SlideShare a Scribd company logo
1 of 5
Download to read offline
№ 12 • де абрь 2006
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И 3
НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS
Ка один из мно их бла одарных авторов и читателей ж рнала на протяжении длительно о времени, д маю, выс-
аж мнение о ромной массы читательс о о онтин ента: ваш ж рнал – весьма ценное и полезное издание.
В перестроечное время мы, читатели, опасались, что ж рнал исся нет или потеряет свой профиль, станет
не дачной онъюн т рой рын а, политизир ется по пример ряда др их изданий. К счастью, это о не произош-
ло, хотя неизвестно, а их силий в этом плане потребовалось сплоченном олле тив ж рнала.
Техноло ия производства, пра матичес ие проблемы и решения; вопросы, связанные с человечес им фа то-
ром; п ти л чшения техноло ичес о о процесса на производстве; совершенствование ремонтно-техничес о о об-
сл живания; обеспечение безопасности и э спл атационной при одности для повышения ачества; безопасности
обор дования отрасли и т.д. – вот перечень а т альных вопросов, освещаемых на страницах ж рнала. И все это
рас рывается без претензии на ченость, на основе л бо их на чных проработо даются пра матичес ие решения.
«Придать высшей ш оле, на ам пра матичес ий хара тер», – та ю задач он ретно ставил перед
высшей ш олой и на ой нес оль о лет том назад Президент РФ В.В. П тин.
Уни альность это о ж рнала еще и в том, что он представляет триб н специалистам из мно их стран мира,
де заочно зна омит читателей с передовыми техноло иями в области топливно-энер етичес о о омпле са. Да,
мы не варимся в «собственном со ».
Желаем ЖУРНАЛУ процветания, дальнейших спехов и поддерж от читателей и соответств ющих деловых
р ов и ор анизаций.
Ми аэлян Э.А., .т.н., доцент РГУ нефти и аза им. И.М. Г б ина.
От реда ции: Ми аэлян Э.А. – ла реат он рса Межд народной Соросовс ой Про раммы Образования в Области
Точных На (ISSEP) c присвоением звания «Soros Associate Professor», ла реат он рса «ГРАНТ Мос вы» в области
на и техноло ий в сфере образования, э сперт СЭПБ Федеральной сл жбы по техноло ичес ом надзор РФ.
ПРОБЛЕМА ЭНЕРГО-
И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ
В НЕФТЕГАЗОВОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
НА ОСНОВЕ РАЗВИТИЯ
ГАЗОТУРБИННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Ми аэлян Э. А., РГУ нефти и аза им. И. М. Г б ина
Среди основных задач правления производством рассматриваются задачи рациональной ор а-
низации техноло ичес им процессом с целью рес рсо- и энер осбережения в соответствии с
с ществ ющим за онодательством. Представленный р проблем решается п тем совершен-
ствования э спл атационной при одности обор дования и предопределяет основное назначе-
ние техничес о о обследования обор дования, связанное с определением техничес о о состоя-
ния е о по различным диа ностичес им призна ам. Решение поставленных задач позволит ор а-
низовать рациональн ю работ по техничес ом обследованию, ремонт обор дования и совер-
шенствовать страте ию ремонтно-техничес о о обсл живания.
В работе в основном деляется внимание вопро-
сам рес рсо- и энер осбережения в словиях э сп-
л атации и совершенствования нормативной базы и
техничес их словий на из отовление азот рбин-
ных азопере ачивающих а ре атов (ГГПА).
Основные техноло ичес ие процессы в тр бопро-
водном транспорте отличаются большой энер оем-
остью. В словиях роста цен на энер орес рсы наи-
больш ю а т альность приобретают мероприятия по
разработ е энер осбере ающих техноло ий.
В азотранспортной системе (ГТС) след ет разли-
чать техноло ичес ие и энер етичес ие процессы.
Последние процессы проте ают в три стадии: выра-
бот и, потребления и расходования энер ии с целью
пол чения полезно о эффе та, для оторо о предназ-
начено данное производство. С ществ ет определен-
ная физичес ая зависимость межд азанными от-
дельными звеньями (стадиями) техноло ичес о о про-
цесса. Эта зависимость позволяет правлять цепоч-
ой представленно о техноло ичес о о процесса в за-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И№ 12 • де абрь 20064
НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS
данном направлении в интересах само о производ-
ства. Для правления процессами в ГТС необходимо
вс рыть зависимость трех основных звеньев, что даст
возможность ос ществлять онтроль, техничес ое
обследование с целью рационально о ведения тех-
ноло ичес о о процесса все о омпле са техноло и-
чес о о обор дования.
Различают энер отехноло ичес ое обор дование
(ЭТО), частв ющее в отдельных 3 стадиях процесса
транспорта аза по анало ии с др ими процессами.
Это, соответственно, энер опривод ( азот рбинная
станов а – ГТУ, эле тродви атели или же в ред их
сл чаях азомоторный омпрессор); омпрессорная
машина, в основном, центробежный омпрессор или
центробежный на нетатель (ЦН) и линейная часть,
в лючая а ре атн ю обвяз омпрессорной станции
(КС), де энер ия расход ется на преодоление идрав-
личес их сопротивлений при транспорте аза.
Основной целью при диа ностировании обор до-
вания является становление за ономерностей меж-
д по азателями, определяющими зависимость ха-
ра теристи режима работы и техничес о о состоя-
ния обор дования.
Среди основных хара теристи ЭТО след ет, преж-
де все о, выделить мощность и производительность.
Данные хара теристи и позволяют решать задач вы-
бора ЭТО в словиях э спл атации для выполнения
он ретной стадии техноло ичес о о процесса. Эти
хара теристи и выбирают на основании паспортных
данных, представляющих номинальное значение. Но в
словиях э спл атации след ет принимать во внима-
ние ряд фа торов, вызывающих переменный режим и
снижающих техничес ие хара теристи и обор дования
относительно паспортных данных.
Эти фа торы, оторые в словиях э спл атации
значительно х дшают хара теристи и ЭТО, снижа-
ют е о производительность, меньшают мощность и
приводят перерасход энер ии, топлива и др их
рес рсов, соответственно, называются внешними и
вн тренними фа торами.
Использ ем оэффициент мощности обор дова-
ния азотранспортных систем с ГГПА а отношение
средне о значения эффе тивной мощности а ре ата
за рассматриваемый период э спл атации базовой.
В ачестве базовой мощности применяют номиналь-
н ю мощность по паспортным данным или норматив-
н ю мощность. По мно олетним, статистичес им дан-
ным значение это о оэффициента в среднем можно
оценить в пределах – 0,75–0,85.
Это олебание мощности и др их параметров в
процессе э спл атации хара териз ют режим рабо-
ты все о омпле са ЭТО. Колебание идравличес ой
мощности азопровода определяется по известной
расчетной зависимости межд идравличес ой мощ-
ностью азопровода и е о проп с ной способности с
четом оэффициента использования мощности ГГПА,
равно о 0,909–0,947.
Ка по азывают проведенные исследования
зависимость межд идравличес ой мощностью
азопровода и проп с ной способностью нес оль о
отличается от бичес ой и принимает значение
не n = 3, а в среднем поряд а n = 2,85, что не-
с оль о снижает предел изменения оэффициен-
та эффе тивности азопровода: 0,900–0,940.
По пол ченном значению тр дно с дить о техни-
чес ом состоянии азопровода, та а невозможно
разделить, а ая часть недо р з и азопровода про-
изошла по причине вн тренних с бъе тивных фа то-
ров, связанных со сл жбой профила ти и и обсл жи-
вания, а а ая часть недо р з и зависит от внешних
объе тивных фа торов.
След ет различать внешние и вн тренние фа то-
ры, вызывающие недо р з обор дования. Для ГТС
внешним фа торам относятся температ ра нар ж-
но о возд ха и рафи азопост пления и азопотреб-
ления. Вн тренние фа торы определяются системой
онтроля, правления и техничес о о обсл живания
ГТС, в лючая ГПА с приводом и азопроводом.
Каждый из отмеченных фа торов и рает свою роль
в перерасходе энер орес рсов а ре ата и недо р з-
е е о в процессе э спл атации.
На основании вышеприведенных соотношений
можно определить оэффициент за р з и для ГГПА
(одно о а ре ата или р ппы работающих а ре атов).
Теоретичес ий оэффициент за р з и это оэффи-
циент, определяющий недо р з а ре атов по причи-
не внешних фа торов. Он равен отношению мощности,
определяемой недо р з ой а ре ата по причине вне-
шних фа торов, базовой мощности. Коэффициент тех-
ничес о о состояния ЭТО, определяющий недо р з
обор дования, в данном сл чае – ГГПА, толь о по при-
чине вн тренних фа торов. Та им образом, оэффици-
ент техничес о о состояния ГГПА равен отношению о-
эффициента использования мощности обор дования
теоретичес ом оэффициент за р з и.
Анало ично рас рывается природа внешних и вн т-
ренних фа торов, определяющих за р з част а а-
зопровода, примы ающе о КС или все о азопро-
вода.
В словиях э спл атации средние значения оэффи-
циентов техничес о о состояния ГГПА на КС и азопро-
вода являются определяемыми, т.е. ис омыми по аза-
телями, а реальные и теоретичес ие значения оэффи-
циентов за р з и ГГПА на КС и азопровода – опреде-
ляющими по азателями. Значения этих оэффициен-
тов определяются по данным режима работы ГГПА на
КС и азопровода по известным соотношениям.
Для решения задач энер осбережения необходи-
мо, прежде все о, выбрать основной измеритель
объема производства.
Анализ положения дел, с ществ ющих в отрасли,
позволяет рассмотреть ряд предложений.
Например, для оцен и энер озатрат в отрасли аб-
солютный по азатель . .т. и дельный по азатель
. .т. на 1 млн м3
м товаротранспортной работы не
в лючает по азатель, хара териз ющий измеритель
объема производства КС и ГТС. Не оторое снижение
этих по азателей (12–13 %), начиная с 1992 ., объяс-
няется в основном снижением объема транспортир -
емо о аза. Исходя из это о, эти по азатели нельзя
принять для хара теристи и энер осбережения в це-
лом, оцен и эффе тивности рассматриваемо о про-
цесса на КС и на азопроводе, та а при одном и
том же расходе энер етичес их рес рсов можно вы-
работать различное оличество энер ии для ведения
техноло ичес о о процесса.
С ществ ющая пра ти а отчетности по топливно-
энер етичес им по азателям (ТЭП) азотранспортных
предприятий имеет ряд недостат ов. Учитываются толь-
о по азатели по расход топливно о аза; нет по аза-
телей, хара териз ющих объем производства КС; транс-
портная или потенциальная работы, фи рир ющие в
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
№ 12 • де абрь 2006
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И 5
НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS
отчетах, не относятся по азателям объема производ-
ства КС и заимствованы из смежных отраслей. Транс-
портная работа не читывает изменение термодинами-
чес их свойств транспортир емо о аза. А потенциаль-
ная, политропная работа относится теоретичес ом
процесс , не с ществ ющем в реальных словиях.
Неправильный подход в выборе основно о изме-
рителя объема производства азотранспортно о пред-
приятия (ГТП) отражается в нормативных до ментах
отрасли.
Нормативн ю потребность КС с азот рбинными
омпрессорными цехами в топливе для омпримиро-
вания аза определяют на основе «расчета политроп-
ной, потенциальной работы сжатия омпрессорно о
цеха». Т.е. читывается непосредственно политроп-
ная работа сжатия по перевод аза из области с дав-
лением всасывания в область с давлением на нета-
ния. При этом не читываются реальные потери азо-
пере ачивающе о а ре ата при совершении эффе -
тивной работы сжатия аза, что должно оцениваться
соответств ющим .п.д. Исходя из это о, предла ае-
мая нормативная потребность в топливе на КС с а-
зот рбинными омпрессорными цехами для омпри-
мирования аза повысится поряд а на 30 %.
Та им образом, нормативная потребность КС с
азот рбинными омпрессорными цехами в топливе
для омпримирования аза в действительности зави-
сеть от .п.д. ГТУ и определяется от .п.д. ЦН, читы-
вающий внешние потери (определяемые механичес-
им КПД) и вн тренние потери (определяемые полит-
ропным КПД) азопере ачивающе о а ре ата.
Отсюда след ет, что основным измерителем объе-
ма производства для КС след ет предложить эффе -
тивн ю мощность, снимаем ю с м фты ГТУ – на нета-
теля. При этом измерители объема производства б -
д т читывать все потери энер ии ( а внешние, та и
вн тренние), оторые имеют место при омпримиро-
вании аза на КС. Чтобы этот измеритель объема про-
изводства носил ниверсальный хара тер, предла а-
ется вводить в расчеты дельный расход энер ии.
Для анализа, чета, онтроля эффе тивности ра-
боты а ре атов, цехов, КС и азопроводов необходи-
мо ввести в пра ти отчетности азотранспортных
предприятий след ющие топливно-энер етичес ие
по азатели:
1. Удельный расход энер ии по азопровод ( ча-
ст а, примы ающе о КС, или для все о азопрово-
да) – Вт ·ч/млн м3
· м.
2. Относительная доля транспортир емо о аза на
соответственные н жды (для част а азопровода,
примы ающе о КС, или для все о азопровода) –
отношение расхода аза на собственные н жды КС
расход транспортир емо о аза в %.
3. Удельный расход аза и дельная выработ а
энер ии на собственные н жды (на длин азопрово-
да, примы ающе о КС, или по всем азопровод ) –
тыс. м3
т· · м/ Вт ·ч.
4. Расход аза на собственные н жды на 100 м
транспортиров и аза ( часто азопровода одной КС,
/с или (тыс. м3
)/ч на 100 м азопровода) и сред-
ний по азатель для все о азопровода в целом.
При определении топливно-энер етичес их по а-
зателей в ачестве расхода аза на собственные н ж-
ды КС принимается топливный аз. В дальнейшем
можно та же читывать и остальные статьи расхода
аза на собственные н жды КС.
Необходимым и достаточным по азателем для ом-
пле сной хара теристи и расходования энер ии, по-
л ченной от ГГПА на азопроводе, является первый
по азатель; для хара теристи и топливной составля-
ющей можно дополнить основной по азатель 2. Ос-
новной состав из дв х по азателей можно та же до-
полнить вспомо ательными, производными по азате-
лями 3 и 4, хара териз ющими различные аспе ты в
расходовании энер ии.
По азатели эффе тивности техноло ичес их про-
цессов с ГПА на КС (в цехе) и все о азопровода в
целом определяются по фа тичес им данным режи-
мов работы а ре атов в словиях э спл атации на
азопроводе. По азатель эффе тивности можно та -
же планировать по рез льтатам расчета режимов ра-
боты ГГПА на КС азопроводов на предстоящий пе-
риод и в дальнейшем для оцен и работы а ре атов
ГТП при омпле сной сертифи ации и правлении
ачеством производства.
При этом решение задачи по рес рсо- и энер о-
сбере ающей техноло ии и повышение эффе тивно-
сти тр бопроводно о транспорта аза с ГГПА связа-
ны с проблемой совершенствования э спл атацион-
ной при одности обор дования ГТС и ГГПА.
Совершенствования э спл атационной при одно-
сти ГГПА проводится исходя из требований по обес-
печению ачества, повышения надежности и безопас-
ности обор дования в словиях э спл атации. Ана-
лиз проведенно о исследования представляется по
данным работы.
Мод льность онстр ции на основании требова-
ний э спл атационной при одности предпола ает со-
здание а ре ата на основании мод лей, состоящих из
элементов, имеющих рес рс одина ово о поряд а. Мо-
д льность онстр ции должна обеспечить быст-
р ю и несложн ю сбор , разбор а ре ата на
ряд мод лей, предварительно сбалансированных.
Анализ работы и онтроль системы смаз и а ре-
ата позволил определить ряд замечаний техничес-
им словиям (ТУ) и опыт э спл атации ГГПА.
Мно олетний онтроль над режимом работы и тех-
ничес им состоянием подшипни ов валопровода ГГПА
свидетельств ет о том, что ачество применяемо о
смазочно о масла не соответств ет техничес им тре-
бованиям. По частоте выхода из строя подшипни и
ГГПА занимают «вед щее» место – после орячих де-
талей ГГПА. Поэтом приходится завышать значения
предельных, аварийных ставо масла в подшипни-
ах в словиях э спл атации, что приводит их преж-
девременном выход из строя.
П ти повышения работоспособности опор ГГПА
связаны с заменой минеральных масел на синте-
тичес ие масла. Их доро овизна оправдывается
мно очисленными преим ществами на основании
данных зар бежных источни ов. Синтетичес ие мас-
ла обеспечивают защит подшипни ов от значитель-
но о износа. По сравнению с минеральными масла-
ми они обеспечивают высо ю термоо ислительн ю
стабильность, противоизносовые и анти оррозионные
свойства, низ ю с лонность вспениванию, хоро-
ш ю дем ль ир емость. Увеличение сро а смены
масла и снижение расхода энер ии предотвращают
значительный рост затрат в процессе э спл атации.
Снижаются средства на ремонтно-техничес ое обсл -
живание и со ращается частота выхода из строя под-
шипни ов ГГПА.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И№ 12 • де абрь 20066
НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS
След ет отметить та же невысо ю э спл атаци-
онн ю при одность системы очист и возд ха в воз-
д хоочистительном стройстве ГГПА. На основании
механизма образования за рязнений в проточной ча-
сти осево о омпрессора (ОК) ГГПА след ет, что с -
ществ ющие возможности очист и возд ха заниже-
ны. Это вызывает необходимость применять сложные
системы очист и проточной части ОК на а ре атах в
процессе э спл атации (работающих или остановлен-
ных), что связано со значительными издерж ами.
Исходя из это о, след ет предложить более со-
вершенн ю систем очист и проточной части ОК
ГГПА с размерами механичес их примесей, не
превышающих хотя бы 10–12 м м.
При этом идравличес ие сопротивления во вход-
ном тра те ОК повысятся не за счет за рязнений про-
точной части, а за счет повышения ачества очист и с
помощью совершенных фильтров и отпадет надобность
в ор анизации большей части работ, связанных с очи-
ст ой проточной части ОК. Эффе тивность данно о
предложения значительно повысится за счет приме-
нения совершенных онстр ций соответств ющих
фильтров с дв мя ст пенями очист и возд ха на входе
в ОК. Производство та их фильтров может быть обес-
печено, например, Подольс им предприятием.
Анализ на р зочных хара теристи ГГПА позво-
ляет определить ряд требований для совершен-
ствования э спл атационной при одности. Наи-
более приемлемыми являются невысо ие значения
напорных и частотных хара теристи , аде ватных с-
ловиям до ритичес о о режима истечения в проточ-
ной части лопаточных машин.
По данным термодинамичес их расчетов по опре-
делению зависимости э ономичности и эффе тивно-
сти ГТУ от соотношения p след ет, что ма сим м
дельной работы ГТУ приходится на значение p , по
величине намно о меньшее, чем по ма сим м .п.д.
ГТУ. Выбор оптимально о значения p , исходя из с-
ловия ма симальной дельной работы дви ателя по-
зволяет прое тировать и из отавливать осевой омп-
рессор и ГТУ в целом на меньшее рабочее давление,
с меньшими металлозатратами при той же самой
мощности а ре ата, что значительно прощает он-
стр цию. Снижаются требования из отовлению,
связанные с механичес ими параметрами обор до-
вания: доп с и, посад и, частота обработ и, зазоры
и т.д. Увеличиваются полные и ремонтные рес рсы,
что меньшает апитальные вложения и э спл ата-
ционные затраты.
Исходя из азодинами и поточных машин, след -
ет, что невысо ие значения напорных и частотных
параметров ГГПА делают хара теристи и т рбо ом-
прессоров более мя ими и поло ими, при этом л ч-
шается работа на переменном режиме, значительно
величивается рабочая зона машин, прощается про-
блема правления ГГПА в целом.
В последние оды в отрасли вед тся работы
по продлению выработанно о со ласно ТУ пол-
но о рес рса.
В дви ателестроении широ о применяют высо о-
прочные, жаростой ие стали и сплавы, оторые об-
ладают высо ими пределами прочности, выносливо-
сти, сопротивлением термичес ой сталости, орро-
зионной стой остью. Одна о типичным и общим де-
фе том материалов та о о рода является их ми ро-
стр т рная неравномерность, вследствие че о воз-
ни ают ло альные зоны с пониженными механичес-
ими свойствами. Влияние этих дефе тов становятся
значимыми, особенно в процессе э спл атации в свя-
зи с высо ой наработ ой.
Вопросы вибрационной прочности являются весь-
ма важными в обеспечении надежной работы лопа-
точных машин. Наибольш ю опасность представля-
ют резонансные олебания лопато . Мно ие детали
ГТУ подвер аются действию высо их температ р и
а рессивных сред, ци личес их на р зо . При высо-
ой температ ре а тивизир ются дифф зионные про-
цессы в поверхностном слое деталей, в рез льтате
че о происходит их обеднение ле ир ющими элемен-
тами и о исление. Ух дшаются механичес ие свой-
ства. При длительной э спл атации возни ает полз -
честь, оторая становится одним из ритериев, опре-
деляющих работоспособность лопато и дис ов т р-
бин и др их элементов т рбоа ре ата. Тепловые воз-
действия снижают работоспособность тр щихся пар.
Та им образом, одной из причин снижения аче-
ства ГТУ, связанно о, прежде все о с эффе тивнос-
тью, э ономичностью, надежностью и безопасностью
обор дования являются необратимые изменения
хара теристи материала во времени, вызванные
происходящими в дви ателе физи о-химичес ими
процессами.
Поэтом продление заявленно о рес рса азот р-
бинно о а ре ата возможно на базе специализиро-
ванных испытаний с соответств ющими техничес и-
ми возможностями заводов-из отовителей.
Предла аемые известные методы разр шающе о
онтроля основных деталей и систем азот рбинно о
а ре ата, дис ов т рбо омпрессора, силовой т рби-
ны позволяют определить их прочностные хара те-
ристи и. При этом невозможно распространить по-
л ченные рез льтаты для одно о а ре ата на осталь-
ные а ре аты данной серии – с целью решения воп-
роса о продлении рес рса для а ре атов всей этой
серии, не подвер н тых разр шающем онтролю.
Дефе ты обор дования, в основном не поддающи-
еся обнар жению на ранней стадии с помощью с -
ществ ющих КИПиА, проявляются при нар шениях,
связанных с механичес ими повреждениями; при на-
р шении аэродинами и пото а, вызванном недоп с-
тимым, опасным режимом работы; при нар шении за-
зоров и поверхностей проточной части поточных ма-
шин.
Дефе ты, связанные с разр шением подшипни ов,
износом лабиринтных плотнений, трещин и про а-
ров стено амеры с орания, лопато т рбомашин не
мо т быть становлены и обнар жены с ществ ющи-
ми приборами и средствами онтроля. Если не про-
изойд т более серьезные нар шения в работе а ре-
ата. Больш ю роль должны сы рать в этом сл чае
специальные методы диа ности и.
С ществ ющие методы неразр шающе о онтроля
( льтразв овой онтроль, ма нитопорош овая диа -
ности а, цветная дефе тос опия, вихрето овый метод)
направлены на поис и обнар жение же развитых тре-
щин и др их дефе тов, что является недостаточным
для обеспечения надежности лопаточно о аппарата.
Этим можно объяснить большой процент дефе тов,
приходящийся на долю проточной части а ре атов в
процессе э спл атации. При отс тствии методов ран-
ней диа ности и состояния металла, внезапные ста-
лостные повреждения лопато неизбежны.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
№ 12 • де абрь 2006
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И 7
НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS
В ачестве про рессивно о метода для обнар же-
ния неисправностей деталей а ре ата на ранней ста-
дии, в период зарождения дефе та, можно считать
ма нитно-эмиссионный метод. Известны в этом на-
правлении разработ и и предложения для ранней ди-
а ности и НПО «Энер одиа ности а», основанной на
использовании ма нитной памяти металла действию
фа тичес их рабочих на р зо . Данный способ позво-
лит без зачист и поверхности своевременно опреде-
лить лопат и, работающие в наиболее напряженных
словиях и предрасположенные повреждениям. Спо-
соб оцен и состояния лопато с использованием ма -
нитной памяти металла представляет собой э спресс-
метод и позволяет выполнить во время ремонта онт-
роль не менее 100 лопато т рбин за 3–4 ч.
Одна из причин возни новения не стойчивой ра-
боты ГГПА в словиях э спл атации связана с мероп-
риятиями, проводимыми по модернизации ГГПА,
оторые изменяют хара теристи и проточной части
и создают дополнительное противодавление на вы-
ходе азовой т рбины.
Хара теристи и обор дования мо т ис ажаться не
толь о за счет х дшения техничес о о состояния, но
и при модернизации обор дования, проводимой в
процессе э спл атации.
Это относится станов е ре енераторов (возд -
хоподо ревателей) в процессе э спл атации для ГТУ,
спрое тированных и из отовленных по безре енера-
ционном ци л , а та же станов е тилизационных
теплообменни ов значительной тепловой производи-
тельности и отлов- тилизаторов для выработ и с -
хо о пере рето о пара.
Утилизационные теплообменные аппараты ГТУ
ненадежны в работе, если использ ется не мя чен-
ная вода в ачестве на реваемо о рабоче о а ента.
Кроме это о, в процессе э спл атации происходит
про орание тр бо аппарата: в летний период, напри-
мер, при от лючении аппарата не дается полностью
ис лючить теч и прод тов с орания через шибер,
омывающих тр бный п чо тилизационно о тепло-
обменно о аппарата.
Та им образом, совершенствование а ре атов п -
тем модернизации за счет изменения аэродинами и
проточной части необходимо проводить в стадии про-
е тирования и из отовления.
Со ласно план модернизации, наиболее извест-
но о в отрасли, ГГПА типа «ГТК-10-4» на КС, преим -
щественно расположенных в зоне напряженно о о-
ридора азотранспортной системы, пред сматрива-
ется продление заявленно о рес рса а ре атов, л ч-
шение основных хара теристи , ис лючение вын ж-
денных, аварийных останово , повышение оэффи-
циента техничес о о использования. Одна о после
модернизации ряда а ре атов появились дефе ты,
не позволяющие дальнейш ю э спл атацию.
Анализ работы ГПА на протяжении ряда лет позво-
ляет дать оцен ЦН в э спл атационной при одности в
ГТС. На не оторых ГТС в Тюмени в процессе модерни-
зации с ладывается та ое положение, о да число ни-
то превышает число действ ющих омпрессорных це-
хов (КЦ). Это приводит рассо ласованию хара терис-
ти ЦН и сети, что вызывает тр дности в обеспечении
работы ЦН в бла оприятной зоне по э ономичности.
В словиях падающей добычи на не оторых омп-
рессорных цехах, при стремлении меньшить число
работающих а ре атов, повышают расход аза на 20-
30%. Это приводит не ативным последствиям: пада-
ет политропный .п.д. и повышается при этом на р з-
а по мощности ЦН, что с азывается на снижении на-
дежности и соответств ющим неисправностям.
С целью создания стойчивой и э ономичной ра-
боты ЦН на переменных режимах необходимо, чтобы
хара теристи и ЦН были поло ими. Это возможно
достижением соответств ющей онстр ции ЦН.
Та им образом, в плане модернизации ГГПА необ-
ходимо подходить омпле сно и роме замены дви а-
теля, системы правления, та же изменить проточн ю
часть ЦН. Учитывая переменный режим ГТС необхо-
димо разработать ЦН с поло ими хара теристи ами.
Вместо ЦН с высо им значением номинально о .п.д.
э ономичнее иметь ЦН с поло ими хара теристи ами
п сть и с относительно низ им значением .п.д.
Анализ режимов работы мно ониточных ГТС на
протяжении ряда лет по азывает, что в сл чае пере-
менно о режима возни ают значительные тр дности
обеспечения эффе тивных режимов на КС, в оторых
имеются цеха с ГГПА с большой единичной мощнос-
тью 16 и 25 МВт. В лючение и от лючение та их а -
ре атов вызывают нар шение режимов в соседних ГПА
и цехах. При этом происходит значительное перете-
ание аза по межцеховым перемыч ам. Необходимо
добиться эффе тивно о режима работы мно оцехо-
вых КС п тем оптимизации за р з и ГГПА, предотв-
ращая продавливание цехов и ГПА с большой еди-
ничной мощностью и рационализации перето ов меж-
д межцеховыми перемыч ами.
Для эффе тивной работы мно оцеховых КС необ-
ходимо поддерживать высо ое давление на нетания
ЦН; минимизировать число ГГПА, работающих при
ма симальной на р з е и т.д.
Качество и степень техничес о о обследова-
ния при проведении ремонтных работ и в процес-
се э спл атации влияют на объем этих работ, что оп-
ределяет надежность а ре ата в межремонтный пе-
риод. В ито е это обстоятельство отразится на изме-
нении оличества вын жденных, аварийных остано-
во и простоев а ре ата.
Со ласно рациональной э ономи е развивающе-
ося производства, доп с ать превышение фа тичес-
их э спл атационных затрат над нормативными
нельзя. В словиях непрерывно о старения э спл а-
тир емо о обор дования и величивающейся нара-
бот и появляются дополнительные сла аемые объе-
ма ремонтных работ. Эти сла аемые определяются
на основании данных из ж рнала дефе тов, диа нос-
ти и и дефе тос опии. В дефе тной ведомости, ро-
ме то о, может быть и дополнительный объем ремонта
после вс рытия а ре ата.
Та им образом, непрерывно величивающийся
объем ремонта связан со значительными издерж а-
ми производства. Если фа тичес ий объем ремонта
ГГПА с четом дополнительных сла аемых превы-
шает нормативный объем, в та ом сл чае дальней-
шая э спл атация та о о обор дования становится
нерентабельной.
На основе про рамм ре онстр ции и техничес о о
перевоор жения отрасли азотранспортные предприя-
тия должны быть обеспечены необходимым оличеством
современных ГГПА ново о по оления: ГПА-6; 10А; 16С;
25 (с довые); ГПА-Ц-6,3 А и В; 12; 16АЛ; 25 (авиа);
ГТН-6У; 16; 25-1 (промышленные) с высо им зна-
чением .п.д. – от 31 до 36 % и т.д.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

More Related Content

Similar to 118.проблема энерго и ресурсосбережения в нефтегазовой промышленности на основе развития газотурбинных технологий

164.как избежать отказов в подаче технологической воды в системах энергоснабж...
164.как избежать отказов в подаче технологической воды в системах энергоснабж...164.как избежать отказов в подаче технологической воды в системах энергоснабж...
164.как избежать отказов в подаче технологической воды в системах энергоснабж...ivanov156633595
 
Мои Слайды ВЕРСИЯ Last
Мои Слайды ВЕРСИЯ LastМои Слайды ВЕРСИЯ Last
Мои Слайды ВЕРСИЯ LastAnatolii Cherniavskyi
 
265.исследования скважин почему это так важно
265.исследования скважин почему это так важно265.исследования скважин почему это так важно
265.исследования скважин почему это так важноivanov15666688
 
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...ivanov1566353422
 
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...efwd2ws2qws2qsdw
 
Инструменты для управления регионом
Инструменты для управления региономИнструменты для управления регионом
Инструменты для управления региономSergey Gumerov
 
реформа электроэнергетики
реформа электроэнергетикиреформа электроэнергетики
реформа электроэнергетикиenergystate
 
252.регулирование добываемой попутной воды благодаря новому программному обес...
252.регулирование добываемой попутной воды благодаря новому программному обес...252.регулирование добываемой попутной воды благодаря новому программному обес...
252.регулирование добываемой попутной воды благодаря новому программному обес...ivanov1566359955
 
Корпоративная газета «Российские сети» #1 2016
Корпоративная газета «Российские сети» #1 2016Корпоративная газета «Российские сети» #1 2016
Корпоративная газета «Российские сети» #1 2016АКМР Corpmedia.ru
 
Управление спросом на основе прогнозирования поведения пользователя
Управление спросом на основе прогнозирования поведения пользователяУправление спросом на основе прогнозирования поведения пользователя
Управление спросом на основе прогнозирования поведения пользователяAleksey Melezhik
 
Корректировка Бизнес Плана на 2010 год. Результаты операционной и финансовой ...
Корректировка Бизнес Плана на 2010 год. Результаты операционной и финансовой ...Корректировка Бизнес Плана на 2010 год. Результаты операционной и финансовой ...
Корректировка Бизнес Плана на 2010 год. Результаты операционной и финансовой ...Lenenergo IR
 
Роман Неуступкин, информационный доклад "О ходе выполнения требований Федерал...
Роман Неуступкин, информационный доклад "О ходе выполнения требований Федерал...Роман Неуступкин, информационный доклад "О ходе выполнения требований Федерал...
Роман Неуступкин, информационный доклад "О ходе выполнения требований Федерал...darin-t
 
Экономические эффекты внедрения стандартов серии ISO 50001
Экономические эффекты внедрения стандартов серии ISO 50001Экономические эффекты внедрения стандартов серии ISO 50001
Экономические эффекты внедрения стандартов серии ISO 50001Лана Ратнер
 

Similar to 118.проблема энерго и ресурсосбережения в нефтегазовой промышленности на основе развития газотурбинных технологий (20)

164.как избежать отказов в подаче технологической воды в системах энергоснабж...
164.как избежать отказов в подаче технологической воды в системах энергоснабж...164.как избежать отказов в подаче технологической воды в системах энергоснабж...
164.как избежать отказов в подаче технологической воды в системах энергоснабж...
 
Мои Слайды ВЕРСИЯ Last
Мои Слайды ВЕРСИЯ LastМои Слайды ВЕРСИЯ Last
Мои Слайды ВЕРСИЯ Last
 
Роль Немецкого энергетического агенства ("Дена") в качестве делового партнера...
Роль Немецкого энергетического агенства ("Дена") в качестве делового партнера...Роль Немецкого энергетического агенства ("Дена") в качестве делового партнера...
Роль Немецкого энергетического агенства ("Дена") в качестве делового партнера...
 
Разрубить гордиев узел неплатежей
Разрубить гордиев узел неплатежейРазрубить гордиев узел неплатежей
Разрубить гордиев узел неплатежей
 
265.исследования скважин почему это так важно
265.исследования скважин почему это так важно265.исследования скважин почему это так важно
265.исследования скважин почему это так важно
 
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
 
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
638.формирование институциональных основ развития предпринимательства в энерг...
 
панов 2007
панов 2007панов 2007
панов 2007
 
Инструменты для управления регионом
Инструменты для управления региономИнструменты для управления регионом
Инструменты для управления регионом
 
реформа электроэнергетики
реформа электроэнергетикиреформа электроэнергетики
реформа электроэнергетики
 
252.регулирование добываемой попутной воды благодаря новому программному обес...
252.регулирование добываемой попутной воды благодаря новому программному обес...252.регулирование добываемой попутной воды благодаря новому программному обес...
252.регулирование добываемой попутной воды благодаря новому программному обес...
 
Корпоративная газета «Российские сети» #1 2016
Корпоративная газета «Российские сети» #1 2016Корпоративная газета «Российские сети» #1 2016
Корпоративная газета «Российские сети» #1 2016
 
Управление спросом на основе прогнозирования поведения пользователя
Управление спросом на основе прогнозирования поведения пользователяУправление спросом на основе прогнозирования поведения пользователя
Управление спросом на основе прогнозирования поведения пользователя
 
Профессионалы держат слово
Профессионалы держат словоПрофессионалы держат слово
Профессионалы держат слово
 
Корректировка Бизнес Плана на 2010 год. Результаты операционной и финансовой ...
Корректировка Бизнес Плана на 2010 год. Результаты операционной и финансовой ...Корректировка Бизнес Плана на 2010 год. Результаты операционной и финансовой ...
Корректировка Бизнес Плана на 2010 год. Результаты операционной и финансовой ...
 
ГОСТ 57114-2016
ГОСТ 57114-2016ГОСТ 57114-2016
ГОСТ 57114-2016
 
Роман Неуступкин, информационный доклад "О ходе выполнения требований Федерал...
Роман Неуступкин, информационный доклад "О ходе выполнения требований Федерал...Роман Неуступкин, информационный доклад "О ходе выполнения требований Федерал...
Роман Неуступкин, информационный доклад "О ходе выполнения требований Федерал...
 
данилович
даниловичданилович
данилович
 
Экономические эффекты внедрения стандартов серии ISO 50001
Экономические эффекты внедрения стандартов серии ISO 50001Экономические эффекты внедрения стандартов серии ISO 50001
Экономические эффекты внедрения стандартов серии ISO 50001
 
Подготовка Москвы к отопительному периоду 2013 - 2014
Подготовка Москвы к отопительному периоду 2013 - 2014Подготовка Москвы к отопительному периоду 2013 - 2014
Подготовка Москвы к отопительному периоду 2013 - 2014
 

More from ivanov156633595 (20)

7191
71917191
7191
 
7190
71907190
7190
 
7189
71897189
7189
 
7188
71887188
7188
 
7187
71877187
7187
 
7246
72467246
7246
 
7185
71857185
7185
 
7184
71847184
7184
 
7183
71837183
7183
 
7182
71827182
7182
 
7181
71817181
7181
 
7180
71807180
7180
 
7179
71797179
7179
 
7178
71787178
7178
 
7177
71777177
7177
 
7176
71767176
7176
 
7175
71757175
7175
 
7174
71747174
7174
 
7173
71737173
7173
 
7172
71727172
7172
 

118.проблема энерго и ресурсосбережения в нефтегазовой промышленности на основе развития газотурбинных технологий

  • 1. № 12 • де абрь 2006 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И 3 НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS Ка один из мно их бла одарных авторов и читателей ж рнала на протяжении длительно о времени, д маю, выс- аж мнение о ромной массы читательс о о онтин ента: ваш ж рнал – весьма ценное и полезное издание. В перестроечное время мы, читатели, опасались, что ж рнал исся нет или потеряет свой профиль, станет не дачной онъюн т рой рын а, политизир ется по пример ряда др их изданий. К счастью, это о не произош- ло, хотя неизвестно, а их силий в этом плане потребовалось сплоченном олле тив ж рнала. Техноло ия производства, пра матичес ие проблемы и решения; вопросы, связанные с человечес им фа то- ром; п ти л чшения техноло ичес о о процесса на производстве; совершенствование ремонтно-техничес о о об- сл живания; обеспечение безопасности и э спл атационной при одности для повышения ачества; безопасности обор дования отрасли и т.д. – вот перечень а т альных вопросов, освещаемых на страницах ж рнала. И все это рас рывается без претензии на ченость, на основе л бо их на чных проработо даются пра матичес ие решения. «Придать высшей ш оле, на ам пра матичес ий хара тер», – та ю задач он ретно ставил перед высшей ш олой и на ой нес оль о лет том назад Президент РФ В.В. П тин. Уни альность это о ж рнала еще и в том, что он представляет триб н специалистам из мно их стран мира, де заочно зна омит читателей с передовыми техноло иями в области топливно-энер етичес о о омпле са. Да, мы не варимся в «собственном со ». Желаем ЖУРНАЛУ процветания, дальнейших спехов и поддерж от читателей и соответств ющих деловых р ов и ор анизаций. Ми аэлян Э.А., .т.н., доцент РГУ нефти и аза им. И.М. Г б ина. От реда ции: Ми аэлян Э.А. – ла реат он рса Межд народной Соросовс ой Про раммы Образования в Области Точных На (ISSEP) c присвоением звания «Soros Associate Professor», ла реат он рса «ГРАНТ Мос вы» в области на и техноло ий в сфере образования, э сперт СЭПБ Федеральной сл жбы по техноло ичес ом надзор РФ. ПРОБЛЕМА ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОСНОВЕ РАЗВИТИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Ми аэлян Э. А., РГУ нефти и аза им. И. М. Г б ина Среди основных задач правления производством рассматриваются задачи рациональной ор а- низации техноло ичес им процессом с целью рес рсо- и энер осбережения в соответствии с с ществ ющим за онодательством. Представленный р проблем решается п тем совершен- ствования э спл атационной при одности обор дования и предопределяет основное назначе- ние техничес о о обследования обор дования, связанное с определением техничес о о состоя- ния е о по различным диа ностичес им призна ам. Решение поставленных задач позволит ор а- низовать рациональн ю работ по техничес ом обследованию, ремонт обор дования и совер- шенствовать страте ию ремонтно-техничес о о обсл живания. В работе в основном деляется внимание вопро- сам рес рсо- и энер осбережения в словиях э сп- л атации и совершенствования нормативной базы и техничес их словий на из отовление азот рбин- ных азопере ачивающих а ре атов (ГГПА). Основные техноло ичес ие процессы в тр бопро- водном транспорте отличаются большой энер оем- остью. В словиях роста цен на энер орес рсы наи- больш ю а т альность приобретают мероприятия по разработ е энер осбере ающих техноло ий. В азотранспортной системе (ГТС) след ет разли- чать техноло ичес ие и энер етичес ие процессы. Последние процессы проте ают в три стадии: выра- бот и, потребления и расходования энер ии с целью пол чения полезно о эффе та, для оторо о предназ- начено данное производство. С ществ ет определен- ная физичес ая зависимость межд азанными от- дельными звеньями (стадиями) техноло ичес о о про- цесса. Эта зависимость позволяет правлять цепоч- ой представленно о техноло ичес о о процесса в за- Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 2. НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И№ 12 • де абрь 20064 НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS данном направлении в интересах само о производ- ства. Для правления процессами в ГТС необходимо вс рыть зависимость трех основных звеньев, что даст возможность ос ществлять онтроль, техничес ое обследование с целью рационально о ведения тех- ноло ичес о о процесса все о омпле са техноло и- чес о о обор дования. Различают энер отехноло ичес ое обор дование (ЭТО), частв ющее в отдельных 3 стадиях процесса транспорта аза по анало ии с др ими процессами. Это, соответственно, энер опривод ( азот рбинная станов а – ГТУ, эле тродви атели или же в ред их сл чаях азомоторный омпрессор); омпрессорная машина, в основном, центробежный омпрессор или центробежный на нетатель (ЦН) и линейная часть, в лючая а ре атн ю обвяз омпрессорной станции (КС), де энер ия расход ется на преодоление идрав- личес их сопротивлений при транспорте аза. Основной целью при диа ностировании обор до- вания является становление за ономерностей меж- д по азателями, определяющими зависимость ха- ра теристи режима работы и техничес о о состоя- ния обор дования. Среди основных хара теристи ЭТО след ет, преж- де все о, выделить мощность и производительность. Данные хара теристи и позволяют решать задач вы- бора ЭТО в словиях э спл атации для выполнения он ретной стадии техноло ичес о о процесса. Эти хара теристи и выбирают на основании паспортных данных, представляющих номинальное значение. Но в словиях э спл атации след ет принимать во внима- ние ряд фа торов, вызывающих переменный режим и снижающих техничес ие хара теристи и обор дования относительно паспортных данных. Эти фа торы, оторые в словиях э спл атации значительно х дшают хара теристи и ЭТО, снижа- ют е о производительность, меньшают мощность и приводят перерасход энер ии, топлива и др их рес рсов, соответственно, называются внешними и вн тренними фа торами. Использ ем оэффициент мощности обор дова- ния азотранспортных систем с ГГПА а отношение средне о значения эффе тивной мощности а ре ата за рассматриваемый период э спл атации базовой. В ачестве базовой мощности применяют номиналь- н ю мощность по паспортным данным или норматив- н ю мощность. По мно олетним, статистичес им дан- ным значение это о оэффициента в среднем можно оценить в пределах – 0,75–0,85. Это олебание мощности и др их параметров в процессе э спл атации хара териз ют режим рабо- ты все о омпле са ЭТО. Колебание идравличес ой мощности азопровода определяется по известной расчетной зависимости межд идравличес ой мощ- ностью азопровода и е о проп с ной способности с четом оэффициента использования мощности ГГПА, равно о 0,909–0,947. Ка по азывают проведенные исследования зависимость межд идравличес ой мощностью азопровода и проп с ной способностью нес оль о отличается от бичес ой и принимает значение не n = 3, а в среднем поряд а n = 2,85, что не- с оль о снижает предел изменения оэффициен- та эффе тивности азопровода: 0,900–0,940. По пол ченном значению тр дно с дить о техни- чес ом состоянии азопровода, та а невозможно разделить, а ая часть недо р з и азопровода про- изошла по причине вн тренних с бъе тивных фа то- ров, связанных со сл жбой профила ти и и обсл жи- вания, а а ая часть недо р з и зависит от внешних объе тивных фа торов. След ет различать внешние и вн тренние фа то- ры, вызывающие недо р з обор дования. Для ГТС внешним фа торам относятся температ ра нар ж- но о возд ха и рафи азопост пления и азопотреб- ления. Вн тренние фа торы определяются системой онтроля, правления и техничес о о обсл живания ГТС, в лючая ГПА с приводом и азопроводом. Каждый из отмеченных фа торов и рает свою роль в перерасходе энер орес рсов а ре ата и недо р з- е е о в процессе э спл атации. На основании вышеприведенных соотношений можно определить оэффициент за р з и для ГГПА (одно о а ре ата или р ппы работающих а ре атов). Теоретичес ий оэффициент за р з и это оэффи- циент, определяющий недо р з а ре атов по причи- не внешних фа торов. Он равен отношению мощности, определяемой недо р з ой а ре ата по причине вне- шних фа торов, базовой мощности. Коэффициент тех- ничес о о состояния ЭТО, определяющий недо р з обор дования, в данном сл чае – ГГПА, толь о по при- чине вн тренних фа торов. Та им образом, оэффици- ент техничес о о состояния ГГПА равен отношению о- эффициента использования мощности обор дования теоретичес ом оэффициент за р з и. Анало ично рас рывается природа внешних и вн т- ренних фа торов, определяющих за р з част а а- зопровода, примы ающе о КС или все о азопро- вода. В словиях э спл атации средние значения оэффи- циентов техничес о о состояния ГГПА на КС и азопро- вода являются определяемыми, т.е. ис омыми по аза- телями, а реальные и теоретичес ие значения оэффи- циентов за р з и ГГПА на КС и азопровода – опреде- ляющими по азателями. Значения этих оэффициен- тов определяются по данным режима работы ГГПА на КС и азопровода по известным соотношениям. Для решения задач энер осбережения необходи- мо, прежде все о, выбрать основной измеритель объема производства. Анализ положения дел, с ществ ющих в отрасли, позволяет рассмотреть ряд предложений. Например, для оцен и энер озатрат в отрасли аб- солютный по азатель . .т. и дельный по азатель . .т. на 1 млн м3 м товаротранспортной работы не в лючает по азатель, хара териз ющий измеритель объема производства КС и ГТС. Не оторое снижение этих по азателей (12–13 %), начиная с 1992 ., объяс- няется в основном снижением объема транспортир - емо о аза. Исходя из это о, эти по азатели нельзя принять для хара теристи и энер осбережения в це- лом, оцен и эффе тивности рассматриваемо о про- цесса на КС и на азопроводе, та а при одном и том же расходе энер етичес их рес рсов можно вы- работать различное оличество энер ии для ведения техноло ичес о о процесса. С ществ ющая пра ти а отчетности по топливно- энер етичес им по азателям (ТЭП) азотранспортных предприятий имеет ряд недостат ов. Учитываются толь- о по азатели по расход топливно о аза; нет по аза- телей, хара териз ющих объем производства КС; транс- портная или потенциальная работы, фи рир ющие в Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 3. № 12 • де абрь 2006 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И 5 НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS отчетах, не относятся по азателям объема производ- ства КС и заимствованы из смежных отраслей. Транс- портная работа не читывает изменение термодинами- чес их свойств транспортир емо о аза. А потенциаль- ная, политропная работа относится теоретичес ом процесс , не с ществ ющем в реальных словиях. Неправильный подход в выборе основно о изме- рителя объема производства азотранспортно о пред- приятия (ГТП) отражается в нормативных до ментах отрасли. Нормативн ю потребность КС с азот рбинными омпрессорными цехами в топливе для омпримиро- вания аза определяют на основе «расчета политроп- ной, потенциальной работы сжатия омпрессорно о цеха». Т.е. читывается непосредственно политроп- ная работа сжатия по перевод аза из области с дав- лением всасывания в область с давлением на нета- ния. При этом не читываются реальные потери азо- пере ачивающе о а ре ата при совершении эффе - тивной работы сжатия аза, что должно оцениваться соответств ющим .п.д. Исходя из это о, предла ае- мая нормативная потребность в топливе на КС с а- зот рбинными омпрессорными цехами для омпри- мирования аза повысится поряд а на 30 %. Та им образом, нормативная потребность КС с азот рбинными омпрессорными цехами в топливе для омпримирования аза в действительности зави- сеть от .п.д. ГТУ и определяется от .п.д. ЦН, читы- вающий внешние потери (определяемые механичес- им КПД) и вн тренние потери (определяемые полит- ропным КПД) азопере ачивающе о а ре ата. Отсюда след ет, что основным измерителем объе- ма производства для КС след ет предложить эффе - тивн ю мощность, снимаем ю с м фты ГТУ – на нета- теля. При этом измерители объема производства б - д т читывать все потери энер ии ( а внешние, та и вн тренние), оторые имеют место при омпримиро- вании аза на КС. Чтобы этот измеритель объема про- изводства носил ниверсальный хара тер, предла а- ется вводить в расчеты дельный расход энер ии. Для анализа, чета, онтроля эффе тивности ра- боты а ре атов, цехов, КС и азопроводов необходи- мо ввести в пра ти отчетности азотранспортных предприятий след ющие топливно-энер етичес ие по азатели: 1. Удельный расход энер ии по азопровод ( ча- ст а, примы ающе о КС, или для все о азопрово- да) – Вт ·ч/млн м3 · м. 2. Относительная доля транспортир емо о аза на соответственные н жды (для част а азопровода, примы ающе о КС, или для все о азопровода) – отношение расхода аза на собственные н жды КС расход транспортир емо о аза в %. 3. Удельный расход аза и дельная выработ а энер ии на собственные н жды (на длин азопрово- да, примы ающе о КС, или по всем азопровод ) – тыс. м3 т· · м/ Вт ·ч. 4. Расход аза на собственные н жды на 100 м транспортиров и аза ( часто азопровода одной КС, /с или (тыс. м3 )/ч на 100 м азопровода) и сред- ний по азатель для все о азопровода в целом. При определении топливно-энер етичес их по а- зателей в ачестве расхода аза на собственные н ж- ды КС принимается топливный аз. В дальнейшем можно та же читывать и остальные статьи расхода аза на собственные н жды КС. Необходимым и достаточным по азателем для ом- пле сной хара теристи и расходования энер ии, по- л ченной от ГГПА на азопроводе, является первый по азатель; для хара теристи и топливной составля- ющей можно дополнить основной по азатель 2. Ос- новной состав из дв х по азателей можно та же до- полнить вспомо ательными, производными по азате- лями 3 и 4, хара териз ющими различные аспе ты в расходовании энер ии. По азатели эффе тивности техноло ичес их про- цессов с ГПА на КС (в цехе) и все о азопровода в целом определяются по фа тичес им данным режи- мов работы а ре атов в словиях э спл атации на азопроводе. По азатель эффе тивности можно та - же планировать по рез льтатам расчета режимов ра- боты ГГПА на КС азопроводов на предстоящий пе- риод и в дальнейшем для оцен и работы а ре атов ГТП при омпле сной сертифи ации и правлении ачеством производства. При этом решение задачи по рес рсо- и энер о- сбере ающей техноло ии и повышение эффе тивно- сти тр бопроводно о транспорта аза с ГГПА связа- ны с проблемой совершенствования э спл атацион- ной при одности обор дования ГТС и ГГПА. Совершенствования э спл атационной при одно- сти ГГПА проводится исходя из требований по обес- печению ачества, повышения надежности и безопас- ности обор дования в словиях э спл атации. Ана- лиз проведенно о исследования представляется по данным работы. Мод льность онстр ции на основании требова- ний э спл атационной при одности предпола ает со- здание а ре ата на основании мод лей, состоящих из элементов, имеющих рес рс одина ово о поряд а. Мо- д льность онстр ции должна обеспечить быст- р ю и несложн ю сбор , разбор а ре ата на ряд мод лей, предварительно сбалансированных. Анализ работы и онтроль системы смаз и а ре- ата позволил определить ряд замечаний техничес- им словиям (ТУ) и опыт э спл атации ГГПА. Мно олетний онтроль над режимом работы и тех- ничес им состоянием подшипни ов валопровода ГГПА свидетельств ет о том, что ачество применяемо о смазочно о масла не соответств ет техничес им тре- бованиям. По частоте выхода из строя подшипни и ГГПА занимают «вед щее» место – после орячих де- талей ГГПА. Поэтом приходится завышать значения предельных, аварийных ставо масла в подшипни- ах в словиях э спл атации, что приводит их преж- девременном выход из строя. П ти повышения работоспособности опор ГГПА связаны с заменой минеральных масел на синте- тичес ие масла. Их доро овизна оправдывается мно очисленными преим ществами на основании данных зар бежных источни ов. Синтетичес ие мас- ла обеспечивают защит подшипни ов от значитель- но о износа. По сравнению с минеральными масла- ми они обеспечивают высо ю термоо ислительн ю стабильность, противоизносовые и анти оррозионные свойства, низ ю с лонность вспениванию, хоро- ш ю дем ль ир емость. Увеличение сро а смены масла и снижение расхода энер ии предотвращают значительный рост затрат в процессе э спл атации. Снижаются средства на ремонтно-техничес ое обсл - живание и со ращается частота выхода из строя под- шипни ов ГГПА. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 4. НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И№ 12 • де абрь 20066 НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS След ет отметить та же невысо ю э спл атаци- онн ю при одность системы очист и возд ха в воз- д хоочистительном стройстве ГГПА. На основании механизма образования за рязнений в проточной ча- сти осево о омпрессора (ОК) ГГПА след ет, что с - ществ ющие возможности очист и возд ха заниже- ны. Это вызывает необходимость применять сложные системы очист и проточной части ОК на а ре атах в процессе э спл атации (работающих или остановлен- ных), что связано со значительными издерж ами. Исходя из это о, след ет предложить более со- вершенн ю систем очист и проточной части ОК ГГПА с размерами механичес их примесей, не превышающих хотя бы 10–12 м м. При этом идравличес ие сопротивления во вход- ном тра те ОК повысятся не за счет за рязнений про- точной части, а за счет повышения ачества очист и с помощью совершенных фильтров и отпадет надобность в ор анизации большей части работ, связанных с очи- ст ой проточной части ОК. Эффе тивность данно о предложения значительно повысится за счет приме- нения совершенных онстр ций соответств ющих фильтров с дв мя ст пенями очист и возд ха на входе в ОК. Производство та их фильтров может быть обес- печено, например, Подольс им предприятием. Анализ на р зочных хара теристи ГГПА позво- ляет определить ряд требований для совершен- ствования э спл атационной при одности. Наи- более приемлемыми являются невысо ие значения напорных и частотных хара теристи , аде ватных с- ловиям до ритичес о о режима истечения в проточ- ной части лопаточных машин. По данным термодинамичес их расчетов по опре- делению зависимости э ономичности и эффе тивно- сти ГТУ от соотношения p след ет, что ма сим м дельной работы ГТУ приходится на значение p , по величине намно о меньшее, чем по ма сим м .п.д. ГТУ. Выбор оптимально о значения p , исходя из с- ловия ма симальной дельной работы дви ателя по- зволяет прое тировать и из отавливать осевой омп- рессор и ГТУ в целом на меньшее рабочее давление, с меньшими металлозатратами при той же самой мощности а ре ата, что значительно прощает он- стр цию. Снижаются требования из отовлению, связанные с механичес ими параметрами обор до- вания: доп с и, посад и, частота обработ и, зазоры и т.д. Увеличиваются полные и ремонтные рес рсы, что меньшает апитальные вложения и э спл ата- ционные затраты. Исходя из азодинами и поточных машин, след - ет, что невысо ие значения напорных и частотных параметров ГГПА делают хара теристи и т рбо ом- прессоров более мя ими и поло ими, при этом л ч- шается работа на переменном режиме, значительно величивается рабочая зона машин, прощается про- блема правления ГГПА в целом. В последние оды в отрасли вед тся работы по продлению выработанно о со ласно ТУ пол- но о рес рса. В дви ателестроении широ о применяют высо о- прочные, жаростой ие стали и сплавы, оторые об- ладают высо ими пределами прочности, выносливо- сти, сопротивлением термичес ой сталости, орро- зионной стой остью. Одна о типичным и общим де- фе том материалов та о о рода является их ми ро- стр т рная неравномерность, вследствие че о воз- ни ают ло альные зоны с пониженными механичес- ими свойствами. Влияние этих дефе тов становятся значимыми, особенно в процессе э спл атации в свя- зи с высо ой наработ ой. Вопросы вибрационной прочности являются весь- ма важными в обеспечении надежной работы лопа- точных машин. Наибольш ю опасность представля- ют резонансные олебания лопато . Мно ие детали ГТУ подвер аются действию высо их температ р и а рессивных сред, ци личес их на р зо . При высо- ой температ ре а тивизир ются дифф зионные про- цессы в поверхностном слое деталей, в рез льтате че о происходит их обеднение ле ир ющими элемен- тами и о исление. Ух дшаются механичес ие свой- ства. При длительной э спл атации возни ает полз - честь, оторая становится одним из ритериев, опре- деляющих работоспособность лопато и дис ов т р- бин и др их элементов т рбоа ре ата. Тепловые воз- действия снижают работоспособность тр щихся пар. Та им образом, одной из причин снижения аче- ства ГТУ, связанно о, прежде все о с эффе тивнос- тью, э ономичностью, надежностью и безопасностью обор дования являются необратимые изменения хара теристи материала во времени, вызванные происходящими в дви ателе физи о-химичес ими процессами. Поэтом продление заявленно о рес рса азот р- бинно о а ре ата возможно на базе специализиро- ванных испытаний с соответств ющими техничес и- ми возможностями заводов-из отовителей. Предла аемые известные методы разр шающе о онтроля основных деталей и систем азот рбинно о а ре ата, дис ов т рбо омпрессора, силовой т рби- ны позволяют определить их прочностные хара те- ристи и. При этом невозможно распространить по- л ченные рез льтаты для одно о а ре ата на осталь- ные а ре аты данной серии – с целью решения воп- роса о продлении рес рса для а ре атов всей этой серии, не подвер н тых разр шающем онтролю. Дефе ты обор дования, в основном не поддающи- еся обнар жению на ранней стадии с помощью с - ществ ющих КИПиА, проявляются при нар шениях, связанных с механичес ими повреждениями; при на- р шении аэродинами и пото а, вызванном недоп с- тимым, опасным режимом работы; при нар шении за- зоров и поверхностей проточной части поточных ма- шин. Дефе ты, связанные с разр шением подшипни ов, износом лабиринтных плотнений, трещин и про а- ров стено амеры с орания, лопато т рбомашин не мо т быть становлены и обнар жены с ществ ющи- ми приборами и средствами онтроля. Если не про- изойд т более серьезные нар шения в работе а ре- ата. Больш ю роль должны сы рать в этом сл чае специальные методы диа ности и. С ществ ющие методы неразр шающе о онтроля ( льтразв овой онтроль, ма нитопорош овая диа - ности а, цветная дефе тос опия, вихрето овый метод) направлены на поис и обнар жение же развитых тре- щин и др их дефе тов, что является недостаточным для обеспечения надежности лопаточно о аппарата. Этим можно объяснить большой процент дефе тов, приходящийся на долю проточной части а ре атов в процессе э спл атации. При отс тствии методов ран- ней диа ности и состояния металла, внезапные ста- лостные повреждения лопато неизбежны. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 5. № 12 • де абрь 2006 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И 7 НАШИ ЧИТАТЕЛИ OUR READERS В ачестве про рессивно о метода для обнар же- ния неисправностей деталей а ре ата на ранней ста- дии, в период зарождения дефе та, можно считать ма нитно-эмиссионный метод. Известны в этом на- правлении разработ и и предложения для ранней ди- а ности и НПО «Энер одиа ности а», основанной на использовании ма нитной памяти металла действию фа тичес их рабочих на р зо . Данный способ позво- лит без зачист и поверхности своевременно опреде- лить лопат и, работающие в наиболее напряженных словиях и предрасположенные повреждениям. Спо- соб оцен и состояния лопато с использованием ма - нитной памяти металла представляет собой э спресс- метод и позволяет выполнить во время ремонта онт- роль не менее 100 лопато т рбин за 3–4 ч. Одна из причин возни новения не стойчивой ра- боты ГГПА в словиях э спл атации связана с мероп- риятиями, проводимыми по модернизации ГГПА, оторые изменяют хара теристи и проточной части и создают дополнительное противодавление на вы- ходе азовой т рбины. Хара теристи и обор дования мо т ис ажаться не толь о за счет х дшения техничес о о состояния, но и при модернизации обор дования, проводимой в процессе э спл атации. Это относится станов е ре енераторов (возд - хоподо ревателей) в процессе э спл атации для ГТУ, спрое тированных и из отовленных по безре енера- ционном ци л , а та же станов е тилизационных теплообменни ов значительной тепловой производи- тельности и отлов- тилизаторов для выработ и с - хо о пере рето о пара. Утилизационные теплообменные аппараты ГТУ ненадежны в работе, если использ ется не мя чен- ная вода в ачестве на реваемо о рабоче о а ента. Кроме это о, в процессе э спл атации происходит про орание тр бо аппарата: в летний период, напри- мер, при от лючении аппарата не дается полностью ис лючить теч и прод тов с орания через шибер, омывающих тр бный п чо тилизационно о тепло- обменно о аппарата. Та им образом, совершенствование а ре атов п - тем модернизации за счет изменения аэродинами и проточной части необходимо проводить в стадии про- е тирования и из отовления. Со ласно план модернизации, наиболее извест- но о в отрасли, ГГПА типа «ГТК-10-4» на КС, преим - щественно расположенных в зоне напряженно о о- ридора азотранспортной системы, пред сматрива- ется продление заявленно о рес рса а ре атов, л ч- шение основных хара теристи , ис лючение вын ж- денных, аварийных останово , повышение оэффи- циента техничес о о использования. Одна о после модернизации ряда а ре атов появились дефе ты, не позволяющие дальнейш ю э спл атацию. Анализ работы ГПА на протяжении ряда лет позво- ляет дать оцен ЦН в э спл атационной при одности в ГТС. На не оторых ГТС в Тюмени в процессе модерни- зации с ладывается та ое положение, о да число ни- то превышает число действ ющих омпрессорных це- хов (КЦ). Это приводит рассо ласованию хара терис- ти ЦН и сети, что вызывает тр дности в обеспечении работы ЦН в бла оприятной зоне по э ономичности. В словиях падающей добычи на не оторых омп- рессорных цехах, при стремлении меньшить число работающих а ре атов, повышают расход аза на 20- 30%. Это приводит не ативным последствиям: пада- ет политропный .п.д. и повышается при этом на р з- а по мощности ЦН, что с азывается на снижении на- дежности и соответств ющим неисправностям. С целью создания стойчивой и э ономичной ра- боты ЦН на переменных режимах необходимо, чтобы хара теристи и ЦН были поло ими. Это возможно достижением соответств ющей онстр ции ЦН. Та им образом, в плане модернизации ГГПА необ- ходимо подходить омпле сно и роме замены дви а- теля, системы правления, та же изменить проточн ю часть ЦН. Учитывая переменный режим ГТС необхо- димо разработать ЦН с поло ими хара теристи ами. Вместо ЦН с высо им значением номинально о .п.д. э ономичнее иметь ЦН с поло ими хара теристи ами п сть и с относительно низ им значением .п.д. Анализ режимов работы мно ониточных ГТС на протяжении ряда лет по азывает, что в сл чае пере- менно о режима возни ают значительные тр дности обеспечения эффе тивных режимов на КС, в оторых имеются цеха с ГГПА с большой единичной мощнос- тью 16 и 25 МВт. В лючение и от лючение та их а - ре атов вызывают нар шение режимов в соседних ГПА и цехах. При этом происходит значительное перете- ание аза по межцеховым перемыч ам. Необходимо добиться эффе тивно о режима работы мно оцехо- вых КС п тем оптимизации за р з и ГГПА, предотв- ращая продавливание цехов и ГПА с большой еди- ничной мощностью и рационализации перето ов меж- д межцеховыми перемыч ами. Для эффе тивной работы мно оцеховых КС необ- ходимо поддерживать высо ое давление на нетания ЦН; минимизировать число ГГПА, работающих при ма симальной на р з е и т.д. Качество и степень техничес о о обследова- ния при проведении ремонтных работ и в процес- се э спл атации влияют на объем этих работ, что оп- ределяет надежность а ре ата в межремонтный пе- риод. В ито е это обстоятельство отразится на изме- нении оличества вын жденных, аварийных остано- во и простоев а ре ата. Со ласно рациональной э ономи е развивающе- ося производства, доп с ать превышение фа тичес- их э спл атационных затрат над нормативными нельзя. В словиях непрерывно о старения э спл а- тир емо о обор дования и величивающейся нара- бот и появляются дополнительные сла аемые объе- ма ремонтных работ. Эти сла аемые определяются на основании данных из ж рнала дефе тов, диа нос- ти и и дефе тос опии. В дефе тной ведомости, ро- ме то о, может быть и дополнительный объем ремонта после вс рытия а ре ата. Та им образом, непрерывно величивающийся объем ремонта связан со значительными издерж а- ми производства. Если фа тичес ий объем ремонта ГГПА с четом дополнительных сла аемых превы- шает нормативный объем, в та ом сл чае дальней- шая э спл атация та о о обор дования становится нерентабельной. На основе про рамм ре онстр ции и техничес о о перевоор жения отрасли азотранспортные предприя- тия должны быть обеспечены необходимым оличеством современных ГГПА ново о по оления: ГПА-6; 10А; 16С; 25 (с довые); ГПА-Ц-6,3 А и В; 12; 16АЛ; 25 (авиа); ГТН-6У; 16; 25-1 (промышленные) с высо им зна- чением .п.д. – от 31 до 36 % и т.д. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»