Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ухтинский государственный технический университет

(УГТУ)

Е. М. Москалева

ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ

Учебное пособие Ухта 2010 УДК 004.382.7(075.4) М 48 Москалева, Е. М.

Организация технического обслуживания и ремонта оборудования [Текст] : учеб. пособие / Е. М. Москалева. – Ухта: УГТУ. 2010. – 48 с., ил.

ISBN 978-5-88179-620-4 Учебное пособие предназначено для студентов специальности 1306 «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов».

В пособии рассмотрены вопросы технического обслуживания и ремонта оборудования, нормативные показатели работ по обслуживанию и ремонту, даны рекомендации по выбору метода ремонта. Изложены вопросы ремонта оборудования по его наработке и по его фактическому состоянию.

Пособие разработано в соответствии с учебным планом специальности «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов».

Учебное пособие рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом Ухтинского государственного технического университета Рецензенты: В. Н. Бочарников – кафедра «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности» Тюменского государственного нефтегазового университета; Ю. М. Гержберг – начальник отдела бурения филиала ВНИИГАЗ - «Севернипигаз», к.т.н.

© Ухтинский государственный технический университет, © Москалева Е. М., ISBN 978-5-88179-620-

ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ

1. Основные принципы системы организации эксплуатации оборудования Необходимым условием организации эксплуатации оборудования в условиях всеобщей ответственности за качество является непрерывное совершенствование ее содержания и принципов.

Принципы организации эксплуатации оборудования выступают в качестве основополагающих начал функционирования системы и представляют собой методологическую основу построения практической деятельности, то есть исходные положения, на основе которых осуществляется создание, развитие системы организации эксплуатации оборудования.

В результате практической деятельности можно выделить основные принципы организации эксплуатации оборудования.

Принцип управляемости определяет возможность вносить изменения в ход выполняемых работ. Это означает, что система организации эксплуатации оборудования должна содержать прямые и обратные связи, обеспечивающие передачу информации между бизнес-процессами, входящими в состав организации эксплуатации оборудования.

В настоящее время особую актуальность приобретает принцип гибкости.

Принцип гибкости отражает способность системы приспосабливаться к изменяющимся требованиям внешней среды. Соблюдение данного принципа предполагает создание необходимых организационно-технических и экономических условий по всем стадиям жизненного цикла оборудования с минимальными затратами времени в условиях ограниченности материальных ресурсов.

Принцип оптимальной загрузки работника призван обеспечить выравнивание отдельных производственных циклов с учетом полного использования времени каждого работника. Реализация данного принципа предполагает внедрение «многостаночного обслуживания», совмещение выполнения отдельных работ, регулирование численности работающих в зависимости от изменения плановых заданий. Принцип оптимальной загрузки работника требует, чтобы для каждого подразделения был составлен такой график обслуживания рабочих мест и распределения работ, при котором каждый из рабочих имел бы возможность закончить порученные операции в течение одного ритма.

Принцип равенства производственных возможностей предполагает необходимость сопоставления ресурсов, необходимых для выполнения плановых заданий на каждой из стадий жизненного цикла оборудования, а также для их постоянного регулирования. Реализация данного принципа требует установления определенного соотношения производственных мощностей; загрузки оборудования и времени поставки материальных ресурсов.

Принцип экономической ответственности за нарушение единого ритма призван создать необходимые экономические условия для обеспечения согласованной работы всех подразделений по стадиям жизненного цикла оборудования. Необходимость использования данного принципа обусловливается рядом обстоятельств. Во-первых, производственное звено-потребитель продукции не должно нести убытки из-за нарушения графика и качества работы подразделения-поставщика. Во-вторых, возмещение убытка за счет звена, нарушающего производственную дисциплину, заставляет его более внимательно относиться к установленному плановому заданию. Основными формами проявления такой ответственности являются материальные обязательства за невыполнение поставленных задач по срокам и качеству, за отклонения в обеспечении производственного процесса материальными и трудовыми ресурсами, а также принятие каждым подразделением, входящим в состав процесса эксплуатации оборудования, обязательства: невыполненные в срок работы подлежат выполнению по требованию внутреннего потребителя.

Реализация данного принципа предполагает установление для каждого подразделения пределов его экономической ответственности и порядка регулирования экономических взаимоотношений.

Принцип преемственности предполагает существование связи между явлениями в процессе развития, когда новое, сменяя старое, сохраняет в себе некоторые необходимые его элементы и свойства.

На практике преемственность проявляется в том, что руководители предприятий синтезируют новые системные концепции, с одной стороны, опираясь на сложившиеся производительные силы и производственные отношения, историю и культуру, свой опыт, а с другой – на достижения науки и техники, передовой опыт.

Принцип сбалансированности, пропорциональности проявляется в том, что система организации эксплуатации оборудования на предприятии имеет соответствующие цели/задачи и в соответствии с поставленными частными целями/задачами имеет пропускную способность. Этот принцип проявляется по всем стадиям жизненного цикла оборудования. Его нарушение приводит к противоречиям, приводящим к различным проблемам.

Принцип синергии заключается в том, что свойства системы организации эксплуатации оборудования не должны сводиться к сумме свойств ее элементов, а представлять нечто большее.

Существование системы организации эксплуатации оборудования обусловлено ее отдельными элементами и свойствами ее структуры, которые реализуются в принципе структурности. Структура системы – это сеть ее связей и отношений в процессе организации эксплуатации оборудования.

Принцип интеграции предполагает формирование структурных подразделений, осуществляющих координацию и обеспечивающих взаимодействие разнородных процессов по единой схеме на основе единых правил и нормативов.

Соблюдение данного принципа предполагает рассмотрение частичных процессов как взаимообусловленных элементов системы организации эксплуатации оборудования. Посредством организации отдельные процессы объединяются, ликвидируются дублирующие друг друга связи, уменьшается их число и одновременно повышается организованность производственной системы.

2. Виды технического обслуживания и ремонта оборудования Совокупность организационных и технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования, проводимых с целью обеспечения безотказной работы, принято называть системой технического обслуживания ТО и Р. Она включает две группы операций:

плановые профилактические работы, связанные с предупреждением отказов и повреждений;

работы по обнаружению дефектов, вызвавших отказы и повреждения.

Соотношение между этими группами работ может быть различным, но в оптимально выстроенной системе ТО и Р профилактические работы обычно превалируют. Основные принципы по применению наиболее эффективных методов и режимов ТО и Р декларируются в специальном производственном документе, который носит название программы ТО и Р. В документе провозглашается стратегия эксплуатации оборудования, обеспечивающая принципы управления этим процессом в соответствии с фактическим техническим состоянием оборудования. На основе положений программы ТО и Р разрабатывается «Регламент технического обслуживания и ремонта оборудования», а также инструкции для обслуживающего и ремонтного персонала.

Виды технического обслуживания (ТО) классифицируются по:

- этапу эксплуатации: ТО при использовании, при хранении, при транспортировании, при ожидании;

- периодичности выполнения: ТО периодическое, сезонное;

- условиям эксплуатации: ТО в основных условиях;

- регламентации выполнения: ТО регламентированное, с периодическим контролем, с непрерывным контролем;

- организации выполнения: ТО поточное; централизованное; децентрализованное; эксплуатационным персоналом; специализированным персоналом;

эксплуатирующей организацией; специализированной организацией; предприятием-изготовителем.

Виды ремонта (Р) оборудования подразделяются по:

- степени восстановления ресурса: капитальный ремонт; средний ремонт; текущий ремонт;

- планированию: плановый ремонт; неплановый ремонт;

- регламентации выполнения: регламентированный ремонт; ремонт по техническому состоянию;

- сохранению принадлежности ремонтируемых частей: обезличенный ремонт; необезличенный ремонт;

- организации выполнения: агрегатный ремонт; поточный ремонт; ремонт эксплуатирующей организацией; ремонт специализированной организацией; ремонт предприятием-изготовителем.

Графики ТО и Р составляют на основе «Регламента технического обслуживания и ремонта оборудования», согласовывают с эксплуатирующими подразделениями, утверждаются высшим руководством предприятия и контролируются службой главного механика.

Все перечисленные организационно-технические мероприятия должны предусматривать систематическое совершенствование технического обслуживания и ремонта путем применения передовых методов и технологий, изучения и использования передового опыта рационализаторов и изобретателей и т.д. Т.

е. все проводимые мероприятия в рамках системы ППР должны лежать в русле всех новых идей, перспективных направлений и технических решений.

Понятие «техническое обслуживание и ремонт» включает следующее:

- производственное техническое обслуживание, осуществляемое в процессе эксплуатации эксплуатационным персоналом;

- межремонтное техническое обслуживание, предусматривающее проведение технических уходов, замену смазки, продувку, чистку и устранение мелких неисправностей. Все работы по межремонтному техническому обслуживанию выполняются ремонтным персоналом. Межремонтное техническое обслуживание носит скорее профилактический характер. При правильной организации работ сроки службы оборудования увеличиваются, а затраты на ремонт снижаются;

- плановые ремонты (текущие, капитальные). Задачей текущего ремонта является обеспечение бесперебойной работы оборудования и предупреждение его преждевременного изнашивания. В задачу капитального ремонта входят восстановление и замена всех изношенных и поврежденных узлов и деталей. В ремонтной практике возможны: капитальный ремонт без внесения в конструкцию оборудования существенных изменений; капитально-реконструктивный или капитальный ремонт с модернизацией, предусматривающий проведение дополнительных работ по изменению конструкции с целью улучшения эксплуатации качеств оборудования.

Возможные концептуальные подходы к ремонту оборудования:

- Классическая система планово-предупредительного ремонта Система планово-предупредительного ремонта пришла к нам из плановой экономики. Для организации системы ППР необходимо всю техническую систему предприятия, состоящего из основных и вспомогательных подразделений, объединенных в одном технологическом процессе, разделить на отдельные составляющие элементы, разделяемые по технологическим и функциональным признакам.

При этом важно, чтобы ни один элемент основной технологической цепочки не остался не включенным в систему планово-предупредительных ремонтов, так как он может остаться бесконтрольным и привести к нарушению производственного процесса и работы комплекса оборудования в целом.

Системой планово-предупредительных ремонтов должны охватываться и вспомогательные элементы производственной системы.

С учетом опыта эксплуатации и в соответствии с разработанными нормативами обслуживания устанавливается численность персонала, обеспечивающего планово-предупредительный ремонт. В зависимости от видов и количества оборудования, а также принятой системы периодичности обслуживания на предприятиях создаются специализированные ремонтно-эксплуатационные бригады.

Оптимальное сочетание прогрессивных форм ремонтно-эксплуатационного обслуживания нефтегазопромыслового оборудования возможно при принятии во внимание ряда конкретных факторов: технические характеристики и объемы обслуживаемого оборудования, географические и климатические условия, расположение этого оборудования на обслуживаемой территории, наличие связи, транспортных коммуникаций, структуры административного деления. В соответствии с этим определяется оптимальный вариант плановопредупредительных ремонтов.

Основой повышения производительности труда при проведении планово-предупредительных ремонтов является комплексная механизация всех работ, входящих в цикл ППР.

Обслуживание нефтегазопромыслового оборудования включает в себя большую номенклатуру разнотипных по составу и трудоемкости работ, полное исключение ручного труда. Комплексная механизация основных и вспомогательных операций в настоящее время не представляется возможным. Направления в дальнейшей механизации трудовых процессов заключаются в максимальном использовании машин, механизмов, инструментов и приспособлений.

Персонал выполняет ремонтные и эксплуатационные работы непосредственно на месте расположения основного оборудования, а также в мастерских и на площадках ремонтно-производственных баз, и поэтому все трудоемкие процессы в масштабах предприятия нужно механизировать.

Планово-предупредительный ремонт производится в соответствии с заранее составленными графиками, предусматривающими количество и чередование периодических ремонтов на протяжении всего ремонтного цикла. Объем ППР определяется в результате осмотра оборудования (при планировании объем работ принимается по нормативам).

Смена деталей, узлов и механизмов производится в соответствии с их физическим состоянием, а не в принудительном порядке. Такая форма плановопредупредительного ремонта позволяет предупреждать внезапный выход оборудования из строя, заблаговременно проводить подготовку к ремонту.

При стандартной форме ремонта все виды ремонтов производятся в строго установленные сроки, их содержание и объем заранее предусмотрены, смена деталей и узлов производится принудительно, независимо от их физического состояния. Затраты на ремонт при этом возрастают, однако обеспечивается высокая надежность работы оборудования.

Проведение ППР нефтегазопромыслового оборудования желательно совмещать с частичной или комплексной его модернизацией, что обеспечивает хорошие технические и эксплуатационные параметры оборудования. Частичная модернизация оборудования обычно предусматривается в планах организационно-технических мероприятий и осуществляется совместно с капитальным ремонтом за счет амортизационных отчислений.

Как показывает практика, невозможно создать абсолютно надежное оборудование, поэтому в определенных условиях могут происходить аварийные выходы из строя отдельных узлов в нефтегазопромысловом оборудовании. При этом ущерб, нанесенный потребителю, зависит от продолжительности перерыва.

Для отдельных категорий потребителей определенная продолжительность перерыва может привести к полному нарушению технологического процесса и порче оборудования.

Для разработки основных направлений четкой организации аварийновосстановительных работ следует рассчитать время возможного простоя оборудования на составляющие этапы. По каждому этапу необходимо применительно к конкретным техническим и материальным возможностям предприятия выбрать эффективные мероприятия для сокращения аварийного простоя в ремонте.

В общем случае продолжительность перерыва в работе оборудования составит:

где Т1 – время информации об отказе работы оборудования;

Т2 – время отключения данного вида оборудования и его осмотра (tсбора + tпроезда+ tосмотра);

Т3 – время информации о характере повреждения;

Т4 – время ликвидации повреждения;

Т5 – время информации о восстановлении функции работоспособности оборудования;

Т6 – время включения объекта.

Таким образом, суммарное время перерыва работы объекта при конкретном повреждении данного элемента зависит от продолжительности всех составляющих аварийно-восстановительных работ и может колебаться от долей секунды (при автоматическом вводе резерва) и до нескольких суток (при значительных повреждениях во время стихийных бедствий).

Основной критерий в правильной организации аварийновосстановительных работ – это максимально возможное сокращение времени перерыва работ Тпер.

Важным моментом в выборе наиболее целесообразной системы аварийно-восстановительного ремонта является планирование аварийно-восстановительных работ. Продолжительность планирования сокращается, если имеется подробная объективная информация о месте и характере повреждения, о готовности транспорта, возможности подъездов к месту повреждения, о наличии аварийного запаса материалов, механизмов и инструмента. И, наоборот, отсутствие таковой информации удлинит продолжительность планирования.

Очень важно иметь на месте проведения работ устойчивую связь между персоналом, руководящим аварийно-восстановительными работами. Постоянная информация о ходе работ, о возникших трудностях, проведение взаимных консультаций способствует сокращению времени простоя оборудования.

Все организационные вопросы совместного взаимодействия должны отрабатываться предварительно, что будет способствовать сокращению времени допуска и сроков проведения аварийно-восстановительных работ.

- Капитальный и текущий ремонт в соответствии с техническим Сейчас, пожалуй, это самая перспективная форма проведения ремонта.

При стандартном подходе к проведению планово-предупредительных ремонтов (ППР) ремонты подразделяются на капитальный ремонт и текущий ремонт.

Текущие ремонты производятся с целью поддержания оборудования в работоспособном состоянии. Ремонт производится для поддержания узлов в работоспособном состоянии с номинальными эксплуатационными характеристиками до следующего капитального ремонта.

По своему объему, сложности и длительности они значительно меньше, чем капитальные ремонты. Текущий ремонт включает в необходимых случаях разборку и ревизию отдельных узлов устройства, чистку, смазку, замену второстепенных узлов и деталей, регулировку, испытания и т.п. Годовые затраты на текущий ремонт обычно в 8-10 раз меньше, чем на капитальный.

Целью капитальных ремонтов является восстановление технических параметров оборудования. Причем плановые ремонты проводятся в жестко фиксированное время, определяемое так называемым межремонтным периодом, независимо от общего состояния оборудования. Время вывода в ремонт оборудования определяется по графику ППР.

Система ремонтов, в соответствии с техническим состоянием, предполагает в процессе работы оборудования наибольшее внимание уделять его диагностике и измерению его основных технических параметров. Вывод оборудования в ремонт осуществлять не по жестко фиксированному графику – плану ППР (что значительно увеличивает затраты на ремонт), а только тогда, когда технические характеристики оборудования вышли за нормально допустимые пределы. При этом система ремонтов в соответствии с техническим состоянием, конечно же, накладывает дополнительные требования по техническому оснащению эксплуатационных служб предприятий современными системами технической диагностики работы электрооборудования.

3. Нормативные показатели работ по обслуживанию и ремонту Опыт показывает, что для эффективной работы предприятия необходима гибкая система нормирования затрат, труда и времени, поскольку использование интегральных показателей (себестоимость, объем выполненных работ, объемы реализации) не позволяет оценить эффективность работы отдельных подразделений, служб и провести более детальный анализ. Использование нормативных методов позволяет разрабатывать более экономичные методики управления, и поэтому построение современной высокоэффективной нормативной базы предприятия является важнейшим и необходимым элементом управления.

Для каждого вида профилактического ремонта оборудования задаются нормативные показатели, такие как: периодичность, продолжительность и трудоемкость. Кроме того, задаются нормативные объемы выполняемых работ, перечни используемых материалов и запчастей, состав ремонтных бригад с указанием необходимых трудозатрат. Аналогичные показатели задаются и на работы по техническому обслуживанию. Нормы времени предназначены для расчета трудозатрат и стоимости выполнения ремонтных работ и используются в качестве основного организационного инструмента при определении материальнотехнических и финансовых ресурсов. В целом использование норм времени является важным элементом системы экономического анализа и контроля эффективности выполнения работ. Кроме того, нормы времени могут использоваться для определения суточных заданий и состава бригады при выполнении ремонтов. Использование норм времени при определении эффективности выполнения работ рассматривается как важнейшая функция управления на большинстве зарубежных предприятий. Расчеты трудозатрат на ремонтные работы по нормам времени могут производиться как на планируемые ремонты, так и на фактически проведенные.

Нормы времени могут быть определены на достаточно мелкие элементы работ, что дает возможность производить соответствующие расчеты для крупных объемов работ, компонуя их из элементных норм времени.

Для учета и планирования ремонтных работ разрабатывают ремонтные нормативы.

Основными ремонтными нормативами являются: коэффициент использования оборудования по машинному и календарному времени, ремонтный цикл, межремонтный период и периодичность технического обслуживания, структура ремонтного цикла, трудоемкость по видам ремонта, стоимость ремонта и продолжительность ремонта (ГОСТ 1832278).

Коэффициент использования оборудования по машинному времени Км есть отношение машинного времени ко времени нахождения оборудования в работе:

где Тм машинное время; Тр – время нахождения оборудования в работе.

Под машинным временем понимается время, в течение которого оборудование (отдельные его узлы и механизмы) находилось в движении или подвергалось износу.

Время нахождения оборудования в работе Тр складывается из машинного времени Тм и времени простоя Трем оборудования по технологическим и организационным причинам, а также времени, затраченного на обслуживание оборудования.

Коэффициент использования оборудования по машинному времени служит для определения календарного срока планового ремонта, длительности и структуры межремонтного цикла.

Коэффициент использования оборудования по календарному времени Кк применяется для перевода машинного времени ремонтных циклов ТР в календарное время Тк. Он определяется как отношение суммарного времени нахождения оборудования в работе Тр к общему календарному времени Тк:

Ремонтный цикл – наименьший повторяющийся интервал времени или наработка оборудования, в течение которого выполняются в определенной последовательности в соответствии с требованиями нормативно-технической или эксплуатационной документации все установленные виды ремонта.

Длительность ремонтных циклов планируется в машино-часах. В планграфике плановых ремонтов (ПР) для облегчения планирования ремонтов продолжительность ремонтных циклов планируется в календарном времени.

Межремонтный период – время работы оборудования между двумя очередными плановыми ремонтами.

Периодичность ТО и Р устанавливается в часах наработки оборудования.

Наработка определяется по данным учета сменного времени или с помощью регистрирующих и счетных устройств.

Структура ремонтного цикла – это порядок чередования, периодичность и последовательность проведения ТО и текущих ремонтов за ремонтный цикл.

Она служит одним из важнейших элементов системы профилактических ТО и ремонта машин. От нее зависят эффективность ремонтных мер, длительность простоев машин при техническом обслуживании и ремонте, а также потребность в рабочей силе и материалах. Применение оптимальной структуры ремонтного цикла (экономически и технически обоснованной) позволяет поддерживать высокое техническое состояние машин при наименьших затратах на их содержание; лучше использовать площади, оборудование и передвижные средства для выполнения работ по ТО и Р машин; создавать реальные предпосылки для совершенствования технологических процессов производства.

Трудоемкость по видам ремонта определяется в человеко-часах, затрачиваемых производственным персоналом, непосредственно выполняющим ремонтные работы.

Стоимость ремонта определяется по прейскурантам.

Длительность ремонтного цикла в календарном времени Tк (в мес.) определяется по формуле:

где Тк – длительность ремонтного цикла, маш-ч; Км – коэффициент использования оборудования по машинному времени; Кк – коэффициент использования оборудования по календарному времени; 720 (480, 240) – переводное число календарного времени (мес.) в часы при работе соответственно в три (две, одну) смены.

4. Организация управления ремонтным и техническим обслуживанием От организации процесса управления ремонтным и техническим обслуживанием оборудования в значительной степени зависит эффективность производственной системы в целом. Простои оборудования из-за ремонта и неисправности, нарушая производственный процесс, ухудшают все экономические и финансовые показатели его деятельности, а снижение точности отрицательно сказывается на качестве выпускаемой продукции.

К сожалению, достижение научно-технического прогресса в основном производстве, усложнение его техники и технологии, насыщение предприятий дорогостоящим оборудованием не внесли существенных изменений в организацию ремонта и технического обслуживания. Затраты на ремонт основных фондов по-прежнему составляют в себестоимости продукции от 6 до 14%.

Средства, затрачиваемые на ремонт оборудования за время его эксплуатации, превышают стоимость нового оборудования более чем в 6 раз.

В экономической литературе вопросам органичного сочетания развития основного и ремонтного производства, повышению научного уровня обоснованности межремонтного обслуживания оборудования, снижению затрат на замену физически изношенных частей и устранению поломок в процессе эксплуатации уделяется серьезное внимание еще с середины 60-х годов. Практически во всех работах обсуждались в основном две проблемы: выбор наиболее рациональной формы управления ремонтным и техническим обслуживанием оборудования и обоснования целесообразности капитальных ремонтов. В современных условиях эти проблемы не только не потеряли актуальности, но и приобрели еще большее значение.

Существуют три формы управления ремонтным и техническим обслуживанием: децентрализованная, смешанная и централизованная. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки.

При централизованной форме весь объем ремонтных работ выполняется цеховыми ремонтными базами, которые, как показала практика, не оснащены комплектом современного оборудования и инструмента для обеспечения необходимого качества ремонта. Работе ремонтных бригад при такой форме обслуживания придается второстепенное значение, что приводит к низкому уровню их организации и неэффективному использованию кадров. Однако эта форма имеет немаловажное преимущество – затраты на все виды ремонтов включаются в себестоимость по месту их выполнения, что позволяет проводить анализ этих работ в аспекте материальных и трудовых затрат.

Смешанная форма управления, при которой текущий ремонт и техническое обслуживание осуществляются цеховыми ремонтными базами, а капитальный – ремонтно-механическим цехом, не устраняет недостатки децентрализованной формы. Ремонтные ресурсы предприятия рассредоточены между ремонтно-механическим цехом и цеховыми ремонтными базами, что исключает возможность маневренного использования и материальных, и трудовых ресурсов. Практически исключается возможность целесообразной специализации ремонтных работ как по видам оборудования и ремонтов, так и по составу работ (механические, электротехнические, теплотехнические). При такой организационной структуре затраты на ремонт, выполняемый цеховыми ремонтными базами, включаются в себестоимость работ цеха, а расходы ремонтномеханического цеха оформляются в виде услуг. Это затрудняет организацию управления затратами ремонтного обслуживания в целом.

При централизованной структуре управления все виды ремонта и технического обслуживания технологического оборудования и оборудования вспомогательных подразделений осуществляет централизованная ремонтная служба. Недостатком такой структуры является то, что ремонт электрической, теплотехнической и других частей оборудования выполняются соответствующими подразделениями завода, что зачастую приводит к простоям из-за несогласованности действий отдельных руководителей.

В современных условиях перехода к рыночной экономике не вызывает сомнений целесообразность создания централизованной структуры управления ремонтным обслуживанием, так как финансовая устойчивость предприятия зависит от эффективности каждой службы предприятия. Только в рамках централизованной структуры управления ремонтным обслуживанием можно проводить единую техническую и экономическую политику.

Под технической политикой подразумевается индустриализация ремонта, использование узловых методов ремонта, применение передовых методов восстановления изношенных деталей и другие мероприятия. Переход на рыночные условия работы ставит под сомнение целесообразность применения типовой системы планово-предупредительного ремонта.

Не менее важной является проблема совершенствования межремонтного технического обслуживания, т. к. ремонтное и техническое обслуживание оборудования не могут рассматриваться как самостоятельные изолированные системы.

В этой связи большой интерес представляет опыт обслуживания оборудования японских промышленных фирм.

Опыт японских фирм показывает, что применение общей эксплуатационной системы резко повышает эффективность производства. Так, издержки на обслуживание оборудования сократились на 30%, наличный производственный запас запчастей и инструмента уменьшился наполовину, а производительность, измеренная в объемах чистой продукции, увеличилась на 50%.

Одной из задач общей эксплуатационной системы является создание организационных структур, ответственных за состояние оборудования и обеспечивающих его надежную и эффективную эксплуатацию до стадии износа, в целях минимизации издержек за все время эксплуатации.

5. Организация технического обслуживания и ремонта оборудования Для нефтегазопромыслового оборудования, используемого для добычи нефти и газа, применяется стратегия ТО и Р, основанная на планировании их сроков, объемов, подготовки и выполнения.

Система ТО и Р, использующая эту стратегию, получила название системы планово-предупредительного обслуживания и ремонта (ППО и Р). Основу этой системы составляет комплекс работ, осуществляемый регламентно через заранее назначенные промежутки времени.

Исходя из этого положения система ППО и Р состоит из периодически повторяющегося комплекса профилактических и ремонтных работ, условно обозначенных ТО, ТР, СР и КР (рисунок 1 а), отличающихся объемом работ и периодичностью tl, t2, t3 и т.д. (рисунок 1, б).

При каждом виде ремонта восстанавливается работоспособность тех деталей, которые израсходовали свой ресурс, например, вследствие износа. Такой подход замедляет процесс снижения параметров технического состояния машины, поддерживая его на допустимом уровне.

Очень важно построить систему ППО и Р так, чтобы очередной по объему ремонт машины, например СР, совпадал по времени с n ремонтом ТР и n' ремонтом ТО, т.е. чтобы ремонт суммарного объема СР + ТР + ТО производился одновременно. Тогда к моменту ремонта СР детали, входящие в объем ремонта ТР и ТО, в очередной раз полностью израсходуют свой ресурс, и настанет время их ремонта или замены. Кроме того, при таком расчете простой машины и трудоемкость ремонтных работ будут наименьшими – сборочно-разборочные работы будут выполняться одновременно для всех объемов работ; причем при большем по объему ремонте можно применить для всех работ более совершенную технологию. Из структурной схемы ремонта видно, что только ремонт КР возвращает машину в состояние, близкое к работоспособному для новой машины, так как в этот период выполняется ремонт всех изношенных деталей машины, т.е. ремонт суммарного объема составляет ТО + ТР + СР + КР.

Затем и начинается новый цикл эксплуатации машины. Однако этот цикл будет несколько короче цикла работы новой машины, так как ремонт в принципе допускает использование частично изношенных деталей, поэтому ресурс машины после ремонта будет несколько меньше ресурса новой машины.

ТО ТО ТО ТО ТО

а – периодичность профилактических и ремонтных работ (ТО – техническое обслуживание, ТР – текущий ремонт; СР – средний ремонт; КР – капитальный Схема, сроки и объемы обслуживания и ремонта новой машины рассчитываются конструкторами при проектировании на основании статистических данных о надежности деталей и сборочных единиц аналогичных машин, а затем корректируются эксплуатационниками на основании опыта эксплуатации новой машины.

Оптимальную структуру ремонтного цикла выбирают с использованием различных критериев: закономерностей изменения и предельно допустимых значений параметров технического состояния машин, их сборочных единиц и деталей, максимальной производительности машин, допустимого уровня вероятности безотказной работы, минимальных удельных суммарных затрат на ТО и ремонт.

Однако, как показывает опыт эксплуатации, система плановопредупредительного обслуживания и ремонта (ППО и Р), регламентирующая заранее установленные сроки и объемы ремонта, имеет ряд существенных недостатков:

• не менее 50% работ по обслуживанию выполняется без фактической их необходимости;

• частота выхода из строя большинства машин не снижается, более того, надежность их работы после обслуживания с разборкой и заменой деталей часто снижается;

• происходит не обоснованная фактическим состоянием замена узлов и деталей с большим остаточным ресурсом;

• около 70% дефектов вызвано производством работ по обслуживанию.

6. Организация технического обслуживания и ремонта оборудования по 6.1 Технология обслуживания по фактическому состоянию Каждому этапу экономического и технического развития предприятия, уровню производственной культуры соответствуют свои методы и средства обслуживания и ремонта технологического оборудования. Основная идея ППО и Р, состоящая в том, что остаточный ресурс механизма определяется только временем его эксплуатации, не находит однозначного подтверждения на практике, носит зачастую затратный характер, а в сочетании со сдельной оплатой труда ремонтников может быть убыточной.

Одним из радикальных путей снижения трудозатрат на ТО и Р является использование стратегии технического обслуживания оборудования по техническому состоянию. Суть стратегии состоит в том, что обслуживание и ремонт производятся в зависимости от реального текущего технического состояния механизма, контролируемого в процессе эксплуатации без какихлибо разборок и ревизий, на базе контроля и анализа соответствующих параметров. При этом замена деталей, узлов или агрегатов машины осуществляется только тогда, когда значение основного прочностного параметра достигает предельного состояния. В остальных случаях эксплуатация продолжается до очередной контрольной проверки. При этом увеличение средней наработки деталей составляет до 100%, а сокращение удельных приведенных затрат снижается в 1,5 раза. Эта стратегия при должной ее организации не только сокращает эксплуатационные затраты, но и коренным образом меняет систему обслуживания оборудования на предприятии, что позволяет:

• контролировать реальное текущее техническое состояние механизмов;

контролировать качество изготовления, наладки и монтажа при вводе в эксплуатацию;

• контролировать качество выполненных ремонтных и наладочных работ;

• технически обоснованно планировать сроки и содержание ремонтных и наладочных работ;

• планировать сроки приобретения запасных частей по мере их необходимости;

• сократить потребность в запасных частях, материалах и их запасах на складе;

• повысить ресурс и надежность оборудования, продлить межремонтный период и срок службы;

• повысить общую культуру производства и квалификацию персонала.

Используемые при этом технические и диагностические средства позволяют не только контролировать состояние механизмов, но и обеспечивают решение задач по оперативной наладке в процессе эксплуатации и ремонта.

Диагностирование и контроль технического состояния оборудования производят комплексные службы, укомплектованные специально обученным персоналом, или специализированные диагностические центры (организации), имеющие лицензию на проведение этих работ.

7. Механизмы, приспособления и инструменты для организации технического обслуживания и ремонта нефтегазопромыслового 7.1.Подготовка оборудования к ремонту Предварительно следует отметить, что существуют официальные технические условия на приемку машин, агрегатов и узлов в ремонт, где излагаются все основные требования, которым они должны удовлетворять. В соответствии с этими условиями при сдаче машины в ремонт предъявляют следующую документацию: акт периодического технического осмотра, акт приемки машины из предыдущего ремонта, заводской технический паспорт с необходимыми отметками и накладные на узлы, замененные при эксплуатации машины.

Все машины перед отправкой в ремонт тщательно очищаются от грязи.

Сдает машину в ремонт ответственный представитель технической службы владельца оборудования, принимает работник технического контроля ремонтного предприятия, проводя внешний осмотр, прослушивание отдельных агрегатов и механизмов, пробуя их в работе.

Наружным осмотром определяют комплектность оборудования, механические и другие аварийные повреждения, состояние окраски и т. п.

Приемка каждой машины оформляется соответствующим актом. Особо в акте отмечают срок службы (наработку) после предыдущего ремонта, а также состояние базовых деталей и дефекты аварийного характера.

При подготовке машины к ремонту из системы охлаждения, питания и из картеров сливают охлаждающую жидкость, топливо и масло. Затем их промывают растворами кальцинированной соды, 5%-ной соляной кислоты или керосином с добавлением кальцинированной соды или едкого натра.

Масляные картеры и топливные баки после промывки дополнительно обрабатывают паром. Применение пара имеет ряд преимуществ: он проникает в малодоступные места, не портит краску, а так как после обдува поверхности деталей быстро сохнут, отпадает риск коррозии.

7.2 Приспособление и методы, применяемые при подготовке к ремонту Моечно-очистные работы. Необходимость в моечно-очистных работах объясняется специфическим загрязнением нефтегазопромыслового оборудования, эксплуатируемого в условиях скважинной среды или на дневной поверхности в контакте с водой, песком и нефтью. Эти компоненты, совместно с ржавчиной, продуктами окисления нефти, химическими реагентами, механическими примесями и металлическими включениями, образуют затвердевшие продукты загрязнений, трудно удаляемые с поверхности металла, особенно во внутренних полостях машин. В связи с этим мойка нефтегазопромыслового оборудования перед сдачей в ремонт является специфической и ответственной операцией.

Мойка поступающего в ремонт оборудования производится на специально отведенной площадке, устройство которой показано на рисунке 2.

Мойка снабжена моечным агрегатом 3, позволяющим очищать поверхность оборудования мощной напорной струей в ручном режиме. Оборудование подается в зону мойки с помощью катков, установленных на узкоколейном пути 5. Рабочее место мойщика 4 оборудовано в двух уровнях с доступом к очищенному объекту со всех сторон. Пол площадки 6 выполнен наклонным для стока моечного раствора через фильтр 7 в специальный отстойник, который снабжен троном 1 для освобождения от твердого осадка.

1 – трап для чистки отстойника; 2 – приемный потрубник насоса; 3 – моечный агрегат; 4 – рабочее место мойщика; 5 – узкоколейный путь; 6 – наклонный пол На ремонтных предприятиях в зависимости от объема ремонтных работ для мойки деталей горячим способом используют моечные машины (струйная мойка), подобные закрытым моечным установкам, но меньших размеров. Однокамерная многоструйная моечная установка показана на рисунке 3.

Моечные машины могут быть: однокамерные (только промывка), двухкамерные (промывка и ополаскивание) и трехкамерные (промывка, ополаскивание и сушка). Детали перемещают из камеры в камеру либо на тележке, либо транспортом, причем небольшие детали укладываются в проволочные корзины.

Схема трехкамерной моечной установки представлена на рисунке 4.

В качестве моющих растворов в передвижных ваннах применяют растворители (бензин, керосин, дизельное топливо). В стационарных ваннах и при струйной мойке используют горячую воду (70-90° С), холодные и горячие щелочные растворы. Широко применяют растворы каустической соды с концентрацией до 3-5% при струйной мойке и до 10-15% в стационарных ваннах.

Производительность мойки повышается на 20-30% при добавке 15-18 г/л поверхностно-активного вещества ДС-РАС или 2 г/л сульфонола. За последние годы взамен каустической соды разработаны новые неагрессивные моющие средства, такие как препараты AM-15, МЛ-51, МЛ-52 и растворы с содержанием поверхностно-активных веществ, синтезированных на основе нефтепродуктов. Раствор выбирают по составу таким, чтобы он не вызвал коррозии металла.

Рисунок 3 – Однокамерная многоструйная моечная установка:

1 – подводящий патрубок; 2 – присоединительный штуцер; 3 – кожух;

I, II, III – камеры; 1 – изделие; 2 – лопастной распылитель;

Работа с моющими растворами требует строжайшего соблюдения правил безопасности и противопожарной техники. Перед началом работы мойщик должен покрывать руки специальными предохраняющими пастами. При мойке растворами рекомендуется применять пасты ХИОТ-6 и АБ-1, а при использовании нефтепродуктов пасту ПМ-1. При мойке растворами, которые могут вызвать ожоги, работать следует в резиновых перчатках. Моечное отделение следует содержать в чистом виде и хорошо вентилировать. В начале каждой смены полы должны быть посыпаны свежими опилками, которые в конце смены надо удалять.

Особую осторожность необходимо соблюдать при приготовлении кислотных растворов. Нельзя вливать воду в кислоту, так как это может вызвать бурную реакцию с выбросом раствора. Нужно лить кислоту в воду, помешивая раствор. Размельчение каустической соды рабочий должен проводить в защитных очках. Дверцы моечной машины следует закрывать при ее пуске, а открывать их можно только после остановки машины.

Разборка нефтяного оборудования.Очищенное и вымытое оборудование подвергается предварительному осмотру, устанавливается его комплектность и техническое состояние, проверяется наличие паспорта и номер. По результатам осмотра заказчиком и ремонтным предприятием составляется совместный акт приемо-сдачи оборудования в ремонт.

При ремонте машину разбирают согласно технологической схеме разборки, где указывается последовательность операций, предусматривающая вначале разборку машины на блоки, узлы, подузлы, а затем разборку каждого узла на детали.

Для разборки оборудования ремонтные мастерские должны быть оснащены кранбалкой с электрифицированным или ручным приводом; авто- и электропогрузчиками, электрокарами и ручными тележками разных конструкций;

домкратами ручного, винтового или гидравлического действия; стеллажами и подставками для системной укладки разобранных деталей, при этом подставки (рисунок 5) используют для транспортировки рассортированных деталей по ремонтному цеху (на мойку, правку, сборку и т.п.).

Наиболее распространенным видом разъемных соединений являются резьбовые. При их разборке руководствуются следующими соображениями.

Если резьбовой торец испорчен, перед разборкой надо поправить резьбовую нарезку с помощью трехгранного надфиля, напильника или полностью удалить нарушенную нитку резьбы. Резьбовые соединения, работающие в агрессивных средах, коррозируют, что затрудняет их разборку, так как момент развинчивания становится недопустимо велик. Такие соединения промывают керосином, а в некоторых случаях узел погружают на определенное время в ванну с керосином. Керосин, проникая в резьбу, уменьшает коэффициент трения. Перед развинчиванием следует убедиться в направлении нарезки (правая, левая), с тем чтобы не деформировать свинченные детали недопустимым крутящим моментом, перепутав направления нарезки.

Рисунок 5 – Подставка для размещения деталей при разборке 1 –- для вертикальной укладки коротких деталей в отверстиях;

2 – для горизонтальной укладки длинномеров в пазах;

4 – для деталей сложной формы на плоской поверхности Чаще разобщение деталей облегчается легким и частым обстукиванием молотком, а в отдельных случаях нагревом узла горячей водой, паром или, если отсутствует опасность коробления, открытым пламенем паяльной лампы или кислородно-газовой горелки.

Перед развинчиванием деталей необходимо расстопорить средство против самоотвинчивания: отвинтить стопорный винт, отогнуть усик стопорной шайбы, вытащить шплинт, отвинтить контргайку и т. д. Запрещается при отвинчивании применять трубы для удлинения плеча ключа, так как недопустимо большой момент кручения приводит к порче граней гаек и поломкам болтов и шпилек. Для извлечения поломанных шпилек используют следующие способы:

если шпилька выступает над поверхностью, в верхней ее части прорезают паз под отвертку, либо приваривают к сломанному торцу гайку по внутреннему диаметру; если шпилька спрятана в гнездо, в ней сверлят отверстие, нарезают левую резьбу и ввинчивают экстрактор, вращая который, вывинчивают шпильку. В случае невозможности вывинтить шпильку указанными методами ее высверливают. Аналогичными методами можно удалять винты с испорченным пазом под отвертку или с поломанной головкой. Паз винта может быть испорчен недопустимым моментом вращения, а также неправильным выбором отвертки, которая должна соответствовать длине и ширине паза. На ремонтных предприятиях следует ограничивать применение рожковых и особенно универсальных (разводных) ключей, так как работа с ними малопроизводительна и, кроме того, они быстро изнашивают грани болтов и гаек. Более рационально использование накидных, торцовых, коловратных ключей, а также ключа-трещотки и ключей с шарнирными наконечниками. Наибольшая производительность достигается с применением пневматических и электрических гайковертов. Чтобы не применять контргаек для вывинчивания шпилек, используют специальные цанговые ключи.

Особенного подхода требует разборка цилиндрических соединений с натягом. Если разборка деталей класса вал втулка, соединенных на посадках с зазором (С скользящая, Д движения, X ходовая и т. д.), не представляет затруднения, то разборка соединений с натягом (Пр прессовая, Гр горячая) требует применения специальных приспособлений, способных создавать значительные силы распрессовки.

К этим приспособлениям относятся рычажные, винтовые и гидравлические прессы, применение которых не всегда возможно, а также различные съемники. Эти приспособления используют для выпрессовки и снятия подшипников, муфт, шестерен, шкивов, втулок, седел, поршневых насосов и т. д.

Усилие распрессовки создается системой винт гайка. Значительная величина усилия требует применения ходовой резьбы. Винтовые съемники и прессы дают возможность разбирать механизмы машин без ударов, благодаря чему детали предохраняются от повреждений, а операции разборки выполняются сравнительно быстро. На рисунке 6 показаны механические съемники различных типов: а – с лапками для захвата детали при спрессовывании; б для вытаскивания детали; в съемник для выталкивания детали.

Широкое применение для разборки получили различные гидравлические съемники. На рисунках 7, 8 для примера показаны устройства для разъединения спрессованных деталей поршневых насосов, в частности, для съема седел (рис.7) и поршней (рис. 8). Принцип действия устройства для съема седел основан на создании гидравлического давления с помощью ручного гидравлического плунжера 2 под поршнем 4 корпуса 1. При перемещении поршня вверх упорная гайка 3 приводит в движение тягу 8 с закрепленным на другом ее конце захватом 6, лапки 7 которого захватывают торец седла 5 и выпрессовывают его из клапанной коробки 9. Гидравлическое устройство для съема поршней работает следующим образом. Шток с поршнем помещают в съемник, рисунок, затем шток фиксируют в корпусе съемника 8. Принцип действия съемника аналогичен предыдущему. Для демонтажа поршня создается гидравлическое давление с помощью плунжера 4 в полости между нажимным 13 и упорным 7 дисками. При перемещении нажимного диска происходит выпрессовывание поршня.

а съемник с лапками для захвата детали при спрессовывании; б съемник для вытаскивания детали; в съемник для выталкивания детали Рисунок 7 – Гидравлический съемник для съема седел поршневых насосов: 1 – корпус устройства; 2 – гидравлический плунжер; 3 – упорная гайка; 4 – поршень устройства; 5 – седло поршневого насоса; 6 – захват; 7 – лапки захвата; 8 – телега; 9 – Рисунок 8 – Гидравлический съемники для съема поршней поршневых насосов:

1 – рукоятка; 2 – шток; 3 – упорная гайка; 4 – гидравлический плунжер;

5 – корпус цилиндра; 6 – переводник; 7 – упорный диск; 8 – корпус; 9 – упорный стержень; 10 – штурвал; 11 – опоры; 12, 14 – уплотнения; 13 – нажимной диск Для разборки и сборки крупногабаритных узлов оборудования применяют универсальные или специализированные стенды. На рисунке 9 представлен универсальный гидравлический пресс, который применяется при ремонте валов лебедок, насосов, коробок перемены передач и редукторов. Поддерживающая тележка 2 и тележка 3 с траверсой 7 перемещаются вдоль пресса по рельсам, установленным на швеллерах 8. В передней бабке 1 смонтированы гидроцилиндр, насосная станция и аппаратура управления прессом. Узел оборудования устанавливается одним концом на поддерживающую тележку 2, а другим – с упором и траверсу 7. Продольное усилие выпрессовки создается при включении гидроцилиндра передней бабки 1.

1 – передняя бабка; 2 и 3 – тележки; 4 – электропривод; 5 – штанга; 6 – задняя опора;

Принцип действия механического стенда, применяемого, например, для разборки погружных центробежных насосов, показан на рисунке 10.

Рисунок 10 – Схема стенда для разборки погружных центробежных насосов:

1 –стойка; 2 – корпус насоса; 3 – лоток; 4 – вал насоса; 5 – направляющий аппарат с рабочим колесом; 6 – захватное устройство; 7 – крюк; 8 – трос; 9 – лебедка; 10 – приводная ручка; 11 – верстак Здесь корпус насоса 2 закрепляется на стойках 1 верстака 11 вплотную к защитному лотку 3. К валу насоса 4 подсоединяется захватное устройство 6, снабженное тяговым крюком 7. К крюку подсоединяется металлический трос 8, укрепленный на барабане лебедки 9 с ручным приводом 10. При создании натяга на тросе 8 вал 4 с направляющими аппаратами 5 извлекается из корпуса центробежного насоса, обеспечивает его разборку.

Контрольно-сортировочные работы. После мойки и сушки детали ремонтируемого оборудования проходят контроль технического состояния, цель которого заключается в определении степени их износа и возможности последующего использования, а часто и причин выхода деталей из строя, таких как дефект сборки, неправильная эксплуатация, отсутствие смазки и т. д. При контроле и дефектовке руководствуются техническими условиями, специально разработанными в виде таблиц или карт, где перечисляются наименования дефектов, которые могут встречаться на данной детали, приводятся способы их определения, контрольно-измерительный инструмент, номинальные, допустимые и предельные зазоры, натяги и т. д. Контроль и дефектовка выполняются методом нагруженного осмотра, обмера и остуживания. При этом выявляются трещины, пробоины, изломы, изгибы, срывы резьб и т.п. Опробованием от руки определяется относительная подвижность деталей, легкость вращения. Отстукивание позволяет определить плотность штифтов, шпилек, наличие корпусных трещин. При плотной посадке детали издают звонкий металлический звук, при неплотной посадке – глухой.

Измерение глубины и положения наружных механических повреждений в виде вмятин и углублений выполняется с помощью профилемера, изображенного на рисунке 11, а.

Стальная рейка 3 с отверстиями через установленный шаг размещается на магнитных опорах 5 таким образом, чтобы ось рейки проходила над точкой с максимальной глубиной вмятины в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Глубина вмятин измеряется с помощью штангенциркуля – глубиномера, как это показано на рисунке, а по данным измерений строятся графики профилей вмятины, измеренные вдоль основной линии и вкрест ее простирания. По этим графикам документируются геометрические размеры вмятины: длина, глубина, ширина.

Измерение радиуса кривизны наружных механических повреждений поверхности цилиндрических сосудов или труб выполняется с помощью устройства, представленного на рисунке 11, б. Устройство состоит из основания 1 с опорными винтами 2 и индикатором часового типа 3.

Рисунок 11 – Приспособления для измерения механических дефектов:

а – профиль гофра или вмятины: 1 – штангенциркуль-глубиномер; 2 – упор; 3 – рейка;

4 – указатель; 5 – опора магнитная; 6 – фрагмент вмятины; б – кривизна поверхности:

1 – основание; 2 – опорный винт; 3 – индикатор; 4 – фиксатор; 2h – базовое расстояние;

У – показатель кривизны; в – измерение угла скоса: 1 – универсальный шаблон сварщика; 2 – измерительная планка; 3 – угловая шкала; г – измерение смещения:

1 – универсальный шаблон сварщика; 2 – измерительный упор; 3 – линейная Приспособление устанавливается в месте измерения, и по показаниям индикатора путем последующих вычислений определяются радиус кривизны и остаточная деформация стенки цилиндрического сосуда или трубы. В продольном направлении эти параметры рассчитываются по формулам:

в окружном направлении учитывается номинальная кривизна стенки трубы:

где h – половина базового расстояния приспособления, мм; У – показания индикатора, мм; – толщина стенки трубы, мм; ост – радиус остаточного изгиба стенки трубы, мм; ост – остаточная деформация изгиба; Dн – наружный диаметр трубы, мм.

Для выпуклых краев вмятины принимается знак «минус», для вогнутого дна – знак «плюс».

Широкие измерительные возможности имеет универсальный шаблон сварщика. На рисунке 11, в показано его применение для измерения угла скоса изделия, а на рисунке 11, г – величина смещения Z двух поверхностей относительно друг друга.

Для определения шероховатости и волнистости поверхности следует применять профилографы-профилометры, аттестованные образцы шероховатости (сравнения), а также другие средства измерения.

Измерительные приборы и инструменты должны периодически, а также после ремонта проходить поверку (калибровку) в метрологических службах, аккредитованных Госстандартом России. Срок проведения поверки (калибровки) устанавливается нормативной технической документацией (НД) на соответствующие приборы и инструменты.

Визуальный и измерительный контроль при монтаже, строительстве, ремонте, реконструкции, а также в процессе эксплуатации технических устройств и сооружений выполняется на месте производства работ. В этом случае должно быть обеспечено удобство подхода специалистов, выполняющих контроль, к месту производства контрольных работ, созданы условия для безопасного производства работ, в том числе в необходимых случаях должны быть установлены леса, ограждения, подмостки, люльки, передвижные вышки или другие вспомогательные устройства.

Перед проведением визуального и измерительного контроля поверхность объекта в зоне контроля подлежит зачистке до чистого металла от ржавчины, окалины, грязи, краски, масла, влаги, шлака, брызг расплавленного металла, продуктов коррозии и других загрязнений, препятствующих проведению контроля.

Дефекты, выявленные при визуальном и измерительном контроле, должны быть устранены до выполнения последующей технологической операции или до приемки объекта контроля. Устранение выявленных дефектов должно выполняться в соответствии с требованиями производственно-технической документации.

Если дефекты, выявленные при визуальном и измерительном контроле, не препятствуют дальнейшему применению других видов (методов) неразрушающего контроля, эти дефекты могут быть устранены после завершения контроля другими видами (методами) контроля.

Дефекты износа, связанные с потерей формы деталей, определяются обмерными способами с помощью штангенциркуля, микрометров, линеек, рулеток, угломеров и др., а также с помощью шаблонов, калибров и скоб. Толщину изделия можно измерить, например, при помощи ультразвукового толщинометра.

Выполняется для определения фактической толщины стенок труб нефтегазового сортамента, емкостей различного назначения, технологических сосудов, резервуаров и скважинного оборудования, а также для контроля динамики и характера изменения этих толщин в зависимости от действующих эксплуатационных факторов; для выявления зон внутренних несплошностей и расслоений;

для оценки работоспособности и прочностного ресурса. Принцип измерения толщины обследуемого объекта основан на фиксировании скорости пробега пучка ультразвуковых волн по кратчайшему расстоянию между двумя противоположными поверхностями, описывающими профиль изделия. При этом на измеряемой поверхности размещается датчик – пьезоэлектрический преобразователь, генерирующий направленный ультразвуковой луч и регистрирующий его возврат после отражения от противоположной поверхности.

Измерения толщины стенок труб регламентируются федеральными, отраслевыми и региональными нормативными документами.

Ультразвуковая толщинометрия стенок изделий выполняется с помощью серийных толщиномеров, внешний вид которых представлен на рисунке 12.

Рисунок 12 – Общий вид серийных ультразвуковых толщиномеров:

1– УТ 92/6; 2 – УТ-93П; 3 – УТ-80; 4 – пьезоэлектрические преобразователи Скрытые дефекты выявляются на капиллярном проникновении хорошо смачивающих жидкостей в трещины, поры. В качестве таких жидкостей используют керосин, машинное масло, нигрол и т.п. Технология достаточно проста, но эффективна. Она основана на погружении детали в подогретую до 50°С смачивающую жидкость (или в нанесении подогретой жидкости на поверхность детали) с последующей выдержкой в течение 5 минут. Этого достаточно, чтобы жидкость проникла в скрытые трещинообразные дефекты. Далее поверхность детали (или контрольное место) тщательно обтирают, покрывают меловым раствором и обсушивают. Затем деталь (контрольную поверхность) подогревают до 50°С: смачивающая жидкость расширяется и выступает из трещинообразного дефекта на меловую поверхность, обозначая контур трещины. На этом же принципе основан метод цветной дефектоскопии. В этом случае вместо смачивающей жидкости применяют темно-красный краситель, обладающий высокой капиллярностью, а вместо мелового покрытия – быстросохнущую суспензию белого цвета, которая вытягивает краситель из трещин, также очерчивая контуры трещинных дефектов. Аналогичен и люминесцентный метод обнаружения скрытых дефектов. В этом случае в качестве капиляроактивной жидкости используют флуоресцирующий состав, обладающий хорошей смачиваемостью.

При последующем прогреве детали эта жидкость выступает из скрытых дефектов на поверхность детали и хорошо обнаруживается в ультрафиолетовом поле облучения в виде ярко освещенных контуров желто-зеленого цвета. Для обнаружения трещин в корпусных деталях широко применяют гидравлический и пневмонический методы поиска. Он заключается в том, что внутри детали поднимают давление жидкости или воздуха и выдерживают в течение 5 мин. Постоянство давления, контролируемого по манометру, и отсутствие утечек свидетельствуют о герметичности детали. При пневматическом методе деталь погружают в ванну с водой. Пузырьки выходящего воздуха указывают место расположения трещины. Крупногабаритные детали смачивают мыльным раствором. Если герметичность нарушается, то в местах повреждений появляются пузырьки.

После контроля производят сортировку и маркировку деталей. Сортируют детали на 3 группы: годные; требующие ремонта; негодные. Годные детали отправляют на склад комплектации; детали, требующие ремонта, восстанавливают или заменяют; негодные – отбраковывают. В процессе сортировки детали маркируют красками: красная, желтая и зеленая.

Сортировка деталей производится в соответствии с техническими условиями на разбраковку деталей при ремонте. В них указывают допуски для годных деталей, приводятся рекомендации о способах ремонта и основания для отбраковки.

Этап контрольно-сортировочных работ завершается составлением дефектовочной ведомости, на основании которой определяют содержание и объем работ по ремонту машин, а также потребность в новых деталях.

8. Устройства и средства для технического обслуживания и ремонта При мелком ремонте чаще всего подлежат восстановлению уплотнительные поверхности пар трения. Ремонт уплотнительных поверхностей выполняется с использованием слесарного инструмента, а также операций притирки и шлифовки.

За счет этих операций достигается высокая степень чистоты и качества финишной обработки сопрягаемых поверхностей трения (дисков, золотников, пробок), являющейся особо точным способом чистовой обработки.

Для работы в полевых условиях для тех же целей применяется мобильное или переносное оборудование. Например, для ремонта задвижек и клапанов без изъятия их из трубопровода используют переносные станки типа СТ-4 (рисунок 13). Все модели станков СТ-4 пригодны также и для ремонта задвижек в стационарных условиях. Диапазон использования станков – Ду 50…1000 мм.

В условиях цеха для шлифования и притирки уплотнительных поверхностей используются также специализированные стационарные станки шлифовальные (для шлифования арматуры) и станки для шлифования и притирки уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры СТ-3 и СТ-3А (рисунок 14, 15).

Станки имеют модификации с выносным пультом управления, обеспечивающим плавный пуск и бесступенчатое регулирование числа оборотов притирочного диска, обладают высоким качеством обрабатываемой поверхности, это достигается за счет конструкции обрабатывающей головки и правки, которые создают сложное плоскопараллельное движение инструмента по обрабатываемой поверхности инструментальных блоков. Шероховатость Rа – до 0,05 мкм.

Плоскостность обработанной поверхности – до 1мкм.

Степень износа деталей определяется измерительными инструментами.

Правильный выбор измерительных средств в зависимости от точности измеряемой детали имеет большое практическое значение. Предельные погрешности средств измерения должны быть меньше, чем допуски контролируемой детали. Так, при допусках 0,015-0,05 мм применяют микрометры, при допусках 0,05-0,2 мм необходимо использовать штангенциркуль с отсчетом 0,02 мм, при допусках 0,2-0,5 мм выбирают штангенциркуль с отсчетом 0,1 мм.

Из всех выбраковочных признаков наиболее сложно определение скрытых дефектов (мелких трещин, внутренних раковин и т.д.). К средствам обнаружения таких дефектов относятся методы неразрушающего контроля.

Рисунок 13 Переносный станок для ремонта уплотнительных поверхностей корпусов задвижек без удаления их из трубопроводов и клиньев задвижек CТ- Рисунок 14 Станки переносные для шлифования и притирки типа СТ-3:

1 – пневмопривод; 2 – вал привода; 3 – притирочный диск; 4 – корпус дросселя Рисунок 15 Станк переносный для шлифования и притирки типа СТ-3А:

1 – электродвигатель; 2 – вал привода; 3 – притирочный диск; 4 – седло клапана;

Магнитный метод основан на появлении магнитного поля рассеяния, которое образуется в связи с резким изменением магнитной проницаемости в местах дефекта детали при прохождении через нее магнитного потока. Для выявления этого поля применяют ферромагнитный порошок или суспензию, которую приготовляют из трансформаторного масла (40% по объему), керосина (60%) и магнитного порошка из расчета 50 г на 1 л смеси. Магнитное поле создается электромагнитом, соленоидом, пропусканием переменного или постоянного тока большой силы через деталь или медный стержень, установленный в ее отверстие. После магнитной дефектоскопии деталь размагничивают. На ремонтных предприятиях применяют стационарные дефектоскопы М-217, МЭДМД-1, переносной 77МД-ЗМ и полупроводниковый ППД.

Ультразвуковой метод основан на способности ультразвука распространяться в металле и отражаться от дефектного участка (акустическое сопротивление).

Ультразвуковая дефектоскопия осуществляется тремя методами: теневым, резонансовым и эхо-методом.

Теневой метод основан на появлении за дефектом «звуковой тени» при похождении ультразвука через деталь, помещенную между излучателем колебаний и приемным устройством. Особенность этого метода заключается в том, что при наличии дефекта в структуре металла ультразвуковой луч, отражаясь от дефекта, не достигает противоположной границы детали и не попадает в приемное устройство. При этом регистрирующий прибор не фиксирует каких-либо показателей, что свидетельствует о наличии дефекта.

Резонансный метод основан на возникновении стоячих волн в материале контролируемой детали при совпадении частоты колебаний, создаваемых в детали внешним источником, с частотой собственных колебаний детали. Резонансный метод применим для выявления коррозионных раковин, расслоений и других структурных повреждений.

Эхо-метод основан на принципе посылки в материал контролируемой детали ультразвуковых колебаний и приеме отражений волн и реализуется в одной искательной головке. Иначе говоря, в искательной головке совмещены источник ультразвукового импульса и приемник отраженных от противоположной границы ультразвуковых волн. При этом на экране электроннолучевой трубки между входным и донным сигналом регистрируется также сигнал, отраженный от дефекта.

Ниже представлена серия ультразвуковых дефектоскопов, которые можно применять в ремонтном производстве.

Ультразвуковой внутритрубный дефектоскоп для прямого высокоточного Ультразвуковой дефектоскоп (рисунок 16) предназначен для внутритрубного ультразвукового обследования магистральных трубопроводов с целью обнаружения продольных и поперечных стресс-коррозионных трещин стенок трубопровода, в том числе в продольных и поперечных сварных швах.

В дефектоскопах используется метод, основанный на акустическом эхоимпульсном зондировании стенки трубопровода с использованием ультразвуковых иммерсионных преобразователей совмещенного типа с наклонным вводом луча в стенку трубопровода.

Рисунок 16 Ультразвуковой внутритрубный дефектоскоп для прямого высокоточного обнаружения трещин на ранней стадии Метод состоит в регистрации и измерении амплитуды отраженных от трещин сигналов и временных интервалов между зондирующим импульсом, импульсом, отраженным от внутренней стенки трубопровода, и импульсом от трещины (рисунок 17). Излученная датчиком ультразвуковая волна входит в металл под углом 17° к перпендикуляру к поверхности и распространяется в металле под углом 45°, при этом обеспечивается наилучшее отражение сигнала от трещины. Отраженные сигналы от трещины принимаются этим же датчиком.

Для повышения вероятности обнаружения дефектов облучение производится с двух сторон, сигнал от дефекта может быть принят 2-мя или 3-мя датчиками с каждой стороны. В процессе интерпретации такие сигналы от разных датчиков совмещаются, а по характеристикам принятых сигналов вырабатывается заключение о свойствах дефекта. Временные диаграммы отраженных сигналов и регистрируемые характеристики сигналов (амплитуда, время задержки) приведены на рисунке 17.

Полученные во время ультразвуковой диагностики, в отчет включают:

Раскладку трубопровода, включая раскладку секций трубопровода.

Расчет дефектов на статическую прочность с использованием различных методик.

Классификацию обнаруженных дефектов по степени опасности на основе нормативных документов СНиП, ГОСТ, ВСН или западных стандартов API, BS, CAN и т. п.

Рекомендации по объемам капитального (заменой участка) и выборочного ремонта (установкой различных муфт), а также по очередности ремонта дефектов.

Анализ качества изготовления труб различными трубными заводами с целью выбора поставщика труб.

Оценки качества проведения капитального и выборочного ремонта.

Расчет скорости коррозии на трубопроводе.

Рисунок 8.5 - Импульсы, отраженные от внутренней стенки трубопровода Рисунок 18 Временные диаграммы отраженных сигналов и регистрируемые характеристики сигналов (амплитуда, время задержки) Ультразвуковой дефектоскоп УД2-70 предназначен для контроля продукции на наличие дефектов типа нарушения сплошности и однородности материалов, полуфабрикатов, готовых изделий и сварных соединений, для измерения глубины и координат их залегания, измерения отношений амплитуд сигналов от дефектов. Также имеются специальные меню, которые применяются для выявления дефектов в деталях и узлах локомотивов и МВПС и в деталях элементов колесных пар вагонов, в которых записаны типовые настройки прибора Особенности ультразвукового дефектоскопа:

• малые габариты;

• большой цветной дисплей с высокой разрешающей способностью (320х240 точек) и высокой контрастностью;

• запоминание программ настроек, что позволяет настраивать прибор в лаборатории и вызывать программу на объекте;

• встроенные программы для контроля деталей подвижного состава локомотивов и МВПС и деталей элементов колесных пар вагонов;

• общее количество запоминаемых программ настройки, изображений и развертки (А-Скан изображений) и специальных настроек дефектоскопа не менее 700;

• два независимых строба АСД;

• встроенный глубиномер, измеряющий расстояние до эхо-сигнала в первом и во втором стробе по лучу в координатах Х,У, а также расстояние между сигналами в двух стробах;

• запоминание 4000 значений глубиномера;

• цифровая ВРЧ;

• порт RS 232 для подсоединения компьютера;

• встроенные часы и календарь;

• прочный алюминиевый корпус для тяжелых условий эксплуатации.

Рисунок 19 Ультразвуковой дефектоскоп УД2- Рисунок 20 Комплект ультразвукового дефектоскопа УД2-70:

1 чехол для электронного блока; 2 кейс для запасных частей и принадлежностей;

3 электронный блок ультразвукового дефектоскопа УД2-70; 4 Зарядное устройство АЗУ-3Л; 5 пьезоэлектрический преобразователь; 6 кабель соединительный Ультразвуковой дефектоскоп УД2В-П45 (базовый комплект) УД2В-П45 - лучший выбор для экспертного и промышленного контроля.

Универсальный ультразвуковой дефектоскоп с возможностями аналогового прибора и преимуществами цифровой обработки сигнала. Предназначен для обнаружения дефектов (нарушение сплошности и однородности материалов) в полуфабрикатах, готовых изделиях и сварных соединениях, для измерения глубины и координат их залегания, измерения толщины, измерения скорости распространения и затухания ультразвуковых колебаний (УЗК) в материале. Имеет высококонтрастный жидкокристаллический дисплей, прост и удобен в обращении. Сертификат Госстандарта России RU.C.27.003.A №16022/1, зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под №17498-03 и допущен к применению в Российской Федерации.

Базовый комплект поставки:

- Электронный блок. УД2В-П45.

- Блок питания 220 В.

- Кабели СР50-Лемо, 2 шт.

- Преобразователи, 2 шт.

- Кабель RS232 для одключения к ПК.

- Программное обеспечение для ПК.

- Кейс для переноски.

Принципиальная схема импульсного ультразвукового дефектоскопа приведена на рисунке 8.10.

Импульсный ультразвуковой дефектоскоп (см. рисунок 22, а) состоит из задающего генератора 3, вырабатывающего колебания, запускающие генератор импульса 2 и генератора развертки 4. Генератор импульсов 2 формирует высокочастотные электрические импульсы, которые подаются на пьезоэлемент преобразователя 6 и возбуждают его. Пьезоэлемент, колеблясь с частотой генератора импульсов, передает эти колебания изделию 7, в котором колебания распространяются в виде направленного пучка 8 ультразвуковых вон. Импульсы посылаются в изделие через интервалы времени t (рисунок 22, б), называемые паузами, продолжительность которых в 2 3 раза больше периода импульса, действующего кратковременно. В этот период электронный луч, перемещаясь в электронном блоке 5, прочерчивает на ее экране первый зондирующий сигнал.

В период паузы t генератор импульсов 2 «запирается», а сгенерированный ультразвуковой импульс 8 за это время t успевает отразиться от границ изделия или его внутренних дефектов 9 и возвратиться к пьезоэлементу преобразователя в виде механического побудителя деформаций пластины пьезоэлемента, заставляя ее колебаться. При этом на поверхностях пьезоэлемента возникает разность потенциалов, которая подается через усилитель 1 на вертикальное отклонение сигнала в электронном блоке 5, который формирует на индикационном экране второй сигнал в виде «донного» импульса, соответствующего отражению ультразвука от противоположной поверхности изделия 7 или дефекта 9, причем в последнем случае на индикационном экране возникает третий пик, прочерченный электронным лучом. Таким образом, на индикационном экране строится диаграмма, по абсциссе которой откладывается время, пропорциональное расстоянию до отражательной поверхности (границы изделия или дефектов несплошности), а по ординате – интенсивность отраженного импульса, характер которого определяется формой, размерами и ориентировкой границ отражающих поверхностей.

На основе изложенного механизма ультразвукового зондирования разрабатываются стандарты и методики, регламентирующие порядок технического обследования нефтепромыслового оборудования.

Ультразвуковой дефектоскоп марки EPOCH III Внешний вид современного портативного ультразвукового дефектоскопа марки EPOCH III показан на рисунке 23. Этот тип прибора используется для детализации параметров, выявленных другими методами дефектов.

Рисунок 22 – Принципиальная схема импульсного ультразвукового дефектоскопа:

а – структура прибора; б – структура ультразвуковых импульсов; 1 – усилитель импульсов; 2– генератор импульсов; 3 – задающий генератор; 4 – генератор развертки;

5 – индикационный экран; 6 – пьезопреобразователь (искательная головка);

7 – обследуемый объект; 8 – направленный пучок ультразвуковых волн; 9 – дефект Контроль рентгеновскими лучами заключается в просвечивании детали.

Пятна и полосы различной яркости на рентгенограмме указывают на дефекты в материале. Кроме рентгеновских лучей, в дефектоскопии используют гаммалучи радиоактивных элементов, таких как изотопы кобальта 60, цезия 137 и др.

Их проникающая способность позволяет просвечивать металл толщиной до 300 мм.

Рисунок 23 – Ультразвуковой портативный дефектоскоп EPOCH III

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Основные принципы системы организации эксплуатации оборудования

2. Виды технического обслуживания и ремонта оборудования

3. Нормативные показатели работ по обслуживанию и ремонту оборудования

4. Организация управления ремонтным и техническим обслуживанием оборудования

5. Организация технического обслуживания и ремонта оборудования по его наработке

6. Организация технического обслуживания и ремонта оборудования по его фактическому состоянию

6.1 Технология обслуживания по фактическому состоянию

7. Механизмы, приспособления и инструменты для организации технического обслуживания и ремонта нефтегазопромыслового оборудования .................. 7.1 Подготовка оборудования к ремонту

7.2 Приспособление и методы, применяемые при подготовке к ремонту

8. Устройства и средства для технического обслуживания и ремонта

Москалева Евгения Михайловна

ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ

Технический редактор Л. П. Коровкина План 2010 г., позиция 19. Подписано в печать 29.11.2010 г.

Компьютерный набор. Гарнитура Times New Roman.

Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная.

Усл. печ. л. 2,9. Уч.-изд. л. 2,6. Тираж 120 экз. Заказ № 247.

Ухтинский государственный технический университет.

169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Отдел оперативной полиграфии УГТУ.

169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13.