Более трех четвертей отказов оборудования нефтегазовых комплексов составляют отказы машинных агрегатов, высокая концентрация которых на установках нередко служит причиной аварий и производственных неполадок, вызывающих простои установок и снижающих коэффициент их технического использования и готовности.
Чтобы развитие неисправностей стало наблюдаемым, необходим непрерывный мониторинг при помощи систем, реализующих промышленную технологию ресурсосберегающей безопасной эксплуатации оборудования – Safe Maintenance™ – SM™ - технологию, АСУ БЭР™ – автоматизированных систем управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией.
Внедрение АСУ БЭР™ обеспечивает предприятиям рентабельность на основе ресурсосберегающей безопасности, снижение количества аварий оборудования, увеличение межаварийного и межремонтного пробега комплексов оборудования в несколько раз и сокращение затрат на ремонт и запасные части.
Литература
Муромцев Ю.Л. Безаварийность и диагностика нарушений в химических производствах. - М.: Химия, 1990. - 144 с.
Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. - М.: Машиностроение, 2002. - 204 с. ил.
Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®). Под ред. В.Н. Костюкова. М.: Машиностроение, 1999. - 163 с. ил.
Костюков В.Н., Науменко А. П. Практические основы вибродиагностики машинного оборудования: Учеб. пособие. Под ред. В.Н. Костюкова. Омск: Изд-во ОМГТУ. 2002. - 108 с ил.
Эффективность внедрения стационарных систем вибродиагностики КОМПАКС® на Омском НПЗ / Малов Е.А., Шатапов А.А., Бронфин И.Б., Долгопятов В.Н., Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Мелинг А.Я. — Безопасность труда в промышленности, 1997, № 1. - с. 9-15.
Безаварийность производства — путь к повышению рентабельности. Внедрение систем мониторинга КОМПАКС® / А.А. Шаталов, Ф.И, Сердюк, В.Н. Костюков, Ал.В. Костюков и др. / Химия и технология топлив и масел. - 2000, №3. - с. 9-13.
Костюков В.Н. Мониторинг состояния в реальном времени - высокоэффективная технология ресурсосберегающей эксплуатации оборудования нефтегазовых комплексов // Нефть. Газ. Промышленность. - СПб, 2003.- № 2. - С. 32-36
В статье изложены основные проблемы эксплуатации оборудования технологических установок и цели служб предприятия, отвечающих за поддержание производства в работоспособном состоянии.
Рассмотрены преимущества внедрения различных типов систем вибромониторинга – стационарных, персональных и стендовых, а также преимущество объединения их в единую компьютерную сеть Compacs-Net®.
Особое внимание уделено высокой эффективности автоматизированных систем управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом оборудования АСУ БЭР™ КОМПАКС®.
Костюков В.Н., Костюков А.В. Ресурсосберегающая безопасность - стратегическая цель предприятия с непрерывным производственным циклом // Нефтяное хозяйство. - № 10. - М., 2003. - С. 26-27
В статье представлена стратегия интегрированного непрерывного управления состоянием оборудования, основанная на получении и анализе в реальном времени объективных инструментальных данных о фактическом техническом состоянии оборудования. Источниками данных являются комплексы акустико-эмиссионного (АЭ) мониторинга емкостного оборудования (сосуды, аппараты, трубопроводы и т.д.) и комплексы мониторинга состояния динамического оборудования (насосы, компрессоры, вентиляторы, дымососы и т.д.) по параметрам вибрации, тока, температуры.
Данная стратегия реализована в системах компьютерного мониторинга состояния машинного оборудования КОМПАКС®, что позволяет полностью исключить внезапные отказы, повысить безопасность и экономическую эффективность эксплуатации опасных производств и комплексно решить проблемы увеличения сроков межремонтного пробега оборудования с переходом к его эксплуатации по фактическому техническому состоянию.
Проблемы, связанные с износом основных производственных фондов опасных производственных объектов химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий и реальным состоянием технологического оборудования, вызывают необходимость поиска, освоения и внедрения современных перспективных технологий контроля состояния оборудования и систем обслуживания и ремонта, основанных на принципах использования фактического ресурса безопасности. Практика разработки и ведения современных контрольно-диагностирующих систем на основе методов акустико-эмиссионного мониторинга и вибромониторинга позволяет реализовывать основные принципы стратегии предупреждающего технического обслуживания оборудования, безопасности и ресурсосберегающих технологий.
Литература
Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. М.: Машиностроение, 2002.
Котляревский В.А., Шаталов А.А., Ханухов Х.М. Безопасность резервуаров и трубопроводов. М.: Экономика и информатика, 2000.
Шаталов А.А., Разуваев И.В. Повышение безопасности оборудования нефтехимических производств при его эксплуатации // Безопасность труда в промышленности, 2002. № 4.
Шаталов А.А., Разуваев И.В., Костюков В.Н. Опыт реализации стратегии обеспечения безопасности нефтехимических производств при их эксплуатации по фактическому техническому состоянию // Химическая техника. - М., 2003 .- № 3. - С. 11-13
Комплекс методических и программно-аппаратных средств КОМПАКС® обеспечивает новую технологию ресурсосберегающей и безопасной эксплуатации оборудования. Прямой экономический эффект от внедрения на предприятиях такой технологии достигается за счет экономии от исключения аварий по вине машинного оборудования, от снижения потерь, связанных с простоями технологических комплексов, эксплуатационных расходов на ремонт оборудования.
Системы КОМПАКС® обладают преимуществами, такими как высокая надежность, полная самодиагностика программно-аппаратных средств, полный контроль за действиями персонала, полное использование ресурсов, заложенного в оборудовании, что позволяет вести непрерывную работу по ликвидации фундаментальных причин возникновения отказов оборудования, минимизировать поток требований на обслуживание оборудования и систем.
Применение технологии КОМПАКС® делает управляемыми процессы эксплуатации основных фондов, снижает потери, сберегает материальные, финансовые и людские ресурсы, ведет к росту капитализации предприятия в целом.
Костюков В.Н. Доходность на основе ресурсосберегающей безопасности в нефтехимическом комплексе // Материалы отраслевого совещания. - Пермь: 2002. - С. 53-56
Опыт длительной эксплуатации систем автоматической вибродиагностики и компьютерного мониторинга технического состояния машинного оборудования КОМПАКС® позволил накопить данные по диагностике поршневых компрессоров.
Для проведения исследований вибродатчики устанавливали в различных точках, при этом установке датчиков, как правило, предшествовало виброобследование компрессора с помощью переносной системы вибродиагностики КОМПАКС®-Микро.
В настоящее время накоплена информация и разработаны алгоритмы функционирования экспертной системы для диагностики гидравлических ударов, ослабления гайки поршня, износа сальников штока, износа баббитового слоя ползуна.
Литература
Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®) / Под ред. В.Н. Костюкова. М.: Машиностроение, 1999. 163 с.
Костюков В.Н., Науменко А.П. Вибродиагностика поршневых компрессоров // Компрессорная техника и пневматика. - М., 2002. - № 3. - С. 30-31
Экономия электроэнергии и снижение энергопотребления оборудования для современных производств – жизненно важные проблемы. Одним из путей их решения является эксплуатация оборудования в режимах и техническом состоянии, при котором обеспечивается энергосбережение.
Анализ работы наиболее распространенного на предприятиях оборудования – насосов, компрессоров, вентиляторов, электродвигателей – показал, что путем улучшения их технического состояния можно снизить потребление электрической энергии на 15-25%, для чего необходимо своевременно определять техническое состояние оборудования и неблагоприятные режимы его работы, информировать обслуживающий и управляющий персонал об ухудшении технического состояния или нарушении режима эксплуатации с целью принятия неотложных мер.
Поставленная задача успешно решается с помощью различных систем: стационарной системы вибромониторинга и вибродиагностики КОМПАКС®, персональной системы Compacs®-Micro, систем вибродиагностики для ремонтного производства, объединяемых в диагностическую сеть предприятия Compacs-Net®. Анализ источников и причин немедленного получения эффекта после внедрения систем дает основание утверждать, что вибромониторинг комплексов оборудования в реальном времени обеспечивает предприятиям рентабельность на основе ресурсосберегающей безопасности.
Литература
Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®) / Под ред. В.Н. Костюкова. М.: Машиностроение, 1999. 163 с.
Первый межотраслевой семинар «Безопасность и ресурсосбережение. Стратегия эксплуатации оборудования по фактическому техническому состоянию». // Химическая техника. - 2002. - №6. - С.35.
Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. - М.: Машиностроение, 2002. 204 с.
Костюков В.Н., Кириллов В.И. Энергосбережение на основе мониторинга состояния оборудования в реальном времени // Энергосбережение и энергетика в Омской области. - Омск, 2002. - № 4.- С. 95-98
Важнейшим свойством современных систем вибродиагностики и вибромониторинга, содержащих тысячи измерительных каналов и десятки тысяч диагностических признаков, является свойство самодиагностики программно-аппаратных средств.
Разработана система вибродиагностики и вибромониторинга с самодиагностикой всего измерительно-преобразовательного тракта, реализуемая подачей тестового сигнала в цепь чувствительного элемента датчика и его последующим анализом программно-аппаратными средствами.
Отказ датчика или кабельных трасс надежно диагностируется самой системой, которая выдает сообщение на экран монитора в виде «синего» угла как в операторной на НХК, так и на станциях пользователей вибродиагностической сети, в том числе специалистов КИП и автоматики. Данное решение обеспечивает быстрое устранение причин неисправности и отказа, высокую метрологическую надежность, высокий коэффициент готовности, возможность эксплуатации СДМ по фактическому состоянию.
Литература
Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®) / Под ред. В.Н. Костюкова. М.: Машиностроение, 1999. 163 с.
А.с. № 1740994. МКИ G01M15/00. Устройство диагностики машин / В.Н. Костюков, С.А. Морозов (СССР); // Бюл. № 22. 4 с. (Заявл. 01.09.83; опубл. 15.06.92).
Свидетельство на полезную модель 1537 РФ. МКИ G01М15/00. Система для диагностики машин по вибрации их корпуса / В.Н. Костюков (РФ) // Бюл. №1. 2 с. (Заявл. 15.03.94: опубл. 16.01.96).
Костюков В.Н. Самодиагностика вибродиагностических систем // Контроль. Диагностика. - М., 2002. - № 9. - С. 18-22
Эксплуатация сложных производств, содержащих сотни и тысячи единиц машинного и технологического оборудования, невозможно без представления информации о его техническом состоянии руководству предприятия. Ремонт и модернизация оборудования, реконструкция участков, цехов и производств требуют принятия необоснованных решений, которые должны опираться на достоверную информацию о причинах недостаточной производительности, частых ремонтов, простоев, производственных неполадок и аварийных ситуаций.
Информацию о состоянии оборудования (диагноз) получают с помощью средств технического диагностирования, достоверность которых определяется заложенными методами диагностирования, точностью измерений, навыками диагноста и качеством настройки приборов на информативные признаки сигналов диагностируемого объекта.
В статье изложены некоторые результаты разработки и применения систем вибродиагностики и вибромониторинга качества сборки и монтажа машин и агрегатов. Их использование перспективно для машиностроения, так как позволяет повысить надежность и ресурс выпускаемых изделий без существенной реконструкции производственно-технологической базы и связанных с этим огромных затрат.
Литература
Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®) / Под ред. В.Н. Костюкова. М.: Машиностроение, 1999. 163 с.
Пат. 2103668 РФ, МКИ G01M15/00. Способ диагностики и прогнозирования технического состояния машин по вибрации корпуса / В. Н. Костюков, С.Н. Бойченко, А.В. Костюков (РФ); Заявл. 03.01.96; Опубл. 27.01.98; Бюл. № 3. 18 с.
Малов Е.А., Шаталов А.А., Бронфин Н.Б., Долгопятов В.Н., Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Мелинг А.Я. Эффективность внедрения стационарных систем вибродиагностики КОМПАКС® на Омском НПЗ - Безопасность труда в промышленности. 1997, № 1, С. 9-15.
Павлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов. М.: Машиностроение, 1971. 224 с.
Костюков В.Н. Диагностика качества сборки и монтажа машин // Сборка в машиностроении, приборостроении. - М., 2002. - № 7. - С. 25-32
Одной из актуальных задач, решение которой необходимо для успешного создания систем вибродиагностики и вибромониторинга в условиях априорной неопределенности относительно параметров сигналов, помех и типов диагностируемых агрегатов, является задача фильтрации сигналов в условиях коррелированных помех.
Обычно при этом вводят вспомогательную независимую случайную величину, с помощью которой устраняют корреляцию между усредняемыми значениями путем случайного выбора этих значений в соответствии со значением 0 или 1 вспомогательной случайной величины.
В статье предложены метод и устройство повышения достоверности результатов вибродиагностики и вибромониторинга путем рандомизированного усреднения отдельных диагнозов с определением характеристик рандомизации по параметрам вибрации диагностируемой машины на основе экстремальных характеристик выбросов фазы вибрации.
Литература
Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М.: Энергия. 1975. 200 с.
Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука. 1969. 593 с.
А.с. № 783621, G01M15/00 Устройство для диагностики циклических механизмов / В.Н. Костюков, С.А. Морозов, Г.Я. Зименс (СССР); Заявл. 16.01.79; Опубл. 30.11.80; Бюл. № 44. 4 с.
Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Советское радио, 1974. Т. 1. 550 с.
Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®) / Под ред. В. Н. Костюкова. М.: Машиностроение, 1999. 163 с.
Костюков В.Н. Рандомизированная фильтрация в задачах вибродиагностики машин // Контроль. Диагностика. - М., 2002. - № 7. - С. 18-19
В течение межремонтного пробега установок системы КОМПАКС® непрерывно следят за состоянием агрегатов по параметрам вибрации, температуры и потребляемого тока, обеспечивая оперативную вибродиагностику и предупреждая персонал о недопустимых режимах работы оборудования, критических дефектах насосных агрегатов, динамических нагрузках, режимах трения и зазорах в подшипниках центробежных компрессоров, состоянии подшипников и шестерен, приводных мультипликаторов, кривошипно-крейцкопфного механизма, клапанов и цилиндропоршневой группы в поршневых компрессорах.
Эффективность систем автоматической вибродиагностики и мониторинга технического состояния оборудования очень высока. Так, исключение простоя установки миллионного риформинга за счет необоснованного останова водородного компрессора, являющегося «сердцем» установки, окупает затраты на внедрение системы за один день.
Литература
Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®) / Под ред. В.Н. Костюкова. М.: Машиностроение, 1999.
Костюков В.Н., Стариков В.А., Тарасов Е.В. Вибромониторинг состояния центробежных компрессоров // Компрессорная техника и пневматика. - М., 2002. - № 2. - С. 27-29