Нефтеперерабатывающая, а вместе с ней и нефтехимическая отрасль, выпускающие широкую номенклатуру продукции с добавочной стоимостью, являются стратегическими драйверами российской экономики.

Современная нефтехимическая промышленность России является одним из важнейших сегментов рынка. Она представлена более 600 средними и крупными промышленными предприятиями с общей численностью работников превышающей 280 тыс. чел., к ней относятся около 5 % стоимости основных фондов всех обрабатывающих производств в нашей стране.

Благодаря высокой востребованности своей продукции на рынке потенциал развития нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств чрезвычайно высок. Вместе с тем, данные отрасли промышленности в силу специфики своего производства (высокая пожаро- и взрывоопасность) являются опасными производственными объектами (ОПО), их промышленная безопасность регламентируется нормами и правилами Федерального закона №116 “О промышленной безопасности опасных производственных объектов”.

Исходя из масштабности (производства широко распространены в районах нефтепереработки и добычи нефти) и объемов производства (млн.т.) нефтехимической отрасли России, предупреждение аварий и различных негативных последствий аварий на ОПО данной технологической направленности является актуальной научно-технической задачей [1,2].

Оценка надежности функционирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических комплексов напрямую связана с надежностью и бесперебойностью работы отдельных технологических аппаратов и узлов, а также с величиной их остаточного ресурса.

Нефтехимические установки представляют собой достаточно сложные технологические сооружения, включающие в себя технологическое оборудование различной функциональной направленности – теплообменное, емкостное, насосное и т.д. Интегральный показатель надежности функционирования всего ОПО, напрямую зависит от исправности каждого аппарата и технического узла перерабатывающего комплекса.

Насосное оборудование в нефтехимическом производстве является одним из основных, главным назначением которого является обеспечение непрерывности технологических процессов. Рассматриваемое оборудование служит для перекачки различных жидкостей с разными температурными интервалами, широким спектром химических и физических свойств (взрывоопасных, токсичных и т.д.).

На сегодняшний день в нефтехимической отрасли наибольшее распространение получили шестеренные насосы, предназначенные для перекачивания различных газов в сжиженном состоянии, рабочих жидкостей при повышенном давлении.

Основными достоинствами данного насосного оборудования являются:

- простота конструктивного исполнения;

- надежность и компактность;

- высокий КПД работы.

Недостатки рассматриваемого типа насосов заключаются в следующем:

- наличие пульсаций давления и несогласованность подачи жидкости;

- высокая чувствительность к посторонним примесям в рабочей жидкости;

- повышенная шумность работы;

- появление в процессе износа основных рабочих деталей зазоров, склонных к постепенному увеличению, ведущее к увеличению потери жидкости в процессе функционирования насоса и как следствие значительное снижение его КПД [3,4].

Согласно [5] основными причинами выхода из строя и снижения надежности работы насосного оборудования являются эрозионно-коррозионные процессы, связанные с химической агрессивностью перекачиваемых рабочих сред, механический износ вследствие кавитации, а также фреттинговый износ.

Кроме того немаловажный вклад в снижение качества работы насосов применяемых на нефтехимических предприятиях вносят следующие факторы: различные повреждения деталей связанные с их перегревом, термообработкой, выработкой остаточного ресурса работы подшипников различного функционального назначения и т.д.

Для профилактики и поддержания стабильного и надежного функционирования насосного комплекса нефтехимического производства может быть рекомендовано:

1) организация дефектоскопических работ в соответствии с последними достижениями научно-технического прогресса и привлечением различного компьютерного обеспечения;

2) замена системы планово-предупредительных ремонтов (ППР) на обслуживание по фактическому состоянию (ОФС).

Организация дефектоскопических работ на нефтехимическом производстве должна быть построена с соблюдением следующих положений:

- использование высокоэффективного программного обеспечения (САЕ-технологии), позволяющего в процессе трехмерного твердотельного моделирования работы насосного оборудования производить оценку его состояния при различных режимах функционирования (программы Fea-Crack и Ansys);

- использование различных математических методов для всестороннего анализа напряженно-деформируемого состояния деталей и узлов насосного оборудования;

- использование современной специализированной техники и приборов для дефектоскопии (акустико-эмисионной, цветной, ультразвуковой, капиллярной) насосного оборудования в целях поиска различных технологических дефектов (коррозионные язвы, пор и т.д.).

Необходимость осуществления перехода с системы ППР на ОФС связана с тем, что большая часть ремонтных работ, проводимых в соответствии с плановым регламентом, проводится без фактической необходимости. Это в свою очередь ведет к издержкам предприятия на осуществление и обеспечение ресурсами ремонтных работ и недополучения прибыли в результате частичной остановки, либо полного прекращения работы технологического комплекса.

Сегодня на многих предприятиях различных отраслей промышленности обслуживание и ремонт оборудования переведено по его фактическому состоянию. Доказано, что использование ОФС в функционировании ремонтной службы приводит к значительной экономии на обслуживание и ремонт, повышает эффективность использования оборудования и повышает его промышленную безопасность, вследствие уменьшения риска аварий до приемлемого уровня.

Насосное оборудование относится к классу динамических устройств и для его эффективной диагностики наиболее приемлемым можно считать применение метода вибрационного мониторинга в совокупности с отслеживанием таких важных характеристик насосов как качество смазки, температура и другие технологические параметры.

По своему функционалу и задачам вибрационная диагностика разделяется на 3 типа:

- сплошного контроля состояния технологического оборудования для обеспечения его аварийной защиты;

- определения повреждений узлов и деталей технологического оборудования для расчета необходимого объема и сроков текущего ремонта;

- дефектоскопическая (превентивная) вибродиагностика, служащая для успешного планирования ремонтных работ и прогноза состояния технологического оборудования.

Основными плюсами применения метода вибродиагностики на предприятии нефтехимического профиля является:

1) увеличение межремонтного периода насосно-компрессорного оборудования от 30 до 50 %;

2) получение объективной картины технического состояния оборудования, что в свою очередь позволяет обоснованно и взвешено планировать необходимый объем ремонтных работ по ОФС, снижая тем самым издержки предприятия на закупку запасных частей и остановку работы технологического комплекса;

3) значительного повышения качества ремонтов, а также более строго контроля приобретаемых запасных и комплектующих частей [6,7].

Таким образом, можно заключить, что наиболее эффективными решениями для повышения уровня безопасности насосного оборудования на предприятиях нефтехимического профиля является, во-первых, переход с системы планово-предупредительных ремонтов на обслуживание оборудования по фактическому состоянию, во-вторых, применение методов вибродиагностики.

1. Федеральный закон “О промышленной безопасности опасных производственных объектов”, принят Государственной Думой 20 июня 1997 г. №116-ФЗ.
2. Михайлов Л.М. Актуальные проблемы развития нефтехимической отрасли России // Транспортное дело России. – 2011. – №8. – С. 123-125.
3. Рахмилевич З.З. Насосы в химической промышленности: Справ. изд. – М.: Химия, 1990. – 240 с.
4. Аистов И.П., Свищев А.В. Перспективное насосное оборудование для компрессорных и технологических установок нефтехимических производств // Омский научный вестник. – 2014. – №3 (133). – С. 44-47.
5. Серов И. М., Зубков А. В., Паршиков С. В., Коробов А. В. Особенности эксплуатации и диагностирования динамического оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. Часть 1. Насосное оборудование // Молодой ученый. – 2015. – №24. – С. 199-203.
6. Будилов И.Н., Кулясов Г.В., Лукащук Ю.В., Шевела В.В. Оценка повреждаемости как элемент промышленной безопасности опасных производственных объектов // Вестник УГАТУ. – 2013. – Т. 17. – № 1(54). – С. 39-44.
7. Хвостиченко С.Б., Якобсон П.П. Диагностика динамического оборудования: внедрение и эффективность // Химическая техника. – 2009. – №1. – С. 35-38.

Все статьи автора «Oleg sever»