CC BY
42ей
Транспорт на КПГ
Типовые проблемы автоматики АГНКС, выявленные при реновации САУ (капитальном ремонте)
В.И.Бунин
президент ГК «ЛЕНПРОМАВТОМАТИКА», А.В. Яковлев,
генеральный директор «НПК «ЛЕНПРОМАВТОМАТИКА», Я.А. Евдокимов,
ведущий специалист «НПК «ЛЕНПРОМАВТОМАТИКА»
Введение
В журнале «Транспорт на альтернативном топливе» № 2 (7) за 2009 г. мы начали рассказывать о нашей компании и накопленном опыте реновации САУ АГНКС. Этой статьей мы хотим начать цикл, в котором подробно расскажем о тех ситуациях и проблемах на АГНКС, с которыми нам пришлось столкнуться в процессе работы, а также предложим пути их решения.
«А зачем менять автоматику, давайте лучше что-нибудь из оборудования поменяем...» Итак, практически каждая статья о построенных в 70-80-х гг. прошлого века АГНКС начинается примерно одинаково, а именно тем, что сейчас на территории бывшего СССР эксплуатируется несколько сотен АГНКС, которые за прошедшее время существенно поизносились как физически, так и морально. Не будем оригинальными и скажем, что и по нашим наблюдениям многие станции действительно в далеко не лучшем состоянии и постоянные ремонты основного оборудования - это вполне обычная картина. А когда речь заходит о состоянии автоматики, выясняется, что она либо частично, либо полностью отключена (например, управление блоком осушки на некоторых станциях выполняется вручную). Таким образом, без автоматики на многих АГНКС как-то обходятся. Поэтому первое, на что хотят, как правило, потратить средства, выделяемые
из бюджета на реконструкцию или капитальный ремонт АГНКС, - это замена основного оборудования (компрессоры, задвижки и т.п.), а о замене автоматики вспоминают в последнюю очередь. Ведь это, во-первых, расходы, во-вторых, простой АГНКС во время работ по замене, в-третьих - необходимость обучения персонала. Безусловно, такая логика имеет право на жизнь, мы лишь хотим представить наше видение проблемы.
Как же ненадежность или отсутствие нормальной работы автоматики может повлиять на работоспособность станции в целом?
К сожалению, информации об отказах оборудования АГНКС в открытых источниках очень мало. Единственная статья на эту тему «Повышение надежности работы
оборудования АГНКС» была опубликована в журнале «Газовая промышленность» № 9 в 2001 г. Некоторые данные из этой статьи приведены на рис. 1, который иллюстрирует соотношение показателей наработки на отказ для различных подсистем стационарных компрессорных установок (СКУ) трех типов. Согласно представленным показателям надежность автоматики для двух из трех рассматриваемых типов СКУ превосходит надежность компрессоров, а для СКУ типа ^3Ш-200 автоматика вообще является наиболее надежной подсистемой.
Судя по такой оптимистической картине, системы автоматики отнюдь не являются «слабым местом» АГНКС, но, как это часто водится, реальность сильно отличается от официальных публикаций. Не надо думать, что кто-то намеренно искажает цифры, дело в другом: зачастую отказы, спровоцированные неработающей автоматикой, попадают в статистику отказов основного оборудования. Вот некоторые проблемы, обнаруженные нами при обследовании объектов (см. таблицу).
3 л
2 -
1 -
Компрессор КИПиА Электрооборудование Технологическое
оборудование
□ 2ГМ4-1,3/12-250 □ 4НГШМ-200 □ 4ГМ2.5-1,2/10-250
Рис. 1. Наработка на отказ систем АГНКС для трех типов СКУ
Транспорт на КПГ
К«*."*
Таблица
Примеры неисправностей, которые диагностировались, как неисправности основного оборудования, а не САУ
Обнаруженные неисправности Как реагирует на выявленные дефекты старая автоматика Почему неисправности диагностировались, как дефекты основного оборудования Как реагирует на неисправности современная САУ
При проверке измерительных каналов было обнаружено, что в головках температурных датчиков из-за вибрации открутились винты (см. рис. 2) Если открутились винты крепления контрольных проводов, то есть произошел обрыв цепи контроля температуры, то показывающий прибор (сигнализатор предельных значений) будет показывать максимальное значение, результат - ложное срабатывание аварийных защит. Если открутились незадействованные винты и замкнулась цепь контроля температуры, то показывающий прибор будет показывать минимальное значение, что приведет к пропускам предупреждений и аварий. Если винты просто ослабли, то получим несоответствие показаний прибора и реальной температуры из-за плохого контакта провода Отказ из-за перегрева вследствие пропуска автоматикой аварии попадет в статистику отказов компрессора, а не автоматики Наличие развитых средств диагностики позволяет своевременно определять неисправности цепей каналов измерения, в том числе и «дребезг» контактов
Не проводились или проводились некачественно необходимые мероприятия при плановых ТО (химическая очистка труб, поверка ИК) Трубы системы охлаждения компрессора засоряются и требуют периодической химической очистки. Сигналом является повышение температуры газа на выходе ступеней, которого может не быть из-за неточных измерений Некачественно проведенная метрологическая поверка приводит к недостоверным значениям аналоговых параметров. Это может привести к отсутствию сигнализации о повышенной температуре газа. При повышенной температуре газа компрессор прокачает меньше газа, израсходовав то же количество электроэнергии Новая САУ позволяет добиться более строгого выполнения регламентов обслуживания: сигнализация о том, что какой-то параметр не в норме, фиксируется в архиве, а несанкционированное изменение уставок невозможно
Аналоговые датчики уровня в сборниках конденсата никогда не настраивались Режим автоматической продувки компрессора не работает Вся ответственность за выполнение продувок ложится на эксплуатирующий персонал, который не получает информацию о том, что продувку пора проводить, что в итоге может привести к поломке компрессора из-за гидроудара Алгоритмы управления предусматривают выполнение продувки в обязательном порядке: при непрохождении продувки какой-либо из ступеней через некоторое время выполняется останов компрессора
Датчики уровня и протока охлаждающей жидкости демонтированы и замкнуты (см. рис. 3) Старая автоматика позволяет отключить защиту, что и было сделано обслуживающим персоналом Может привести к перегреву компрессора и аварийному останову по срабатыванию «косвенной» защиты по температуре. Но с учетом «выкрученных» температурных уставок не исключена поломка компрессора Перечень аварийных защит согласуется на этапе разработки САУ, и отключение защит персоналом не допускается
Сигнализационные концевые выключатели кранов не настраивались Старая автоматика отключает привод на закрытие только моментным концевым выключателем, команда держится постоянно. Отключение привода на открытие осуществляется алгоритмом по сигнализационному выключателю и дополнительно по моментному выключателю. Возможен также непредсказуемый сбой алгоритма управления Отказ моментного выключателя при ненастроенном сигнализационном выключателе ведет к поломке задвижки: срыву стопорных колец, разрыву задвижки, выходу из строя электродвигателя Современные технические средства построения систем автоматики обеспечивают возможность реализации более «интеллектуальных» алгоритмов управления оборудованием, гибко обрабатывать нештатные ситуации
<ш
Транспорт на КПГ
Неработоспособность САУ легче скрыть от начальства, поэтому персонал АГНКС нередко этим пользуется. Но скрытые отказы автоматики вызывают рост числа отказов основного оборудования и снижение его КПД. Казалось бы, напрашивается простой вывод: нужно следить за исправностью имеющейся автоматики, усилить ответственность персонала, и все будет в порядке.
Но есть еще и другая сторона вопроса. САУ, эксплуатирующиеся сейчас, разработаны 15-20 лет назад. Естественно, на то время они были хороши. Но тогда просто не было технической возможности реализовать некоторые полезные алгоритмические решения, которые повышают «интеллект» системы, позволяют вовремя продиагности-ровать отказ основного оборудования и принять меры по сохранению работоспособности. Рассмотрим простейший пример.
Технологические краны, управляемые электрическими командами, не всегда работают идеально. Поэтому вполне возможна ситуация, когда кран не доходит до конечного положения. Старые САУ в таком случае, как правило, просто продолжают держать команду на закрытие или открытие. Оператор должен внимательно следить за всеми технологическими переходами, требующими управления кранами, за ним же остается решение - то ли нужно просто отрегулировать концевой выключатель, то ли переставить кран вручную, то ли останавливать компрессор и ремонтировать механизм. Сделано это было просто потому, что в те времена
не было ни мощных контроллеров, ни хороших средств отображения. Сейчас возможности значительно расширились, и обработку нештатных ситуаций можно делать гораздо эффективнее. Например, можно засечь время, за которое кран должен открыться при подаче команды, если не открылся - выдать оператору сообщение, а если еще за какое-то время сигнал открытого положения так и не появился, то выдать сигнализацию другого вида - уже не просто сообщение, а предупредительный сигнал, и снять команду с исполнительного механизма.
Следует повторить, что САУ АГНКС устарела также и морально. Это означает, что исчезла инфраструктура для обслуживания и ремонта, запчасти не выпускаются, и любой отказ приходится устранять, проявляя элементы изобретательности.
Выводы
Нашей фирмой накоплен большой опыт в создании промышленных АСУ и САУ, разработан комплекс средств промышленной автоматики КСПА. На базе КСПА строятся все САУ АГНКС производства ООО «НПК
«ЛЕНПРОМАВТОМАТИКА». Лучше всего смогут подтвердить высокое качество нашей продукции те, кто ее эксплуатирует. Приведем ниже отчет одного из наших заказчиков об отличительных особенностях нашей САУ по сравнению с эксплуатировавшейся ранее системой автоматики PS-2000 производства ГДР.
1. Постоянная самодиагностика компонентов САУ на базе КСПА позволяет быстро локализовать неисправность, если она возникнет. Ранее для поиска и устранения неисправности PS-2000 требовалось пользоваться сложными методиками и технологиями.
2. В большинстве случаев неисправности САУ могут быть устранены персоналом АГНКС без привлечения специализированных ремонтных организаций. Ранее для устранения неисправности PS-2000 требовался выезд специализированной бригады наладчиков.
3. Отсутствие движущихся частей (вентиляторов)увеличивает надежность системы в плане отказов по механике. Отказ вентилятора в PS-2000 часто приводил к перегреву блока и последующему его выходу из строя.
4. Диагностика обрыва аналогового датчика позволяет, с одной стороны, предотвратить ложные аварийные остановки, а с другой - оперативно устранять неисправности, не выводя при этом агрегат из работы.
5. Непрерывный контроль цепей управления и срабатывания механизмов позволяет предотвратить нештатные ситуации.
Рис. 3. Система охлаждения компрессора: отключение защиты после выхода из строя датчиков уровня и протока
Транспорт на КПГ
6. В САУ КСПА автоматизировано создание отчетных документов (протоколов пусков, остановов, проверок аварийных защит, сменных ведомостей).
7. Согласно регламенту на техническое обслуживание трудозатраты на ежедневное техническое обслуживание САУ компрессора сократились приблизительно в семь раз (2 чел.-ч для Р5-2000 и 0,3 чел.-ч для КСПА). Стало возможным уйти от ежемесячного техобслуживания САУ. Ежегодное техническое обслуживание сократилось приблизительно в 10 раз (104 чел.-ч для PS-2000 и 10 чел.-ч для КСПА), к тому же часть операций по проведению ежегодного технического обслуживания стало возможным выполнять силами персонала АГНКС.
Замена САУ АГНКС значительно улучшает экономические показатели работы станции. На первый взгляд, эта прибыль незаметна. Од-
нако расчеты и реальная практика показывают, что за счет более совершенной автоматики можно существенно повысить надежность и безопасность эксплуатации АГНКС и, следовательно, снизить ущерб, вызываемый внезапными отказами, внеплановыми ремонтами и простоями отказавшего оборудования. Кроме этого, снижаются расходы на персонал, уменьшается возможность человеческих ошибок при эксплуатации. Все это позволяет утверждать, что внедрение новой автоматики окупается достаточно быстро.
Заключение
В этой статье мы хотели дать ответ на вопрос: «А зачем, собственно, менять старую автоматику?».
Выше был описан ряд проблемных ситуаций, возникающих при эксплуатации АГНКС с устаревшей автоматикой, и показано, что отка-
зы, классифицируемые как отказы основного оборудования, являются на самом деле следствием некорректной работы или отказами автоматики.
Если учесть еще и трудности с ремонтом изношенной автоматики, то все сомнения в целесообразности ее замены должны исчезнуть. Мы убеждены, что при распределении средств на капитальный ремонт и реконструкцию вопрос о замене автоматики должен рассматриваться наравне с вопросом о замене основного оборудования, а не являться второстепенным по отношению к последнему. Надеемся, что после прочтения данной статьи читатели разделят наши убеждения.
ООО «НПК «ЛЕНПРОМАВТОМАТИКА» Г. Санкт-Петербург, тел: (812) 350-19-67 E-mail: info@lenprom.spb.ru www.lenprom.spb.ru
Продолжается строительство и модернизация АГНКС компании «Газпром трансгаз Томск»
Продолжается реализация программы реконструкции автомобильных газонаполнительных компрессорных станций(АГНКС)компании «Газпром трансгаз Томск».
Так, заканчивается благоустройство АГНКС-150 в Томске. Завершено строительство операторной и навеса, смонтированы компрессоры. Станция готова к врезке в газовую сеть низкого давления. Ведется благоустройство территории.
В настоящее время завершается реконструкция АГНКС-3 в Новосибирске. В ходе модернизации ведется замена технологического оборудования: операторной, заправочной галереи, трансформаторной подстанции. Также идет работа и на автомобильной газонаполнительной компрессорной станции в Кемерове.
Строительство новых АГНКС ведется в соответствии с Целевой комплексной программой ОАО «Газпром» «Развитие газозаправочной сети и парка техники, работающей на природном газе, на 2007-2015 гг.», согласно которой в 2008-2009 гг. строятся АГНКС-150 в Томске и АГНКС-250 в Новосибирске. Каждая станция позволит заправлять газомоторным топливом по 150 автомобилей в сутки.
Всего в зоне деятельности ООО «Газпром трансгаз Томск» планируется построить 31 АГНКС. План также предусматривает устройство специальных пунктов по переоборудованию автомобилей на газобаллонное оборудование. Часть станций будет укомплектована передвижными газовыми заправщиками (ПАГЗ).
Результатом реализации программы строительства АГНКС в западносибирском регионе станет «заколь-цовка» трассы Томск - Новосибирск
- Барнаул - Бийск - Горный Алтай
- Новокузнецк - Кемерово - Томск и строительство АГНКС на трассе Новосибирск - Омск. Создание транспортных коридоров позволит автовладельцам с дозаправкой перемещаться по основным автомагистралям пяти регионов.
Также компания реализует программу реконструкции действующих автомобильных газонаполнительных станций.
Результатом реализации программы стала модернизация АГНКС-1 Томска, АГНКС-1 и АГНКС-3 Новосибирска, АГНКС-2 Кемерова.
Модернизация станций способствует повышению эффективности и качества обслуживания потребителей. В частности, новое оборудование позволяет сократить время заправки до 20%, проект реконструкции также предполагает устройство кафе.
http://www.advis.ru/cgi-bin/new.pl7C9E2CC71-1DAA-0740-99A6-0266D20B7067
