МЕСТО ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ В ОБЩЕЙ СИСТЕМЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Техническое обслуживание. Надежность. Системы технического обслуживания. Ремонт. Техническая диагностика — система технического обслуживания

Унифицированная постановка технической задачи определения и обеспечения заданного значения показателя эффективности позволяет в рамках одной системы (1.1,28)н-( 1.1.30) дать определение всех элементов технологической цепочки проектирования и технического обслуживания трубопроводных систем.

Есть четыре принципиальных последовательных элемента технологической цепочки (жизненного цикла) трубопроводной системы:

• • проектирование;
• • сооружение;
• • эксплуатация;
• • реконструкция.

Количественной характеристикой каждого из этих элементов — с точки зрения коммерческого проекта — является их стоимость. Общим интегральным показателем всей системы или всей технологической цепочки могут быть, как это было указано выше в §1.1, общая стоимость проекта, срок его окупаемости и так далее.

Стоимость одного из указанных элементов технологической цепочки — эксплуатации — связана с необходимостью технического обслуживания трубопроводной системы. Согласно [9] техническое обслуживание — комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировке. В количественном аспекте это означает выполнение условия (1.1.28) для функции эффективности и условий (1.1.29) для номенклатуры ее нормируемых показателей (1.1.30).

Проанализируем на основе системы (1.1.28)-Д 1.1.30) варианты технического обслуживания трубопроводной системы и стоимости ее эксплуатации. Из системы (1.1.28)н-(1.1.30) следует возможность возникновения принципиально разных ситуаций (вариантов) на стадии эксплуатации:

• вариант № 1. Все условия задачи (1.1,28)-Д 1.1.30) выполняются за заданный интервал времени — время эксплуатации ?_экс —

^ггпп — ^экс — ^тах- (1-2.1)

Время — один из нормируемых показателей;

• • вариант № 2. Для заданного времени эксплуатации (1.2.1) выполняется условие (1.1.28), но не выполняются условия (1.1.29) для одного или нескольких нормируемых показателей х*;
• • вариант № 3. Для заданного интервала времени (1.2.1) не выполняется условие (1.1.28) для функции эффективности;
• • вариант № 4. Необходимость изменения значения функции эффективности — вывод значения функции эффективности за установленные на стадии проектирования пределы.

Задача (1.1,28)-Д 1.1.30) формирует определение надежности систем трубопроводов как способность осуществлять подачу транспортируемого продукта (обеспечить заданное значение показателя эффективности), сохраняя во времени (1.2.1) установленные эксплуатационные показатели (аргументы и параметры функции эффективности) в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования. Данное определение полностью соответствует [8], согласно которому надежность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортировки.

Таким образом, для варианта № 1 выполняется определение надежности, нет необходимости в каких-либо действиях, изменяющих значения нормируемых показателей. Поэтому задача технического обслуживания на стадии эксплуатации — только контроль нормируемых показателей (1.1.30) и диапазонов их изменения (1.1.29). Система технического обслуживания, соответствующая варианту № 1, имеет разные названия — система обслуживания «по надежности», «по ресурсу» и так далее. Эта система предполагает минимальную стоимость эксплуатации, но требует высокого уровня стандартизации во всех звеньях технологической цепочки.

Для варианта № 2 определение надежности не выполняется в полной мере. Отсюда следует задача технического обслуживания на стадии эксплуатации — восстановление значения нормируемых показателей в заданных диапазонах без изменения значения (допустимого диапазона) функции эффективности — при выполнении условия (1.1.28). То есть, согласно [9], необходимо проводить ремонт — комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий, а также восстановлению ресурсов изделий или их составных частей.

В общем случае есть два варианта выхода одного нормируемого показателя х_к за установленные для него пределы (1.1.29):

• • время нормальной эксплуатации — сохранения условия (1.1.29) — для показателя х_к меньше времени, установленного условием
• (1.2.1), то есть

Д < *тт- (1-2-2)

Так, время работы подшипника насоса или компрессора меньше времени эксплуатации самого перекачивающего агрегата;

• случайный, непредвиденный выход. Например, разрыв трубопровода.

Возможность случайного, непредвиденного нарушения условия (1.1.29) — аварии — требует выполнения аварийного ремонта и, следовательно, содержания аварийных ремонтных служб. Наличие относительно небольшого числа элементов технической системы, отвечающих условию (1.2.2), позволяет — при известном значении Гд. — планировать ремонт и, тем самым, предупреждать нарушение условия (1.1.29). Поэтому наряду с наличием аварийных ремонтных служб безаварийная эксплуатация технической системы по варианту № 2 требует проведения планово-предупредительных ремонтов — восстановления значения нормируемого показателя х_к в установленном диапазоне (1.1.29) после истечения установленного для него времени эксплуатации Ц.

Такая система технического обслуживания называется плановопредупредительный ремонт (ППР). Так, например, на насосах и компрессорах в рамках ППР выполняется замена подшипников. В общем случае под системой ППР понимается совокупность организационных и технических мероприятий по уходу, надзору, эксплуатации и ремонту оборудования, направленных на предупреждение преждевременного износа деталей, узлов и механизмов и содержание их в работоспособном состоянии.

В общем случае система ППР отличается от системы обслуживания «по надежности» принципиально более высоким уровнем стоимости эксплуатации.

Системой ППР предусматриваются ремонты оборудования двух видов: текущие и капитальные. Их отличие определяется, прежде всего, количеством и набором нормируемых показателей, чьи значения меняются в процессе ремонта. Так, текущий ремонт оборудования включает выполнение работ по частичной замене быстроизна-шивающихся деталей или узлов, выверке отдельных узлов, очистке, промывке и ревизии механизмов, смене масла в емкостях (картерных) систем смазки, проверке креплений и замене вышедших из строя крепежных деталей. При капитальном ремонте, как правило, выполняется:

• • полная разборка, очистка и промывка ремонтируемого оборудования, ремонт или замена базовых деталей;
• • полная замена всех изношенных узлов и деталей;
• • сборка, выверка и регулировка оборудования.

При капитальном ремонте устраняются все дефекты оборудования, выявленные как в процессе эксплуатации, так и при проведении ремонта.

В [24] капитальный ремонт определяется как «ремонт по восстановлению исправности и полному или близкому к полному восстановлению ресурса объекта с заменой либо восстановлением любых его частей, включая базовые». Этому определению соответствует и ситуация варианта № 3.

Под капитальным ремонтом линейной части (ЛЧ) МГ в соответствии с [23] подразумевается комплекс организационно-технических мероприятий, при которых:

• • не изменяются основные проектные показатели газопровода
• (проектное давление, производительность — не меняется значе-

ние функции эффективности — и вид транспортируемого продукта);

• • производится восстановление отдельных частей, узлов, деталей, конструкций, инженерно-технического оборудования или их замена в связи с физическим износом или разрушением на более долговечные и экономичные, улучшающие их эксплуатационные показатели;
• • производится восстановление проектных технических и эксплуатационных характеристик объектов транспорта газа;
• • осуществляется проектное, экспертное, сопроводительное и надзорное обеспечение указанных работ.

Работы по капитальному ремонту ЛЧ МГ могут выполняться:

• • с выводом участка газопровода из эксплуатации;
• • с понижением давления до значения, установленного нормативными документами.

В [21] дано определение капитального ремонта подводного перехода (П П), как «ремонта, выполняемого для приведения перехода в исправное состояние с заменой или восстановлением его составных частей». Неисправным считается состояние перехода, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований (одному показателю х_к) нормативно-технической и проектной документации. Различается также предельное и работоспособное состояние (определяемые диапазоном (1.1.29)). Первое определяется недопустимостью, либо нецелесообразностью дальнейшей эксплуатации ПП. Второе подразумевает соответствие проектным и нормативным значениям параметров, характеризующих способность непрерывного транспортирования газа.

Чем текущий и капитальный ремонт отличаются между собой? Прежде всего, ростом стоимости капитального ремонта по сравнению с текущим.

Вариант № 4 требует установления нового значения функции эффективности — изменения условия (1.1.28) — и, следовательно, в общем случае установления соответствующей ему новой номенклатуры нормируемых показателей (1.1.30) и диапазонов их изменения — условий (1.1.29). Это означает другую систему технического обслуживания — реконструкцию системы под новое значение функции эффективности.

Главное отличие указанных вариантов №№ 1 н-4 и соответствующих им систем технического обслуживания между собой — стоимость эксплуатации.

Общая и постоянная задача любых коммерческих предприятий — снижение стоимости технического обслуживания на стадии эксплуатации. Как следует из вышесказанного, принципиально это возможно следующими методами:

• • использование системы обслуживания «по надежности»;
• • снижение стоимости ремонтных работ при П П Р;
• • расширение диапазона возможного изменения значения функции

эффективности (1.1.28).

Обеспечение возможности использование системы обслуживания «по надежности» и расширение диапазона возможного изменения значения функции эффективности (1.1.28) являются принципиальными вопросами организации экономики, системы проектирования, т.е. выходящими за рамки данного курса. Поэтому рассмотрим вопрос снижения стоимости ремонтных работ.

Одним из недостатком ППР является проведение ремонта только на том основании, что для нормируемого показателя х_к истекло установленное время его эксплуатации t_k. Хотя при этом значение самого показателя х_к удовлетворяет условию (1.1.29) и, тем самым, техническое состояние системы не меняется и, следовательно, система не требует ремонта. Поэтому одним из вариантов снижения стоимости ремонтных работ является проведение целевого ремонта — проведение ремонта только:

• • тогда, когда значение нормируемого показателя х_к достигает одного из предельных значений, установленного условием (1.1.29);
• • в объеме, требуемом для восстановления значения показателя х_к.

Такая система технического обслуживания требует прежде всего

точного знания технического состояния объекта и контроля его изменения в процессе эксплуатации и называется техническая диагностика. Согласно [10] техническая диагностика — область знания, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов, т.е. техническое диагностирование.

Назначение технической диагностики в общей системе технического обслуживания — снижение объема затрат на стадии эксплуатации за счет проведения целевого ремонта. Поэтому задачами технического диагностирования являются:

• - контроль технического состояния;
• - поиск места и определение причин отказа (неисправности);
• - прогнозирование технического состояния.

Контроль технического состояния — проверка соответствия значений параметров объекта (показателя х_к) требованиям технической документации (условию (1.1.29)) и определение на этой основе одного из заданных видов технического состояния в данный момент времени.

Таким образом, система (1.1.28)-г-( 1.1.30) позволила определить возможность и необходимость применения на стадии эксплуатации следующих систем технического обслуживания:

• 1. Система обслуживания «по надежности».
• 2. ППР (текущий и капитальный).
• 3. Техническая диагностика.
• 4. Реконструкция.

Практика показала, что бывает еще одна система технического обслуживания, которую можно было бы назвать «по факту». В этом случае ничего не надо делать на стадии эксплуатации и только ждать, когда где-то что-то случится, и только после этого что-то делать.

Какая из этих систем экономически более эффективна — высокая стоимость проекта строительных и пуско-наладочных работ при минимальной стоимости эксплуатации или их меньшая стоимость, но увеличение стоимости эксплуатации за счет увеличения объема различных видов ремонта? Ответ на этот вопрос зависит уже от экономической системы, принципиальной возможности использования конкретной системы и так далее.

Таким образом, из всех указанных систем технического обслуживания будем рассматривать только вопросы, связанные с технической диагностикой.