CC BY
116
УДК: 658.5: 621.311.22
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ИНТЕГРАЛЬНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Оклей П.И., к.э.н., руководитель Блока производственной деятельности ПАО «Интер РАО»
Предложена методика экспертной оценки интегрального технического состояния оборудования тепловых электростанций, в соответствие с которой каждую единицу оборудования представляют совокупностью ресурсоопределяющих конструктивных элементов, для каждого такого элемента определяют перечень параметров, нормативные значения которых определяют работоспособность конструктивного элемента, оценивают значение каждого параметра бальным методом и рассчитывают индекс технического состояния каждогоресурсоопределяющего конструктивного элемента по бальным значениям параметров с использованием весовых коэффициентов. Интегральный индекс технического состояния оборудования вычисляют по численным индексам технического состояния ресурсоопределяющих конструктивных элементов с использованием установленных весовых коэффициентов.
Ключевые слова: ресурсоопределяющие конструктивные элементы, оборудование, техническое состояние.
METHODOLOGY TO EVALUATE THE INTEGRAL TECHNICAL STATE OF EQUIPMENT FOR THERMAL POWER STATIONS
Okley P., Ph.D., Head of the Production Unit, Inter RAO Group
The method of expert assessment of the integral technical state of equipment for thermal power stations is represented, in which each piece of equipment representing a compound resource qualified structural elements, for each such element define the list of parameters, normative values determine operation of the component, evaluate the value of each parameter ballroom method and calculate the index maintenance resource qualified state of each of the component values of the parameters of ball using weighting coefficients. Integral index of the technical condition of the equipment is calculated by the numerical index resource qualified technical condition of structural components using established weighting factors.
Keywords: resource qualified structural elements, equipment, technical condition.
Анализируя «возрастную» структуру основного энергетического оборудования тепловых электростанций (ТЭС), можно констатировать, что оборудование, «возраст» которого превышает 30 лет составляет 74% от общего количества оборудования, и из них 22% «достигло возраста» 50 лет. [3]. В условиях ограниченности инвестиционных средств на обновление энергетического оборудования ТЭС обеспечение надежного электро- и теплоснабжения может быть достигнуто исключительно за счет совершенствования существующей системы управления производственными активамии, в первую очередь, за счет результативности планирования и реализации процессов технического обслуживания и ремонтных работ.
Одной из основных задач планирования ремонтных работ является задача получения достоверной информации о техническом состоянии(ТС) и возможности прогнозирования остаточного ресурса оборудования. В статье предлагается методика оценки ТС энергетического оборудования ТЭС.
В настоящее время оценка ТС «возрастного» оборудования производится, преимущественно, экспертным путем[4][5], а чаще всего, основываясь на мнение опытных сотрудников, проработавшим на данной ТЭС не один десяток лет. К сожалению, таких сотрудников на ТЭС становится все меньше. Годы перестройки, смена владельцев, текучесть кадров и отсутствие в необходимом объеме воспроизводства кадров, ответственных за эксплуатацию ТЭС, привело к тому, что информационное содержание «медицинских карт» «возрастного» оборудования оставляет желать лучшего. Это заставляет искать альтернативные методы оценки ТС оборудования.
В настоящее время прорабатываются перспективные системы контроля ТС оборудования, основанные на измерении фактического состояния отдельных параметров, дающих информацию о состоянии оборудования[6]. Однако эти перспективные разработки, и в настоящее время не могут быть использованы в полном объеме.
Автор предлагает проводить оценку ТС оборудования путем определения индекса ТС для ресурсоопределяющих1 конструктивных элементов (узлов) и единиц оборудования. Конструктивные элементы - это составная часть единицы оборудования, которая может собираться отдельно от других составных частей или оборудования в целом и выполнять определенную функцию только совместно с другими составными частями оборудования.
Индекс ТС представляет собой количественную оценку технического состояния оборудования в виде численной величины, выраженной в относительных единицах (0 - 1,0), полученной по
результатам оценки ТС каждого ресурсоопределяющего конструктивного элемента единицы оборудования:
- с использованием балльной шкалы оценки параметров состояния каждого конструктивного элемента данного оборудования;
- с учетом весовых коэффициентов дляконструктивных элементов, установленных экспертным путем, в зависимости от значимости конструктивного элемента в обеспечении работоспособности оборудования;
- путем сопоставления фактических значений параметров ТСконструктивных элементовоборудования с нормативными требованиями к функционированию оборудования.
Расчет индекса состояния оборудования проводится путем:
■ установления перечня ресурсоопределяющих конструктивных элементов оборудования и параметров ТС;
■ определения диапазонов значений параметров ТС и формирование балльной шкалы оценки;
■ установления весовых коэффициентов для параметров технического состояния и для ресурсоопределяющих конструктивных элементов;
■ расчета индексов состояния ресурсоопределяющих конструктивных элементов и единицы оборудования в целом.
При формировании перечня ресурсоопределяющих конструктивных элементов оборудования следует исходить из качественной оценки величины негативных последствий для ТЭС его окружения в случае отказа конструктивного элемента. При этом перечень параметров технического состояния оборудования должен позволять делать максимально полную оценку ТС оборудования. Для оценки негативных последствий предлагается использовать следующие критерии отбора конструктивных элементов, при которых снижение уровня надежности конструктивного элемента приводит к существенному снижению уровня надежности и неспособности выполнять свои функции оборудования в целом:
- низкий уровень восстановления ресурса в случае проведения ремонта (например, в случае усталости металла);
- высокая стоимость и длительность работ по замене, реконструкции.
Определение текущих параметров технического состояния конструктивных элементов производится по следующим принципам:
- перечень параметров технического состояния оборудования должен позволять делать максимально полную оценку технического состояния оборудования;
1Здесь и далее под ресурсоопределяющим конструктивным элементом понимается элемент, который в значительной мере определяет ресурс единицы оборудования
- выход параметра за предельно-допустимый диапазон значений приводит к значительному росту вероятности наступления отказа оборудования;
- восстановление параметра технического состояния до нормативных значений происходит только при ремонте или замене конструктивного элемента;
-для каждого параметра технического состояния должны быть определены единицы измерений. Значения параметров могут быть качественными и количественными. Для количественных параметров должен быть определен диапазон изменения значений, в рамках которых оборудование соответствует требованиям нормативно-технической документации. Качественные параметры характеризуются наличием или отсутствием дефектов, замечаний к работе оборудования.
Для каждого параметра ТС определяются диапазоны значений, соответствующие четырем баллам шкалы оценки. Шкала оценки формируется как для качественных, так и для количественных значений параметров ТС. Диапазоны значений параметров в баллах определяются следующим образом:
«3» -новое оборудование или оборудование после капитального ремонта,значение параметра соответствует требованиям НТД или проектным характеристикам, дефекты отсутствуют.
«2» -значение параметра соответствует требованиям НТД,дефектразвилсядо состояния, при котором конструктивный элемент на момент контроля исправен, но появляются первые признаки отклонения от выполнения всех функций в полном объеме (оборудование может перейти в неработоспособное состояние).
«1» -значение параметра находится близко к предельно-допустимомузначению, зафиксированному в НТД, дефект развился до такого состояния, когда конструктивный элемент неисправен, но
работоспособен.
Оборудование в целом может эксплуатироваться при ограничениях его номинальных характеристик.
«0» - параметры не соответствуют нормативным,окончание установленного (нормативного) срока службы. Дефект развился до такого состояния, когда конструктивный элемент неисправен и оборудование неработоспособно.
При установлении значений весовых коэффициентов параметров технического состояния, анализируются следующие факторы:
- влияние значения технического параметра на общее состояние конструктивного элемента;
- стоимость восстановления параметра технического состояния при отклонении его значения за допустимые нормативами пределы;
- последствия отказа конструктивного элемента (например, время простоя в часах и т.п.) в результате выхода значения по данному параметру технического состояния за предельно-допустимые нормы;
- стоимость восстановления конструктивного элемента в случае отказа по данному параметру технического состояния.
При установлении весовых коэффициентов конструктивных элементов, анализируются следующие факторы:
- возможность замены конструктивного элемента без замены оборудования в целом;
- ремонтопригодность конструктивного элемента;
- стоимость и продолжительность замены и (или) ремонта конструктивного элемента;
- последствия отказа конструктивного элемента.
Значение весового коэффициента параметра технического состояния оборудования устанавливается экспертами на основании
Таблица 1. Наименование конструктивных элементов и параметров технического состояния
Наименование конструктивных элементов и параметров технического состояния
Питательный турбонасос Ротор паровой турбины
Состояние уплотняющих поверхностей ротора Эрозионный износ рабочих лопаток Механические забоины на поверхностях лопаток Состояние ленточного бандажа ротора
Следы деформации, эрозионный износ ротора, дисков ротора, шеек ротора Корпус паровой турбины
Наличие трещин, свищей, короблений на корпусе, горизонтальном разъеме и крышке турбины Состояние диафрагм и направляющих лопаток диафрагм Состояние концевых и диафрагменных уплотнений Опоры турбины и насоса
Состояние вкладыша опорно-упорного и опорного подшипника Температура баббита переднего опорно-упорного подшипника №1 турбины Температура баббита заднего опорного подшипника №2 турбины
Поперечная, осевая, вертикальная вибрация переднего опорно-упорного подшипника №1 турбины Поперечная, осевая, вертикальная вибрация заднего опорного подшипника №2 турбины Температура баббита опорного подшипника №3 Давление масла в системе смазки турбины
Состояние баббитовой заливки: глубина кольцевых рисок, площадь выкрашивания баббита, наличие полостей отслаивания баббитовой заливки
Таблица 2. Параметры технического состояния в баллах.
Наименование конструктивных элементов и параметров Балл
3 2 1 0
Ротор паровой турбины
Состояние уплотняющих поверхностей ротора Полное отсутствие течей и пропариваний Через концевые уплотнения работающего ПТН присутствуют незначительные течи и парения Через концевые уплотнения работающего ПТН имеются сильные течи и парения Не удается устранить течи и пропаривания штатными методами
Эрозионный износ рабочих лопаток Сквозные промывы или утончение выходной кромки до толщины не более установленной заводом-изготовителем. Эрозионный износ рабочих частей лопаток, шипов лопаток не превышает норму завода-изготовителя Незначительный эрозионный износ рабочих частей лопаток, шипов лопаток. Значительный эрозионный износ рабочих частей лопаток, шипов лопаток. Сквозные промывы или утонение выходной кромки до толщины более установленной заводом-изготовителем. Эрозионный износ рабочих частей лопаток, шипов лопаток превышает норму завода-изготовителя
информации эксплуатирующей организации, и в первую очередь, информации от завода изготовителя по статистике отказов и характеризует степень его влияния на надежность и работоспособность конструктивных элементов и оборудования в целом. Для параметра, из-за которого конструктивный элемент отказывает чаще, устанавливают минимальное значение весового коэффициента.
Значение весового коэффициента указывается в долях и принимает значение от 0 до 1. Сумма значений весовых коэффициентов всех параметров технического состояния, относящихся к одному конструктивному элементу оборудования, составляет 1.
Индексы ТС ресурсоопределяющих конструктивных элементов ИСКЭ, могут быть рассчитаны по следующей формуле:
иСщ Х?=1(ч * ис,)/з ш
где 1=1,..п - количество параметров технического состояния;
w. значение весового коэффициента для 1-го параметра ТС конструктивного элемента, о.е.;
ИС.- балльная оценка .-го параметра ТС конструктивного элемента,
3- нормирующий коэффициент, определяется шкалой оценки
ТС.
После того, как мы определили индексы ТС каждого конструктивного элемента, интегральная оценка ТС оборудования ИС, производится по формуле:
'1=1^ ]
НС= -J , (2),
где j=1,.. .т - количество конструктивных элементов; Wj значение весового коэффициента для j-го конструктивного элемента, о.е.;
ИСкэj- индекс ТС j-го конструктивного элемента, о.е Результаты расчета индексовТС конструктивных элементов и оборудования можно интерпретировать следующим образом: 0-25 - требуется капитальный ремонт или замена. >0,25 - 0,5 - требуется разработка перечня технологических воздействий, требуется дополнительный контроль ТС в промежутках между плановыми осмотрами.
>0,5 - 0,75 - требуется разработка перечня поддерживаю-щихтехнологических воздействий с учетом численных значений индекса ТС.
>0,75 - 1,0 - требуется выполнение программы планово-предупредительных ремонтов.
Интегральную оценку ТС оборудования можно иллюстрировать на примере оценки ТС питательных турбонасосов.
1. Определение ресурсоопределяющих конструктивных элементов оборудования.
Для питательного турбонасоса определены следующиересур-соопределяющие конструктивные элементы: • ротор паровой турбины;
Таблица 3. Значения весовых коэффициентов параметров технического состояния оборудования
Наименование конструктивных элементов и параметров технического состояния Значение весовых коэффициентов параметров технического состояния
Питательный турбонасос 1
Ротор паровой турбины од
Состояние уплотняющих поверхностей ротора 0,1
Эрозионный износ рабочих лопаток 0,25
Механические забоины на поверхностях лопаток 0,1
Состояние ленточного бандажа ротора 0,25
Таблица 4. Значения весовых коэффициентов конструктивных элементов оборудования
Наименование конструктивных элементов и параметров технического состояния Значение весовых коэффициентов конструктивных элементов
Питательный турбонасос 1
Ротор паровой турбины од
Корпус паровой турбины од
Опоры турбины и насоса 0,1
Система регулирования, парораспределения и защиты 0,05
Наружный корпус насоса 0,1
Проточная часть насоса 0,15
Узел разгрузки насоса 0,4
• корпус паровой турбины;
• опоры турбины и насоса;
• система регулирования, парораспределения и защиты;
• наружный корпус насоса;
• проточная часть насоса;
• узел разгрузки насоса.
2. Определение параметров ТС.
Для ресурсоопределяющих конструктивных элементов оборудования в соответствии с нормативными документами (ГОСТ Р ИСО 10816-3-99[1], ГОСТ 30576-98 [2] и др.) определены следующие параметры ТС (таблица 1).
3. Определение диапазонов значений параметров технического состояния и формирование балльной шкалы оценки.
Для каждого из параметров технического состояния сформирована балльная шкала (таблица 2).
4. Оценка значений весовых коэффициентов параметров ТС.
Для каждого из параметров технического состояния определен
весовой коэффициент (таблица 3).
5. Оценка значений весовых коэффициентов для ресурссоопре-деляющих конструктивных элементов( таблица 4).
6. Расчет индекса состояния ресурсоопределяющих конструктивных элементов производится в соответствие с формулой 1.
7. Расчет индекса состояния единицы оборудования (питатель-
ного турбонасоса) в соответствие с формулой 2 (таблица 5).
Таким образом, индекс ТС питательного турбонасоса равен0,52. Полученное значение индекса ТС питательного турбонасоса свидетельствует о том, что состояние питательного турбонасосапозволяет позиционировать его на границе двух групп (группы 2 и 3), для которых определены процедуры управления. В подобных случаях (граница между группами) требуется дополнительный анализ для уточнения фактического состояния оборудования.
Кроме этого, полученное значение индекса ТС оборудования является исходной информацией для прогнозирования остаточного ресурса этой единицы оборудования.
Литература:
1. ГОСТ Р ИСО 10816-3-99.Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 3. Промышленные машины номинальной мощностью более 15 кВт и номинальной скоростью от 120 до 15000 мин. в ст. минус 1. Госстандарт РФ.- Москва: Издательство стандартов.- 2000
2. ГОСТ 30576-98 Вибрация. Насосы центробежные питательные тепловых электростанций. Нормы вибрации и общие требования к проведению измерений. Межгосударственный стандарт.- Минск: "Издательсов стандартов".- 2000.
Таблица 5. Значения индекса состояния единицы оборудования (питательного турбонасоса)
Конструктивные элементы оборудования Весовые значения коэффициентов конструктивных элементов и параметров технического состояния Индекс состояния конструктивных элементов (ИС) Питательный турбонасос №1
Ротор паровой турбины од 0,33 0,33
Корпус паровой турбины од 0,58 0,58
Опоры турбины и насоса 0,1 0,8 0,8
Система регулирования, парораспределения и защиты 0,05 0,74 0,74
Наружный корпус насоса 0,1 0,43 0,43
Проточная часть насоса 0,15 0,65 0,65
Узел разгрузки насоса 0,4 0,43 0,43
ИТС питательного турбонасоса 0,52
3. Презентация Минэнерго. «Об основных мероприятиях модернизации российской электроэнергетики до 2020 года». - 2012. [Электронный ресурс] URL: http://minenergo.gov.ru/upload /iblock/481/481b2b75e 0559bd8bbc3a230e2c3b336.pdf. [Дата обращения: 14 01 2016].
4. Брекке Х. Пределы и возможности реконструкции и модернизации// Международный дайджест по гидроэнергетике и плотинам.- 2007. [Электронный ресурс] URL:http://old.e-m.ru/archive/
prilojene/2007/05/28-34_Brekke.pdf
5. Дубов. А. А. Проблемы оценки остаточного ресурса стареющего оборудования»/ Технадзор, 2012 . [Электронный ресурс] URL: http://valve-industry.ru/pdf_site/78/78_Dubow.pdf
6. Оклей. П. И. Инструментальные средства и математические модели прогнозирования остаточного ресурса по фактически измеряемым параметрам. Москва: Ленанд, 2015.- с. 159
УДК 332
СТРАТЕГИЧЕСКОЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ, СПЕЦИАЛИЗИРУЮЩИХСЯ НА ПРОИЗВОДСТВЕ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РЕМОНТА И СОДЕРЖАНИЯ ОБЪЕКТОВ ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА
Силкин А.В., инженер, гл. экономист ОАО АБЗ-4 «Капотня», e-mail -alesilkin@yandex.ru
В дорожной отрасли происходят изменения вызванные усилением влияния бюджетных предприятий, при ослаблении позиций частных предприятий, специализирующихся на производстве материалов. Для предприятий частного сектора возникает проблема стратегического выбора вектора развития в сторону диверсификации производства или в сторону сокращения затрат или сворачивания производств. Применением научного подхода к вопросам стратегического выбора посвящена данная статья.
Ключевые слова: стратегическое позиционирование, дорожные материалы, содержание дорог, стратегическая матрица.
STRATEGIC POSITIONING OF THE ENTERPRISES SPECIALIZING IN THE PRODUCTION OF MATERIALS FOR THE REPAIR AND MAINTENANCE OF THE
ROAD FACILITIES
Silkin A., engineer, head economist of JSC ABZ-4 «Kapotnya», e-mail -alesilkin@yandex.ru
The road sector is changing due to the increasing influence of the budget enterprises, with the weakening of the positions of private enterprises, specializing in the production of materials. For the private sector there is a problem of the strategic choice of the vector in the direction of diversification, or in the direction of reducing the cost of production or collapse. This article is about the applying a scientific approach to the strategic choice of the subject.
Keywords: strategic positioning, road materials, road maintenance, strategic matrix.
Под объектами дорожного хозяйства (ОДХ), согласно классификации, предлагаемой Департаментом жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства г. Москвы понимаются - искусственные сооружения, предназначенные для безопасного движения транспорта и пешеходов в любое время года независимо от природно-климатических условий. Под структурными элементами ОДХ - проезжая часть, тротуары, технические тротуары, парковки, обочины, специальные площадки для аварийной остановки автомобилей, остановки общественного транспорта, в том числе в границах транспортно-пересадочных узлов, велосипедные дорожки, разделительные полосы, отстойно-разворотные площадки общественного транспорта [1].
В качестве основных материалов для ремонта и содержания объектов дорожного хозяйства (МРиСОДХ) выделим как наиболее часто встречающиеся: асфальтобетонные смеси, цементобетонные смеси, битумные эмульсии и мастики, бордюрные камни, тротуарная плитка, концентрированные моющиеся средства для очистки дорожных покрытий, противогололедные реагенты.
Предприятия МРиСОДХ могут относиться к разным отраслям промышленности, но превалируют промышленность строительных материалов и химическая промышленность. По размеру и численности среди предприятий МРиСОДХ встречаются крупные, средние, малые и микро предприятия; по форме собственности филиалы и подразделения государственных и муниципальных учреждений и частные.
Последние годы характеризуются ростом предприятий МРи-СОДХ государственной и муниципальной собственности при увеличении их доли в общем объеме производимых МРиСОДХ. Выручка и объемы производства многих частных предприятий МРиСОДХ заметно снизилась.
Причинами такого изменения являются следующие обстоятельства:
- приобретение высокопроизводительного оборудования для производства МРиСОДХ бюджетными и муниципальными организациями, занятыми ремонтом и содержанием дорог.
- организацией аукционов на закупку сырья, энергоподключения, вспомогательного оборудования, подготовки кадров, информа-
ционному сопровождению на конкурсной основе для предприятий МРиСОДХ бюджетного и муниципального подчинения;
- снижением роста заказов МРиСОДХ из внебюджетных источников.
Снижение выручки и объемов производства частных предприятий МРиСОДХ приводит к сокращению численности работающих, сокращению заработной платы, снижению производительности. Для многих частных предприятий МРиСОДХ потребовалась перестройка их работы, направленная на пересмотр номенклатуры производимых материалов, внедрению диверсификационных процессов, снижению зависимости от сезонного спроса на продукцию. Для частных МРиСОДХ большее внимание приходится уделять участию в аукционах на закупку материалов, формируемых из бюджетных источников.
Как для бюджетных, так и для частных предприятий необходимы разработки стратегических планов, наилучших с точки зрения интересов общества и бизнеса способов перехода от текущей позиции к целевой позиции их развития. До настоящего времени вопросам стратегического развития МРиСОДХ не уделяется достаточного влияния.
Стратегическое позиционирование предприятия - процесс определения выгодного (уникального) положения организации на рынке относительно конкурентов[2]. Основными методами расчета позиционирования или стратегической направленности для предприятий считаются:
- матрица BCG (Бостонской Консалтинговой Группы);
- матрица GE (Дженерал Электрик)/McKinsey;
- матрица SHELL
- матрица стратегического положения и оценки действий SPACE
[3].
Модель BCG представляет простую матрицу 2*2, в которой доля и рост рынка пересекаются, формируя четыре квадрата, для каждого из которых подбирается индивидуальная стратегия. Применение подобной матрицы в России применительно к ОДХ затруднено по следующим причинам - показатель перспектив роста рынка слишком субъективен и как показывает практика финансирования дорожных программ, весьма нестабилен. Поставленная Президентом задача по удвоению объемов дорожного строительства не выполняется по
