Анализ остаточного ресурса оборудования ГРС

Газ в России является основным энергоносителем, служащим источником других видов энергии – электрической и тепловой. В настоящее время для обеспечения бесперебойной поставки природного газа потребителю на предприятии газотранспортного комплекса России работает множество газораспределительных станций, которые имеют стратегическое значение для работы всей газотранспортной отрасли в целом.

Актуальность и практический аспект данной работы связаны с тем, что большинство используемых в настоящее время ГРС были построены 12-20 лет назад. А между тем, оборудование ГРС стареет морально и физически, производительность с течением времени становится недостаточной для обеспечения стабильного давления в газовых распределительных сетях и для безопасной эксплуатации технологического оборудования. Также за счет устаревшего оборудования отмечаются большие потери при транспортировке и учете газа. ГРС, на которых установлено изношенное оборудование, не соответствуют современным требованиям, и требуют модернизации или полной замены.

Основанием для принятия решения о возможности и условиях дальнейшей эксплуатации технического устройства (оборудования) являются результаты оценки его остаточного ресурса. Работоспособное техническое устройство может перейти в предельное состояние, если дальнейшее применение по назначению станет недопустимым в соответствии с требованиями безопасности, экономичности и эффективности. Достижение предельного состояния не сводится только к физическому износу. Как видно из определения, переход в предельное состояние может быть также обусловлен влиянием факторов функционального устаревания.

Обычно при достижении предельного состояния техническое устройство выводится из эксплуатации. Это не означает, что стоимость объекта, достигшего предельного состояния, равна нулю. Как показал анализ литературы (и это подтвердилось нашими исследованиями), стоимость объекта, достигшего предельного состояния, обычно составляет 10-20% от начальной стоимости. Эта стоимость может включать стоимость оставшихся деталей, материалов и т.п.

Цель работы: проведение анализа эксплуатационных остаточного ресурса технологического оборудования газораспределительных станций газотранспортных предприятий на основе исходных параметров технического оборудования и условий его работы.

Исходя из поставленной цели, необходимо выполнить следующие задачи:

• изучить нормативно-техническую документацию в исследуемых областях газораспределительных станций и их эксплуатации;
• выполнить литературный обзор по указанной тематике;
• дать характеристику объекта исследования;
• рассмотреть основное технологическое оборудование газораспределительных станций;
• рассмотреть и проанализировать деградационные процессы оборудования и материалов;
• рассмотреть методы оценки остаточного ресурса оборудования ГРС;
• проанализировать комплексное диагностическое обследование ГРС.

Объект исследования: газораспределительные станции газотранспортных предприятий.

Предмет исследования: остаточный ресурс оборудования газораспределительных станций.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

С помощью справочника [1] А.А. Данилова можно узнать о назначениях, устройстве, условиях эксплуатации, требованиям к помещениям и особенностях обслуживания газораспределительных станций. Кроме А.А. Данилова подобными вопросами занимались М.Б. Хадиев [2], а также Р.А. Кантюков [3].

1.1 Понятие газораспределительной станции

В конце каждого МГ или его отвода сооружают ГРС. Газ, который транспортируется по МГ, является высоконапорным. Такой газ нельзя подавать непосредственно потребителям, так как, специальное газовое оборудование, которое применяют в быту и в промышленности, не рассчитано на столь высокое давление. Помимо этого, природный газ необходимо очистить от различных примесей, таких как конденсат и механические частицы. Это нужно для того, чтобы обеспечить безопасную работу оборудования. Ну и конечно, для того чтобы потребитель сразу же смог обнаружить утечку газа, ему нужно придать специфический резкий запах. Действие, в следствие которого газу придают запах называется одоризацией.

Одоризация, очистка, понижение давления газа до требуемого уровня, а также измерение расхода происходит на газораспределительной станции [2].

В качестве иллюстрации, на рис. 1.1 показана схема компоновки узлов (блоков) промышленно выпускаемых блочно-комплектных ГРС типа БК-ГРС.

1.2 Назначение и классификация ГРС

Газораспределительные станции (ГРС) предназначены для снабжения газом от магистральных и промысловых газопроводов следующих потребителей [6]:

1. Объекты газонефтяных месторождений (на собственные нужды);
2. Объекты газокомпрессорных станций (на собственные нужды);
3. Объекты малых и средних населенных пунктов;
4. Электростанции;
5. Промышленные, коммунально-бытовые предприятия и населенные пункты.

ГРС выполняет следующие функции:

• очистку газа от механических примесей и от конденсата;
• подогрев газа;
• редуцирование до заданного давления и постоянное поддерживание его с определенной точностью;
• измерение расхода газа с многосуточной регистрацией;
• одоризацию газа пропорционально его расходу перед подачей потребителю.

В зависимости от производительности, исполнения, количества выходных коллекторов газораспределительные станции условно делятся на три большие группы:

1) малой производительности;

2) средней производительности;

3) большой производительности.

К станциям малой производительности (1,0-50,0 тыс. м³/ч) относятся несколько типов AГPC, изготовленных разными заводами, все технологическое оборудование которых размещается в нескольких металлических шкафах. Из этого ряда АГРС наиболее распространены станции типа АГРС-1/3, «Энергия-1», «Энергия-3» [1].

К станциям средней производительности (50,0-160,0 тыс. м³/ч) относятся БК-ГРС, выполненные в блочно-комплектном исполнении, с одной или двумя выходными линиями к потребителям; часть технологического оборудования размещается в блок-боксах, а другая часть – на открытой площадке (узлы очистки, одоризации, подогреватели); в блок-боксе находятся регуляторное оборудование, КИПиА, система отопления блоков. Из этого ряда станций наиболее распространены БК-ГРС-I-30, БК-ГРС-II-70, БК-ГРС-I-150.

1. Данилов А.А. Автоматизированные газораспределительные станции: Справочник. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2004. – 544 с.
2. Хадиев М.Б. Газораспределительные станции: Учебное пособие. – гос. технол. ун-т. Казань, 2005. – 152 с.
3. Кантюков А.А. Компрессорные и газораспределительные станции: Учебное пособие. – Казань: казанский государственный университет, 2005. –412 с.
4. Волков М.М. Справочник работника газовой промышленности / М.М. Волков, А.Л. Михеев, К.А. Конев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1989. – 286 с.
5. ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
6. ВРД 9-1.8-022-2001 «Номенклатурный перечень газораспределительных станций магистральных газопроводов».
7. ВРД 39-1.10-026-2001 «Методика оценки фактического положения и состояния подземных трубопроводов».
8. ВРД 39-1.10-069-2002 «Положение по технической эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов».
9. ВСН 008-88 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Противокоррозионная и тепловая изоляция».
10. ГОСТ 9.602-2005 «Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии».
11. ГОСТ Р 51164-98 «Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии».
12. ГОСТ 22761-77 «Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия».
13. ГОСТ 9544-2005 «Арматура трубопроводная запорная. Классы и нормы герметичности затворов».
14. ГОСТ 12.1.010-76 «Взрывобезопасность».
15. ГОСТ 12.4.026-2001 «Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная».
16. ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ «Средства защиты работающих. Общие требования и классификация».
17. ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы».
18. ГОСТ 12.1.005 «Санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
19. ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования».
20. ГОСТ 19433-88 «Газы опасные. Классификация и маркировка».
21. ГОСТ Р 51330.9-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Классификация взрывоопасных зон».
22. ГОСТ 30691-2001 «Шум машин. Заявление и контроль значений шумовых характеристик».
23. ГОСТ 17.5.3.06-85 «Охрана природы. Земли. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ».
24. Инструкции по оценке дефектов труб и соединительных деталей при ремонте и диагностировании МГ. М.: ВНИИГАЗ, Утв. Приказом ОАО «Газпром» от 18.11.2008.
25. Инструкция по контролю толщин стенок отводов надземных газопроводов технологической обвязки КС, ДКС, ГРС и гребенок подводных переходов магистральных газопроводов. М.: ВНИИГАЗ, Утв. Приказом ОАО «Газпром» от 13.07.1998.
26. ОСТ 26.260.18-2004 «Блоки технологические для газовой и нефтяной промышленности. Общие технические условия».
27. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кГс/см²), водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 388 К (115°С). М.: Роскоммунэнерго, Утв. Минстроем России (приказ от 28.08.92 №205).
28. Р 51-31323949-58-2000 «Инструкция по применению труб в нефтяной и газовой промышленности».
29. Руководство по эксплуатации средств противокоррозионной защиты подземных газопроводов. М.: ВНИИГАЗ, Утв. Начальником Технического Управления Мингазпрома А.Д. Седых 13.11.85, директором ВНИИГАЗа А.И. Гриценко.
30. СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы».
31. СНиП 3.05.05-84 «Технологическое оборудование и технологические трубопроводы».
32. СНиП 3.01.04-87 «Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов. Основные положения».
33. СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции».
34. СНиП 3.05.05-84 «Технологическое оборудование и технологические трубопроводы».
35. СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Общие требования».
36. СНиП 2.04.12-86 «Расчет на прочность стальных трубопроводов».
37. СП 45.13330.2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87.
38. СП 42-102-2004 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб».
39. СТО 2-3.5-454-2010 «Правила эксплуатации магистральных газопроводов».
40. СТО «Газпром» 2-1.17-432-2010 «Положение о планово-предупредительном ремонте средств измерений и автоматики».
41. СТО «Газпром» 14-2005 «Типовая инструкция по безопасному проведению огневых работ на газовых объектах ОАО «Газпром».
42. СТО «Газпром» 2-2.4-083-2006 «Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов».
43. СТО «Газпром» 2-2.2-136-2007 «Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть I».
44. СТО «Газпром» 2-3.5-454-2010 «Правила эксплуатации магистральных газопроводов».
45. СТО «Газпром» РД 1.10-098-2004 «Методика проведения комплексного диагностирования трубопроводов и обвязок технологического оборудования газораспределительных станций магистральных газопроводов».
46. СТО «Газпром» 2-4.1-406-2009 «Методика оценки ресурса запорно-регулирующей арматуры магистральных газопроводов».
47. СТО «Газпром» 11-021-2011 «Технологическая связь. Технологические сети диспетчерской связи. Общие технические требования».
48. СТО «Газпром» 2-3.5-045-2006 «Порядок продления срока безопасной эксплуатации линейной части магистральных газопроводов ОАО «Газпром».
49. ГОСТ 9.602-2005 «Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии».
50. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».
51. ГОСТ 12.1.003-83 «Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности».