Совершенствование системы технического обслуживания оборудования компрессорной станции

– Системы электроснабжения с двумя независимыми взаиморезервируемыми источниками питания.

– Вспомогательные системы вентиляции, кондиционирования, отопления, пожаротушения.

Эффективное техническое обслуживание и ремонт указанного оборудования, своевременное выявление и устранение неисправностей и отказов являются ключевыми факторами обеспечения надежной и безаварийной работы компрессорной станции, снижения производственных рисков. О. А. Степанов справедливо указывает, что «совершенствование системы управления техническим состоянием оборудования КС должно быть направлено на предупреждение отказов, оптимизацию сроков и объемов ремонтных работ, внедрение современных методов технической диагностики».[6 - Степанов О. А. Основные направления повышения эффективности работы оборудования компрессорных станций // Газовая промышленность. – 2018. – №7. – С. 18.] Решению этих актуальных задач и посвящена настоящая работа.

1.3. Основные виды работ на компрессорной станции

Обеспечение надежной и эффективной эксплуатации компрессорной станции «Вынгапуровская» требует выполнения широкого спектра работ по техническому обслуживанию, ремонту, диагностике технологического оборудования. Как справедливо отмечают А. В. Герасимов и др., «организация качественного технического обслуживания и ремонта оборудования КС является ключевым фактором обеспечения безаварийной работы газотранспортной системы и снижения производственных затрат».[7 - Герасимов А. В., Гарифуллин Ф. А., Герасимов В. В. Компрессорные станции магистральных газопроводов. – Казань: Изд-во КГТУ, 2014. – С. 147.]

Одним из основных видов работ на КС является техническое обслуживание (ТО) оборудования, которое проводится с целью поддержания его работоспособности, предупреждения отказов и продления ресурса. ТО включает в себя операции по контролю технического состояния, очистке, смазке, регулировке и замене отдельных деталей и узлов. Периодичность и объем работ по ТО определяются руководствами по эксплуатации оборудования, а также результатами диагностических обследований. По данным ПАО «Газпром», в 2021 году на объектах газотранспортной системы было проведено более 1,2 млн. операций по техническому обслуживанию различного оборудования.[8 - Годовой отчет ПАО «Газпром» за 2021 год. – М.: ПАО «Газпром», 2022. – С. 82.]

Важнейшей составляющей ТО газоперекачивающих агрегатов является контроль технического состояния основных узлов: осевого компрессора, камеры сгорания, турбины, подшипников, системы смазки и др. Для этого применяются методы вибрационной диагностики, термометрии, трибодиагностики. Внедрение систем онлайн-мониторинга, использующих постоянно контролируемые параметры работы ГПА, позволяет выявлять развивающиеся дефекты на ранних стадиях и прогнозировать остаточный ресурс агрегатов.[9 - Селезнев В. Е., Прялов С. Н. Методы и технологии численного моделирования газопроводных систем. – М.: МАКС Пресс, 2019. – С. 215.] Специалисты ООО «Газпром трансгаз Сургут» успешно применяют онлайн-системы мониторинга технического состояния «КОМПАКС-РДК» на ГПА-Ц-16 и «Вибробит-300» на ГПА-Ц-25.[10 - Мельников А. Ю., Петров И. В. Опыт внедрения систем онлайн-мониторинга технического состояния ГПА в ООО «Газпром трансгаз Сургут» // Газовая промышленность. – 2020. – №6. – С. 56.]

Для поддержания в работоспособном состоянии аппаратов воздушного охлаждения газа проводятся работы по очистке оребренных трубных пучков от загрязнений, проверке затяжки крепежных элементов, контролю состояния подшипников вентиляторов и приводов. В процессе эксплуатации АВО происходит загрязнение поверхностей теплообмена, что приводит к снижению эффективности охлаждения газа. Для борьбы с этим явлением применяют как ручную очистку, так и механизированные способы, например, гидропневматическую обработку с помощью установки «Факел-100».[11 - Ишкин Р. Р., Гумеров А. Г., Гумеров Р. С. Технология гидропневматической очистки аппаратов воздушного охлаждения газа // Нефтегазовое дело. – 2021. – Т. 19. – №2. – С. 139.]

Техническое обслуживание трубопроводной арматуры предусматривает проверку герметичности запорных элементов, контроль состояния уплотнений, очистку и смазку подвижных частей. Особое внимание уделяется диагностике приводных механизмов кранов и задвижек (пневмо- и электроприводов), от которых зависит скорость и надежность срабатывания арматуры. Применение метода акустической эмиссии позволяет выявлять утечки газа через неплотности в закрытой арматуре без необходимости ее демонтажа.[12 - Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / под ред. В. В. Клюева. – М.: Машиностроение, 2019. – С. 382.]

Помимо ТО, на КС выполняются различные виды ремонтов оборудования: текущий, средний и капитальный. Текущий ремонт проводится с целью устранения мелких дефектов и повреждений, обеспечения нормальной работы оборудования до очередного планового ремонта. Средний ремонт предполагает частичную разборку агрегатов, замену изношенных деталей, восстановление базовых поверхностей. Капитальный ремонт связан с полной разборкой, дефектацией и заменой основных узлов и деталей, проведением регулировочных и испытательных работ.[13 - Михлин В. М., Ворошилов В. П., Онегов А. П. Ремонт газоперекачивающих агрегатов. – Л.: Недра, 2016. – С. 23.] Периодичность ремонтов определяется на основе оценки фактического технического состояния оборудования, анализа отказов и требований нормативно-технической документации.[14 - Акопова Г. С., Ванчин А. Г., Маслов А. Н. Организационно-технические аспекты системы технического обслуживания и ремонта газоперекачивающих агрегатов // Газовая промышленность. – 2019. – №2. – С. 41.]

Ремонт газотурбинных ГПА включает в себя замену рабочих и направляющих лопаток компрессора и турбины, восстановление лопаточного аппарата методами наплавки и напыления, замену или ремонт камеры сгорания, форсунок, термопар, подшипников и др.[15 - Коршак А. А., Шаммазов А. М. Основы нефтегазового дела. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2019. – С. 308.] Большой резерв повышения ремонтопригодности ГПА связан с внедрением модульно-блочных конструкций, обеспечивающих быструю замену отказавших элементов.[16 - Байков И. Р., Смородова О. В., Китаев С. В. Повышение ремонтопригодности газоперекачивающих агрегатов за счет модульно-блочных конструкций // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 2020. – №4. – С. 18.]

Перспективным направлением совершенствования ремонтного обслуживания КС является внедрение концепции обслуживания оборудования по фактическому техническому состоянию (ОФС). Стратегия ОФС предполагает назначение ремонтов на основе комплексного анализа диагностических параметров, отражающих реальное состояние агрегатов. Это позволяет существенно сократить число неплановых остановов оборудования, оптимизировать затраты на ремонтные работы.[17 - Семенов А. С., Ляпощенко А. А. Стратегия обслуживания оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов по фактическому состоянию // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2019. – Т. 330. – №8. – С. 93.] По оценкам экспертов, применение ОФС на объектах газотранспортной системы России дает возможность увеличить межремонтный ресурс агрегатов на 20—30% и обеспечить экономию до 15% от затрат на ТОиР.[18 - Сальников А. Ф., Зозулько А. В. Оценка экономического эффекта от внедрения методов обслуживания и ремонта оборудования КС по фактическому техническому состоянию // Нефть и газ. Новые технологии в системах транспорта. – 2019. – С. 273.]

Важнейшей задачей персонала компрессорной станции является контроль работы оборудования, оперативное выявление и устранение нештатных ситуаций. Дежурный персонал КС круглосуточно контролирует основные параметры технологического процесса: давление и температуру газа, частоту вращения роторов ГПА, уровни вибрации, загазованность в отсеках и т. д. В случае обнаружения отклонений от нормальных значений принимаются меры по их устранению, производится вывод оборудования в ремонт. Внедрение автоматизированных систем управления, оснащенных экспертными модулями, значительно повышает качество управления режимами работы КС и сокращает риски ошибочных действий персонала.[19 - Крюков О. В. Встроенные системы мониторинга технического состояния энергетического оборудования // Автоматизация в промышленности. – 2020. – №11. – С. 44.]

В рамках работ по техническому обслуживанию и ремонту на КС также осуществляется:

– Калибровка и поверка контрольно-измерительных приборов и автоматики.

– Техническое освидетельствование и диагностика сосудов, работающих под давлением.

– Наладка и испытание электрооборудования, систем релейной защиты и автоматики.

– Обслуживание и ремонт вспомогательного оборудования (котельных, компрессоров, насосов и др.).

– Содержание в исправном состоянии инструмента, приспособлений, грузоподъемных механизмов.

В условиях интенсификации режимов транспорта газа особое значение приобретает диагностическое обслуживание оборудования КС. Внедрение современных методов неразрушающего контроля, таких как ультразвуковая толщинометрия, вихретоковая и магнитопорошковая дефектоскопия, позволяет выявлять скрытые дефекты металла на ранних стадиях развития. Применение методов технического диагностирования обеспечивает своевременное обнаружение и предупреждение отказов, переход к ремонтам по фактическому состоянию, продление ресурса безопасной эксплуатации оборудования.

Таким образом, на компрессорной станции «Вынгапуровская» выполняется комплекс работ по техническому обслуживанию, ремонту, контролю и диагностике технологического оборудования. Основными видами работ являются:

1. Техническое обслуживание, включающее операции по контролю технического состояния, очистке, смазке, замене расходных деталей. Особое внимание уделяется ТО газоперекачивающих агрегатов и аппаратов воздушного охлаждения газа.

2. Ремонтные работы (текущие, средние и капитальные ремонты), связанные с восстановлением исправного состояния оборудования, заменой изношенных узлов и деталей.

3. Контроль работы оборудования в процессе эксплуатации, оперативное выявление и устранение нештатных ситуаций.

4. Диагностическое обслуживание с применением методов неразрушающего контроля, обеспечивающее оценку фактического состояния оборудования и предупреждение отказов.

Качественное выполнение указанных работ является необходимым условием обеспечения надежности, безопасности и эффективности эксплуатации компрессорной станции. Внедрение современных методов технической диагностики, стратегии обслуживания по фактическому состоянию, модульно-блочных конструкций оборудования открывает значительные резервы совершенствования системы ТОиР. Реализация этих резервов позволит повысить КПД работы газоперекачивающих агрегатов, увеличить межремонтный ресурс, сократить затраты на ремонтно-техническое обслуживание КС «Вынгапуровская».

1.4. Система производственной безопасности опасных производственных объектов

Компрессорная станция «Вынгапуровская» ООО «Газпром трансгаз Сургут» относится к опасным производственным объектам (ОПО) в соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.1997 №116-ФЗ.[20 - Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.1997 №116-ФЗ (ред. от 11.06.2021) // Собрание законодательства РФ. – 1997. – №30. – Ст. 3588.] Эксплуатация ОПО связана с риском возникновения аварий, инцидентов, несчастных случаев, которые могут привести к человеческим жертвам, нанести ущерб окружающей среде, имуществу предприятия и третьих лиц. Как справедливо отмечает М. Г. Сухарев, «обеспечение безопасной эксплуатации опасных производственных объектов газотранспортной системы является приоритетной задачей ПАО „Газпром“ и требует реализации комплекса организационных и технических мероприятий».[21 - Сухарев М. Г. Безопасность и надежность трубопроводного транспорта углеводородов. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2020. – С. 18.]

Для обеспечения безопасности персонала, оборудования и окружающей среды на КС «Вынгапуровская» функционирует многоуровневая система производственной безопасности. Основными элементами этой системы являются:

1. Идентификация и анализ опасных производственных факторов, оценка рисков возникновения аварий и инцидентов. Специалисты по охране труда и промышленной безопасности регулярно проводят анализ источников потенциальной опасности на объектах КС, разрабатывают карты идентификации опасностей и оценки рисков. По данным ПАО «Газпром», в 2021 году на объектах газотранспортной системы было выявлено и устранено более 620 тыс. рисков в области производственной безопасности.[22 - Годовой отчет ПАО «Газпром» за 2021 год. – М.: ПАО «Газпром», 2022. – С. 112.]

2. Разработка и реализация мероприятий по снижению рисков и обеспечению готовности к локализации и ликвидации последствий аварий. На основе результатов анализа рисков для каждого ОПО разрабатывается План мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий (ПМЛА). ПМЛА содержит сценарии возможных аварий, порядок действий персонала, список сил и средств для ликвидации аварийных ситуаций. Для отработки действий по ПМЛА на КС регулярно проводятся учебно-тренировочные занятия с участием специалистов Газпром газобезопасность и МЧС России.

3. Производственный контроль за соблюдением требований промышленной безопасности. На КС организована многоступенчатая система производственного контроля, включающая ежесменные осмотры оборудования и рабочих мест, целевые и комплексные проверки состояния ОПО. Производственный контроль осуществляется силами специалистов КС, а также с привлечением экспертных организаций, имеющих лицензию Ростехнадзора на проведение экспертизы промышленной безопасности. По результатам производственного контроля разрабатываются мероприятия по устранению выявленных нарушений и предупреждению аварий.

4. Обучение и аттестация работников в области промышленной безопасности. Весь персонал КС, занятый эксплуатацией ОПО, проходит обязательное обучение и аттестацию по промышленной безопасности. Обучение проводится по утвержденным программам в специализированных учебных центрах или комиссиях предприятия. Аттестация работников проводится в аттестационных комиссиях Ростехнадзора или его территориальных органов. Допуск к самостоятельной работе на ОПО получают только лица, прошедшие аттестацию и имеющие соответствующие удостоверения.

5. Экспертиза промышленной безопасности и декларирование ОПО. Для повышения уровня безопасности и обоснования возможности дальнейшей эксплуатации оборудования и технических устройств на КС проводится экспертиза промышленной безопасности. В рамках экспертизы оценивается фактическое состояние объектов, их соответствие требованиям нормативно-технической документации, даются рекомендации по обеспечению безопасной эксплуатации. Также КС «Вынгапуровская» подлежит декларированию промышленной безопасности, предусматривающему всестороннюю оценку рисков аварий и достаточности принятых мер по предупреждению и локализации их последствий.[23 - Постановление Правительства РФ от 16.02.2022 №209 «Об утверждении требований к содержанию деклараций промышленной безопасности опасных производственных объектов» // Собрание законодательства РФ. – 2022. – №8. – Ст. 1240.]

6. Страхование гражданской ответственности владельца ОПО. В соответствии с законодательством РФ ООО «Газпром трансгаз Сургут» обязано страховать риск ответственности за причинение вреда жизни, здоровью или имуществу других лиц и окружающей среде в случае аварии на КС. Страхование осуществляется путем заключения договора обязательного страхования со страховой организацией, имеющей лицензию на данный вид деятельности. Размер страховой суммы зависит от максимально возможного количества потерпевших, характера и масштаба потенциального ущерба.[24 - Правила обязательного страхования гражданской ответственности владельца опасного объекта за причинение вреда в результате аварии на опасном объекте, утв. Банком России 28.12.2016 №574-П // Вестник Банка России. – 2017. – №14.]

Реализация указанных элементов системы производственной безопасности находится под постоянным контролем со стороны органов государственного надзора, а также профильных подразделений ПАО «Газпром». В Компании действует Единая система управления производственной безопасностью (ЕСУПБ), устанавливающая общие требования и механизмы управления рисками на всех объектах газового концерна. ЕСУПБ охватывает основные направления производственной безопасности: охрану труда, промышленную и пожарную безопасность, безопасность дорожного движения. Политика ПАО «Газпром» в области охраны труда и промышленной безопасности нацелена на последовательное снижение показателей аварийности, производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Благодаря внедрению современных методов управления производственной безопасностью, усилению контроля за соблюдением требований охраны труда и промышленной безопасности, повышению качества обучения персонала на объектах ПАО «Газпром» в последние годы наблюдается устойчивая тенденция к снижению уровня аварийности и травматизма. Коэффициент частоты несчастных случаев в Компании по итогам 2021 года составил 0,11 пострадавших на 1 млн. отработанных часов, что является одним из самых низких показателей среди крупнейших нефтегазовых компаний мира. Несмотря на достигнутые результаты, в ПАО «Газпром» продолжается активная работа по дальнейшему совершенствованию ЕСУПБ, внедрению риск-ориентированного подхода в управление производственной безопасностью, повышению культуры безопасности персонала.

Резюмируя вышесказанное, можно констатировать, что функционирование системы производственной безопасности ОПО на КС «Вынгапуровская» является неотъемлемым условием обеспечения надежной и безаварийной работы оборудования, защиты жизни и здоровья персонала. Ключевыми элементами СПБ являются идентификация и анализ опасностей, управление рисками, производственный контроль, обучение персонала, экспертиза промышленной безопасности, страхование ответственности. Дальнейшее развитие системы производственной безопасности будет направлено на совершенствование механизмов риск-менеджмента, цифровизацию процессов управления ОПО, повышение эффективности обучения и контроля знаний работников в области охраны труда и промышленной безопасности.

Выводы по главе 1

Проведенный в первой главе анализ общей характеристики компрессорной станции «Вынгапуровская» ООО «Газпром трансгаз Сургут» позволяет сделать следующие выводы.

Компрессорная станция является ключевым элементом газотранспортной системы, обеспечивающим надежную и бесперебойную транспортировку природного газа на дальние расстояния. На КС «Вынгапуровская» реализуется комплекс взаимосвязанных технологических процессов, направленных на подготовку, компримирование, охлаждение и учет транспортируемого газа. Эффективное управление этими процессами и поддержание работоспособности соответствующего оборудования является необходимым условием обеспечения надежного газоснабжения потребителей.

КС «Вынгапуровская» оснащена современным технологическим оборудованием, включающим газоперекачивающие агрегаты, установки очистки и охлаждения газа, трубопроводную арматуру, автоматизированные системы управления и др. Газоперекачивающие агрегаты ГПА-Ц-16 и ГПА-Ц-25, используемые на КС, обладают высокой производительностью и эффективностью, что позволяет обеспечивать требуемые объемы транспорта газа при оптимальных энергозатратах. Надежность функционирования ГПА во многом определяет стабильность работы всей газотранспортной системы.

Значительная роль в обеспечении эксплуатационной надежности оборудования КС принадлежит системе технического обслуживания и ремонта. На компрессорной станции выполняется широкий спектр работ по ТОиР, включая техническое обслуживание, текущие, средние и капитальные ремонты, контроль технического состояния, диагностику оборудования. Своевременное и качественное проведение этих работ позволяет предупреждать отказы, продлевать ресурс безопасной эксплуатации, снижать затраты на аварийно-восстановительные ремонты.

Важнейшим направлением совершенствования системы ТОиР на КС «Вынгапуровская» является внедрение современных методов технической диагностики, позволяющих выявлять скрытые дефекты оборудования на ранних стадиях развития. Применение методов вибродиагностики, параметрической диагностики, неразрушающего контроля открывает возможности для перехода к обслуживанию оборудования по фактическому техническому состоянию, оптимизации периодичности и объемов ремонтных работ.

Существенные резервы повышения эффективности ТОиР связаны с цифровизацией процессов управления техническим состоянием оборудования. Внедрение систем онлайн-мониторинга, интегрированных с АСУ ТП КС, обеспечивает непрерывный контроль диагностических параметров, раннее выявление и прогнозирование развития дефектов. Интеллектуальный анализ данных технической диагностики на основе методов машинного обучения позволяет строить адекватные прогностические модели, определять оптимальные сроки ремонтов и технического обслуживания оборудования.

Ключевым фактором обеспечения безопасной и надежной эксплуатации КС является функционирование многоуровневой системы производственной безопасности. СПБ охватывает широкий круг задач: идентификацию и анализ опасностей, оценку и управление рисками, разработку и реализацию превентивных мероприятий, производственный контроль, обучение и аттестацию персонала, организационное и материально-техническое обеспечение готовности к ликвидации аварий. Дальнейшее развитие СПБ на КС «Вынгапуровская» связано с совершенствованием риск-ориентированных подходов, повышением эффективности производственного контроля, более широким внедрением цифровых технологий.

Особого внимания заслуживают вопросы подготовки персонала – важнейшего элемента системы обеспечения надежности и безопасности КС. Решение стоящих перед газотранспортным предприятием задач невозможно без высокопрофессиональных специалистов, обладающих современными знаниями, навыками и компетенциями. Необходимо развивать систему непрерывного фирменного профессионального образования, повышать качество обучения рабочих и специалистов КС с использованием передовых образовательных технологий: компьютерных тренажеров, систем виртуальной реальности, электронных учебно-методических комплексов.

В заключение следует подчеркнуть, что обеспечение надежного и безопасного функционирования компрессорной станции требует комплексного подхода, основанного на внедрении современных технологий, оптимизации бизнес-процессов, развитии компетенций персонала. Эффективная реализация потенциала КС «Вынгапуровская» предполагает тесную координацию деятельности всех подразделений и служб компрессорной станции, активное использование накопленного опыта и внедрение инноваций.

Таким образом, проведенный анализ позволяет сделать вывод о необходимости дальнейшего совершенствования системы технического обслуживания и ремонта оборудования КС «Вынгапуровская» как ключевого фактора повышения надежности, эффективности и безопасности транспорта газа.

2. Подготовка персонала