КИЗИЛТЕПА2 И РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ЕЁ ПОВЫШЕНИЮ Специальность магистратуры А5650705 Эксплуат

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО И ВОДНОГОХОЗЯЙСТВА

РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ИРРИГАЦИИ И МЕЛИОРАЦИИ

На правах рукописи

Хужакулов Нуриддин

ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ «КИЗИЛ-ТЕПА-2» И РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ЕЁ ПОВЫШЕНИЮ

Специальность магистратуры А5650705 «Эксплуатация, диагностика

насосных станций и установок»

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание степени магистра

.К .Э наК .цод ,.н.т.к :ьлетидовокур йынчуаН

“____”____ 2012г ____________________

Ташкент 2012 г

УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафедрой ИВЭиНС

Доц. Мажидов Т.Ш.

______________________

“_____”__________2012 г.

ЗАДАНИЕ ПО ПОДГОТОВКЕ И НАПИСАНИЮ МАГИСТЕРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ

по теме “ ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОНОЙ НАДЕЖНОСТИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

«КИЗИЛ-ТЕПА-2» РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЕЁ ПОВЫШЕНИЮ”

Утверждено приказом ректора института от “___”________20____г. за

номером_____ по кафедре ИВЭиНС

Научный руководитель – Кан. Э.К., к.т.н., доц.

Должна быть подготовлена и представлена к предварительной защите на кафедре

“___”____________2012г.

В работе будут использованы данные службы эксплуатации КизилТепа-2,

архивные данные ГИ «Госводхознадзор» и института «Узсувлойиха».

В работе предусматриваются результаты исследований в виде рисунков, таблиц, схем,

методики расчета эксплуатационной надёжности и рекомендации по эксплуатации НС

В работе предусматривается изложение следующих вопросов:

1. Оценка современного технического состояния и анализ эксплуатационных

характеристик Кизил-тепа-2.

2. Разработка рекомендаций по повышению эффективности эксплуатации насосной

станции Кизил-тепа-2.

Календарный график выполнения магистерской диссертации

Раздел диссертации Название главы диссертации Сроки

Представления

Примеча-

ния

Введение 01.11.10-01.02.11

Глава 1 Современное состояние вопроса и

направления исследований. Общие

сведения о насосной станции

Кизил-тепа-2.

01.02.11-20.06.11

Глава 2 Современное состояние насосной

станции Кизилтепа-2

21.06.11-01.10.11

Глава 3 Оценка эксплуатационной

надежности насосной станции

Кизил-тепа-2.

02.10.11-25.12.11

Глава 4 Мероприятия по повышению

эффективности эксплуатации

насосной станции Кизил-тепа-2.

26.12.11-01.04.12

БЖД 02.04.12-01.05.12

Заключение

Предварительная

защита

Задание выдано___________________________________

Научный руководитель_____________________________ ( Кан Э.К.)

Задание принял______________________________________ ( Хужакулов Н.Х.)

2
Оглавление

Введение 4

Глава 1 Общие сведения о насосной станции Кизил-тепа-2 8

1.1 Природно-климатические, инженерно-геологические,

гидрологические и гидрогеологические сведения

1.2 Гидротехнические сооружения и оборудование

Кизил-тепа-2

Выводы по 1-й главе 15

Глава 2 Современное состояние насосной станции Кизилтепа-2 17

2.1 Результаты натурного обследования гидротехнических

сооружений

2.2 Результаты натурного обследования оборудования 35

2.3 Ан ализ результатов натурного обследования насосной

станции Кизил-тепа 2

Выводы по 2-й главе 43

Глава 3 Эксплуатационная надежность Кизил-тепа-2 44

3.1 Определение показателей надежности 44

3.1.1 Анализ эксплуатационной надёжности по внутренним

отказам

3.1.2 Анализ эксплуатационной надёжности по внешним

отказам

3.2 Анализ и оценка современного технического состояния и

эксплуатационной надежности Кизил-тепа-2

Выводы по 3-й главе 70

Глава 4 Мероприятия по повышению эффективности

эксплуатации

4.1 Рекомендации по повышению эксплуатационной

надёжности

4.2 Модернизация оборудования насосной станции

Кизил-тепа -2

Выводы по 4 главе 86

Экологическая и техническая безопасность на

Кизил-тепа-2 (БЖД)

Заключение

Список литературы 102

Приложения

3
Введение

Актуальность. Президент Республики Узбекистан И.А.Каримов в

качестве одних из приоритетных направлений комплекса мероприятий

Антикризисной программы выделил «дальнейшее ускоренное проведение

модернизации, технического и технологического перевооружения

предприятий», «реализация мер по модернизации электроэнергетики,

сокращению энергоемкости и внедрение эффективной системы

энергосбережения» [1,2]. Президент также отмечает, что «мировой

экономический кризис еще больше обостряет настоятельность постоянного

обновления и модернизации», поэтому все преобразования в стране должны

быть направлены на “модернизацию и техническое переоснащение, наиболее

полное и эффективное использование богатейшего природного потенциал”.

Большинство насосных станций Республики Узбекистан построены

более 40-50 лет назад и к настоящему моменту оборудование многих из них

морально и физически устарело (т.к выработало свой нормативный ресурс

гарантированный заводами- изготовителями насосного оборудования).

Поэтому в Республике ведутся работы по реконструкции, модернизации

многих насосных станций и вопросы оценки эксплуатационной надежности

их имеют важное значение.

К тому же, условия в которых работают НС Республики Узбекистан,

можно отнести к весьма тяжелым. В первую очередь из-за сильного

насыщения наносами перекачиваемой воды. Мутность в водоисточниках

может в 2 и более раз превышать нормативные, регламентируемые нормами

по применению насосного оборудования. Наличие большого количество

механических примесей приводит к интенсивному гидроабразивному износу

проточной части насосов. Что в свою очередь сокращает сроки

межремонтных периодов, увеличивает интенсивность отказов.

Оценка эксплуатационной надежности будет проводится для насосной

станции Кизил-тепа -2.

4
В виду вышеизложенного актуальность темы по оценке

эксплуатационной надежности насосных станции и разработке

мероприятий по их повышению, не вызывает сомнения.

В рамках реализации Закона Республики Узбекистан «О безопасности

гидротехнических сооружений» предусматривается мониторинг

технического состояния крупных гидротехнических объектов, направленный

на обеспечение необходимых гарантий их безопасности и

работоспособности.

Натурное обследование объекта проводилось в соответствии с

Программой обследования, утверждённой совместно с представителем ГИ

Госводхознадзор главным специалистом З. Ирисбоевым 15.07.2011 года

Состав работ:

- натурное обследование оборудования и гидротехнических сооружений

насосной станции Кизил-тепа 2;

-сбор эксплуатационных данных,

-оценка технического состояния сооружений, входящих в состав насосной

станции, характеристика условий эксплуатации, обслуживания и ремонта

основного и вспомогательного оборудования и сооружений;

При анализе результатов обследований применялась классификация

технического состояния официального Положения о централизованном

обследовании и оценке технического состояния гидротехнических

сооружений в Республике Узбекистан № 03-4-245 от 03.10.2001 г., которая

регламентирует три основных состояний объектов: работоспособное

(нормальное), частично неработоспособное п(отенциально опасное)

неработоспособное (предаварийное).

Кроме этого, для оценки вспомогательных систем также использовались

следующие экспертные характеристики:

Удовлетворительное – состояние, при котором сохраняется нормальное

функционирование основного насосно-энергетического оборудования

5
согласно Инструкции по эксплуатации, нормам безопасности, а также

экономическим, экологическим и другим требованиям.[3]

Неудовлетворительное (но временно допустимое) – состояние (в том числе,

даже в случае работоспособности и исправности непосредственно входящего

в состав вспомогательной системы оборудования), не гарантирующее

нормальное и безопасное функционирование основного оборудования.

При проведении обследований и испытаний использовались материалы

проекта строительства НС, нормативно- технической и конструкторской

документации, относящейся к установленному на НС оборудованию.

Проблема повышения эффективности – одна из самых приоритетных в

области эксплуатации гидроэнергетических объектов. Одно из главных

требований повышения эффективности эксплуатации НС – разработка

конкретных направлений и мероприятий комплексного характера. Работы по

техническому перевооружению, модернизации и реконструкции НС требуют

надежного экономического обоснования и научно обоснованного

методического подхода.

Цель работы – оценка и анализ современного технического состояния

и эксплуатационной надежности Кизил-тепа-2 и разработка на их основе

мероприятий по повышению эффективности эксплуатации.

Объект исследования – Кизил-тепа-2.

Задачи исследований:

-натурное обследование объекта;

-оценка на основе данных служб эксплуатации Кизил-тепа-2 параметров

эксплуатационной надежности;

- разработка мероприятий по повышению эффективности эксплуатации

Кизил-тепа-2;

Методика исследований состоит в сборе, обработке и анализе данных

натурных обследований и службы эксплуатации НС, оценке

6
эксплуатационной надежности на основе вероятностно-статистических

методов теории надежности.

Новизна работы заключается:

-впервые произведена оценка технического состояния основных

ресурсоопределяющих узлов насосного оборудования Кизил-тепа-2 с

применением методик теории надежности;

-на основе данных натурных обследований объекта и службы

эксплуатации за последние 10 лет произведена оценка эксплутационной

надежности насосной станции, в целом и разработаны рекомендации по их

повышению;

Практическая значимость работы заключается в разработке

мероприятий по повышению эффективности эксплуатации Кизил-тепа-2.

Основные положения работы докладывались на X Республиканской научно-

практической конференции одарённых студентов, магистрантов и молодых

учёных на тему «Современные проблемы сельского и водного хозяйства»

Ташкент, ТИИМ (24-25 мая 2011г).

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КИЗИЛ-ТЕПА-2.

1.1. Природно-климатические, инженерно-геологические,

гидрологические и гидрогеологические сведения

Насосная станция «Кизил – Тепа 2» расположена в Навоийской

области, в центральной части Республики Узбекистан. Истоки Заравшан река

берёт на Заравшанском хребте, питаясь снегами и льдами Зеравшанского

ледника (39°30 с. ш. 70°35 в. д. (G) (O)). Протекает по территории

Таджикистана на 300 км к западу до Панджиканда, пересекая границу

Узбекистана, поворачивает на северо-запад, создаёт уникальный оазис в

котором расположился знаменитый Самарканд. Орошая крупные

засушливые территории через Каттакурган, течёт до города Навои и

7
поворачивает на юго-запад, а проходя Бухару и Каракуль, иссякает в пустыне

немного не доходя до своего древнего устья на реке Амударья.

Канал Экскианхор имеет связь с рекой Кашкадарья. В нижнем течении

сооружён Аму-Бухарский канал, соединяющий реку с Куймазарским

(Куюмазарским) водохранилищем, озерами Тудакуль, Денгизкуль и

питающий их водами Амударьи, сооружено Каттакурганское водохранилище

Средний расход воды 162 мі/с: от 38,3 мі/с в январе, до 464 мі/с в июле.

Северо-западная часть области занята Кызылкумским плато, на востоке

протянулись Нуратинские горные хребты, юг области окаймляет река

Зерафшан. Климат резко континентальный, пустынный, засушливый.

Главная река — Зеравшан.

Рис.1. Схема расположения гидротехнических сооружений в

Навоийской области

8
1.2 Гидротехнические сооружения и оборудование насосной

станции Кизил-тепа-2

Общие проектные данные и краткая характеристика НС:

Насосная станция (НС) «Кизил – Тепа 2» располагается на территории

Кизил – Тепинского района Навоийской области района в 2 км от основной

НС «Кизил – Тепа», эксплуатируется с 1985 года (с 1982 года – в пусковом

объёме) и входит в состав Кизил – Тепинского районного управления Аму –

Бухарского машинного канала (КТРУ АБМК).

Назначение НС – вспомогательная, для подпитки канала «Уртачуль» и

создания резерва для насосов Шафирканской ветки НС «Кизил - Тепа»,класс

капитальности сооружений – II.

Проектный режим работы НС – один месяц (июнь) с подачей по

графику 38,4 м3/с (в работе 24 агрегата, в резерве 2 агрегата).

В последние годы режим работы изменился и НС работает с апреля по

октябрь с максимальной загрузкой (до 23 агрегатов) в июле-августе.

НС оборудована 26 горизонтальными насосами двухстороннего входа Д

6300 – 80 (24 НДС) с приводом от синхронных электродвигателей

мощностью 2000 кВт.

Таблица 1.1 Номинальные параметры насосов

Подача, м3/ч (м3/с) 6300(1,75)

Напор, м 80

Мощность, кВт 1750(максимальная по правой границе

рабочей части характеристики насоса)

К.п.д., % 88

Допускаемый кавитационный запас, не более,

8,0 (для номинального режима)

14,0 (для перегрузочного режима)

Условный диаметр всасывающего

(напорного) патрубка, мм

800 (600)

Частота вращения, об/мин 750

Диаметр рабочего колеса, мм 990

9
Насосы имеют горизонтальное исполнение, шестилопастное рабочее

колесо. Корпус насоса литой, чугунный, с полуспиральными подводами и

спиральным отводом и горизонтальным разъёмом. Соединение с валом

электродвигателя - посредством упругой втулочно-пальчиковой муфты.

Конструкцией насоса предусмотрены две подшипниковые опоры,

заполняемые маслом Тп – 22 по ГОСТ 9972 - 74, в которых расположены два

направляющих подшипника скольжения с баббитовыми вкладышами и один

упорно-опорный подшипник качения типа 46418 по ГОСТ 831 - 75.

Охлаждение подшипников – водяное, производится змеевиком,

расположенным в маслованне и подключенным к источнику осветлённой

воды. Слив нагретой воды производится в дренажную систему НС.

Контроль температуры масла в подшипниках насоса должен

производиться термопреобразователями сопротивления ТСМ-6097, с

помощью переключателя ПМТ – М 20 подключёнными к логометру Ш

69009.

Концевое уплотнение корпуса насоса в местах выхода вала –

двухстороннее, сальникового типа, из набивки многослойного плетения

марки ХБП 24х24 по ГОСТ 5152-84. При перекачивании воды с содержанием

твёрдых включений свыше 0,05 % по массе в сальники должна подаваться

осветлённая затворная вода напором на 0,5…0,7 м выше напора насоса.

В настоящее время проектная система подачи затворной воды в

концевые уплотнения разукомплектована, контроль теплового режима

работы подшипников производится на ощупь во время регулярных осмотров

оборудования.

Электродвигатели

Привод насосов осуществляется от горизонтальных трёхфазных

синхронных электродвигателей закрытого исполнения типа СДН с

основными параметрами:

10
Таблица 1.2 Номинальные параметры электродвигателя

Марка

электродвигателя по

ГОСТ 183-74

по проекту СДНЗ -2 -17- 56 – 8

фактически СДНЗ -2 -17- 56 – 8

СДНЗ – 15 – 64 – 8 У3

(НА № 19)

Мощность номинальная, кВт 2000 2000

Напряжение статора номинальное, В 6000 6000

Ток статора номинальный, А 222 223

Частота вращения, об/мин 750 750

Коэффициент мощности (cos) 50 50

Ток ротора номинальный, А 285 262

Напряжение ротора номинальное, В 58 74

Класс изоляции обмоток статора

и ротора

Соединение обмоток фаз статора Звезда

Коэффициент полезного действия, % 96,2

Масса электродвигателя, кг 9100 13860

Тип возбудителя Тиристорный, естественное воздушное

охлаждение, класс перегрузки -8, питание от

трансформатора

Марка возбудителя ТЕ 8 – 320/48 Т – 5 УХЛ4

Напряжение питающей сети, В 380

Напряжение выпрямленное, В 48

Ток постоянный, А 320

Мощность, кВт 15,4

Согласующий трансформатор ТСЗВ 63/0,5 по ТУ 16.517.857 – 75

Мощность 63кВ*А

Корпус электродвигателя сварной конструкции. Подшипниковые опоры

электродвигателя СДНЗ -2 -17- 56 – 8 прикреплены непосредственно к

станине статора, а электродвигателя СДНЗ – 15 – 64 – 8 У3 смонтированы

отдельно от статора, но на общей раме.

Ротор электродвигателя располагается в двух направляющих

подшипниках скольжения с баббитовыми вкладышами. Циркуляционная

система маслоснабжения на НС проектом не предусмотрена, замена масла

производится вручную.

Контроль температуры масла в подшипниках электродвигателя должен

производиться термопреобразователями сопротивления ТСМ-5071, с

помощью переключателя ПМТ – М 20 подключёнными к логометру Ш

69009.

11
По проекту система охлаждения обмоток и сердечников статора и

ротора электродвигателя воздушная замкнутая. Циркуляция охлаждающего

воздуха обеспечивается осевым вентилятором с электродвигателем А 41-4,

мощностью 1,7 кВт, обдувающим водо-воздушный теплообменник –

воздухоохладитель типа ВО 76/1010 – 58Н. Охлаждающая среда –

осветлённая вода из системы технического водоснабжения НС. Сброс

нагретой воды – во всасывающую трубу.

Обмотки ротора питаются постоянным током 48 В через щеточный

аппарат, включающий два щеткодержателя с пятью электрографитными

щётками. По Техническим условиям щётки – типа ЭГ – 14 по ГОСТ 2332 –

75 размерами 25х32х64 мм. Средний износ щеток составляет 30…40 %,

контактные токосъёмные кольца в чистом состоянии, биение контактных

колец и искрение щёток отсутствует.

Электротехническая лаборатория КТРУ АБМК регулярно проводит

высоковольтные испытания электродвигателей, результаты заносятся в

формуляр – паспорт агрегата. По данным испытаний электрическая

прочность изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками

соответствует предъявляемым требованиям.

Основной вид контроля работы электродвигателей – наблюдение за их

температурным режимом. Показателем нормальной работы и состояния

подшипников и обмоток электродвигателя является постоянство

установившихся рабочих температур контролируемых узлов. Повышение

температуры против установившейся при неизменном режиме работы

электродвигателя свидетельствует о возникших в узлах неисправностях.

Максимально допустимая температура (°С) контролируемых узлов

крупных электродвигателей с изоляцией класса В составляет:

12
Таблица 1.3 Максимально допустимая температура (°С)

Обмотка статора 105

Сердечник статора 105

Обмотка ротора 130

Направляющий подшипник 80

Нагретое масло 60

Проектом был предусмотрен контроль температуры масла в маслованнах

подшипниковых опор с помощью термопреобразователей сопротивления

ТСМ-5071, через переключатель ПМТ – М 20 подключённых к логометру Ш

69009. Температура охлаждающего воздуха на входе в электродвигатель

должна контролироваться по той – же схеме термопреобразователями

сопротивления ТСМ-6114.

В состав сооружений НС входят:

-подводящий канал от АБК – 2 протяжённостью 750 м;

-аванкамера подковообразной формы;

-здание станции блочного типа с размещённым там насосным и

электротехническим оборудованием, короткими индивидуальными

напорными трубопроводами и двумя коллекторами;

-общий напорный трубопровод (водовод) диаметром 3640 мм и

протяжённостью 2,9 км;

-сифонный водовыпуск, оборудованный клапанами срыва вакуума;

-напорный бассейн и машинный канал протяжённостью 1650 м.

Характерными особенностями НС является однотипные горизонтальные

центробежные насосы, распределённые по двум машинным залам,

подковообразная аванкамера, наличие одной нитки протяжённого напорного

трубопровода, неравномерная в течение года режимная загрузка насосного

оборудования.

13
Выводы по главе 1

1. Насосная станция «Кизил – Тепа 2» расположена в Навоийской

области.

2. Назначение НС – вспомогательная, для подпитки канала «Уртачуль»

и создания резерва для насосов Шафирканской ветки НС «Кизил - Тепа»,

класс капитальности сооружений – II.

3. НС оборудована 26 горизонтальными насосами двухстороннего входа

Д 6300 – 80 (24 НДС) с приводом от синхронных электродвигателей

мощностью 2000 кВт.

4. В состав сооружений НС входят: подводящий канал от АБК – 2

протяжённостью 750 м; аванкамера подковообразной формы; здание станции

блочного типа; общий напорный трубопровод (водовод) диаметром 3640 мм

и протяжённостью 2,9 км; сифонный водовыпуск, оборудованный клапанами

срыва вакуума; напорный бассейн и машинный канал протяжённостью 1650

м.

5. Характерными особенностями НС является однотипные

горизонтальные центробежные насосы, распределённые по двум машинным

залам, подковообразная аванкамера, наличие одной нитки протяжённого

напорного трубопровода, неравномерная в течение года режимная загрузка

насосного оборудования.

14
2. Современное состояние насосной станции Кизилтепа-2.

2.1 Результаты натурного обследования гидротехнических

сооружений

Натурное обследование сооружений и оборудования насосной станции

Кизилтепа-2 проводилось совместно со специалистом ГИ «Госводнадзор»

Рахимовым А. в период с 25 марта по 2 апреля. При обследовании

установлено следующее:

Водоподводящие сооружения. По проекту водозаборное сооружение

включало в себя перегораживающее сооружение на ПК 1+00 подводящего

канала с тремя водопропускными отверстиями b х h = 5 х 4м,

оборудованными плоскими глубинными затворами для перекрытия доступа

воды в подводящий канал и предотвращения его излишнего заиления в

период продолжительной режимной остановки НС.

От плавающего мусора водозабор должен защищаться прислоненными к

перегораживающему сооружению сороудерживающими решётками.

Подводящий канал на форсированный расход 42 м3/с запроектирован в

земляном русле с шириной по дну 8,0 м, уклоном 0,0001, заложением

откосов m = 2,0. Длина канала 750 м. Ширина правой бермы 6,0 м, левой, на

которой предусмотрена подъездная дорога – 8,0 м.

В связи с тем, что канал проходит в глубокой выемке, на откосах, через

5 м по высоте, предусматривались дополнительные бермы шириной 5 м.

При подходе к НС канал на длине 15 м облицован бетоном толщиной 20

см, затем он раздваивается и образует аванкамеру, подковой огибающую

здание НС.

По проекту минимальная глубина наполнения канала составляет 2,05 м,

нормальная – 3,64 м, максимальная, при форсированном расходе 42 м3/с –

3,76 м, что соответствует отметке 222,28 м. Фактические уровни воды в

канале определяются расходом воды в водоисточнике – АБК – 2, и

15
ограничены минимальной отметкой 222,5 м и максимальной – 224,0 м. Таким

образом, уже в проекте присутствуют условия для заиления канала.

При обследовании подводящего канала установлено, что проектное

перегораживающее сооружение не построено, сороудерживающие решётки

на водозаборе отсутствуют (рис.2.). Русло канала АБК-2 за 800 м до

водозабора совершает правый поворот, где плывущий в небольшом

количестве мусор сносится к вогнутому левому берегу, транзитом минуя

водозабор. В результате поступление мусора в подводящий канал

незначительно и потребности в сороудерживающем сооружении нет. Для

полной защиты водозабора от плавающего мусора достаточно установить

там запань облегчённой конструкции.

Русло канала частично деформировалось, откосы оплыли, бермы

использованы для складирования наносов при последней механической

очистке канала, по всей длине заросли многолетним кустарником и

деревьями (рис.3.).

Рис.2. Подводящий канал Рис.3. Водозабор на АБК -2

Контрольной топосъёмкой, проведённой персоналом КТРУ АБМК в

январе 2007 г. выявлено, что канал заилен по всей длине на 1,0…1,5 м. Для

обеспечения необходимого подпора в аванкамере используется

16
перегораживающее сооружение на АБК – 2, находящееся перед

водовыпуском из Тудакульского водохранилища.

Аванкамера.

Облицованная бетоном аванкамера – подковобразной формы, выполнена

в виде двух рукавов, огибающих здание НС с обеих боковых сторон.

При обследовании установлено, что фактически аванкамера выполнена

не симметричной конструкции: левый рукав аванкамеры построен по

первому варианту, а правый рукав – по второму.

По информации персонала за время длительной эксплуатации НС

принципиальных различий в гидравлическом режиме и заилении аванкамеры

различных вариантов исполнения не выявлено.

Механическая очистка правого рукава аванкамеры произведена в 2006

году, левого – в 2007 году. В момент обследования (при 2…4 работающих

агрегатах) частичное заиление с выходом отложений наносов на поверхность

воды в левом рукаве оценивается в 20…25 %, в правом рукаве – в 25…30 %

площади акватории аванкамеры. Заиливается преимущественно

противоположная от всасывающих труб сторона аванкамеры (рис.4. и 5.).

Рис.4.Правый рукав аванкамеры Рис.5.Левый рукав аванкамеры.

17
Надводная часть аванкамеры и откосы находятся в удовлетворительном

состоянии, просадки, размыв грунта под облицовкой отсутствуют.

Основным параметром, определяющим влияние аванкамеры на

работоспособность и функциональную безопасность НС является уровень

воды нижнего бьефа (УВНБ). Это влияние проявляется в величине подпора

над рабочим колесом насоса. Достаточный подпор (подтопление рабочего

колеса) обеспечивает безкавитационную и энергоэффективную работу

насосов.

Контроль УВНБ на НС производится по гидрометрической рейке,

установленной в правом рукаве аванкамеры у всасывающей трубы агрегата

№ 1. Нуль рейки привязан к отметке 221.2 м. Система дистанционного

контроля уровня нижнего бьефа отсутствуют.

Согласно проекту отметка минимального УВНБ составляет 222.50 м,

максимального – 224.00 м. По информации персонала реальная глубина

аванкамер и заглубление входного отверстия всасывающих труб меньше

проектных значений. Фактически объёма и глубины аванкамеры

недостаточно для нормальной работы НС и службой эксплуатации для

практического применения дополнительно установлены следующие

требования к отметкам уровня воды в аванкамере:

Таблица 2.1 Допустимые отметки уровня воды в аванкамере

Предельное количество работающих агрегатов, шт.

1…6 6…12 12…18 18…24

Отметка

рейки, см

130

(222,5 м.абс)

170

(222,9 м.абс)

210

(223,3 м.абс)

250

(223,7 м.абс)

Достижении таких УВНБ возможно только с помощью

перегораживающего сооружения на АБК – 2, расположенного перед

«прокопом». Так, в момент обследования, при 17-ти работающих агрегатах,

18
затворы сооружения были частично прикрыты, перепад уровня составлял 124

см, а в аванкамере уровень воды находился на отметке 222.8 м..

Однако создание любого подпора перед сооружением сопровождается

энергетически невыгодным снижением уровня в нижнем бьефе многократно

более энергоёмкой НС «Кизил-Тепа», более того, применимо исключительно

при форсированном режиме работы НС «Кизил – Тепа 2».

Рис.6. Перегораживающее сооружение на АБК – 2

В противном случае, в её подводящем канале, рассчитанном на

форсированную подачу, при малых расходах происходит интенсивное

заиление.

При 1…4 работающих агрегатах УВНБ поддерживался на отметке

70…100 см, что ниже установленного минимума. Продолжительная работа

агрегатов при недостаточном подпоре может вызвать повышенный

кавитационный износ проточной части насосов.

В целом надводная часть аванкамеры, бетонные откосы находятся в

удовлетворительном состоянии, трещины, просадки, размыв грунта под

облицовкой отсутствуют. Аванкамера находится в исправном состоянии.

Всасывающие трубы.

Забор воды к насосным агрегатам производится приподнятыми

всасывающими трубами диаметром 1020 мм толщиной 10 мм с сифонным

оголовком. Длина труб до входа в здание НС составляет 27…30 м в

19
зависимости от вариантов исполнения аванкамеры и установки насосных

агрегатов. В здании НС переходный участок перед всасывающим патрубком

насоса длиной 1,7…5,0 м изготовлен из трубы диаметром 820 мм, толщиной

10 мм.

По проекту для зарядки всасывающих труб на сифонных оголовках

предусматривалась установка эжекторов с питанием от напорного

трубопровода. Фактически эжекторы не смонтированы, и заливка насосов

производится либо от дренажных насосов через сливную задвижку, либо

через приоткрытый дисковый затвор.

Доступная для осмотра наружная поверхность труб дефектов и

повреждений не имеет. Наибольшую опасность для целостности труб

представляет интенсивная наружная коррозия в местах контакта с

фильтрационными протечками при пересечении бетонной кладки подземной

части здания (рис.7.).

Рис.7. Коррозия всасывающих труб

20
Здание насосной станции.

Здание насосной станции полузаглубленного типа деформационными

швами разделено на два блока. Общая длина здания 91,5 м, ширина 30,8 м,

общая строительная высота 19 м, в том числе надземной части - 6 м.

Гидроизолированная подземная часть включает два насосных

помещения, в которых в шахматном порядке установлено по 13 агрегатов.

Основным несущим элементом является фундаментная плита толщиной 1,2 м

и стены толщиной 1,0 м. Насосные помещения разделены бетонной

монолитной галереей напорных коллекторов. В каждом из насосных

помещений предусмотрено по два дренажных приямка, разнесённых по

разным концам здания. Перекрытия приямков служат въездной и монтажной

площадками.

На отметке 221.34 м устроен служебный мостик шириной 2,2 м, на

котором установлены щиты управления насосными агрегатами с

тиристорными возбудителями и согласующими трансформаторами.

Надземная часть представляет собой промышленное здание каркасного

типа с ж/б стеновыми панелями и ребристыми плитами, состоящее из трёх

объединённых общей крышей пролётов. Два пролёта расположены над

насосными помещениями, центральный пролёт шириной 6 м занимают

галерея станционных коллекторов, кабельный полуэтаж, распределительное

устройство, пульт управления, вспомогательные и бытовые помещения.

Распределительное устройство огорожено металлической сеткой, остальные

помещения – кирпичной кладкой.

В торцовой части здания с напорной стороны расположены въездные

ворота (рис.8.). Машинные залы по всему периметру снабжены служебными

мостиками и переходами, в торцах – лестницами в подземную часть здания.

Рис.8. Общий вид машинного зала № 1

В каждом из двух машинных залов смонтирован мостовой кран

грузоподъёмностью 20/5 тс, пролётом 10,5 м, управление с пола. Кран

обслуживает монтаж – демонтаж и транспортировку электродвигателей,

насосов, обратных клапанов и дисковых затворов. Очередное обследование,

освидетельствование и испытание крана проведено 01.03.2005 г., на

основании чего его техническое состояние на 3 года признается

соответствующим Правилам устройства и безопасной эксплуатации

грузоподъёмных кранов.

В результате некачественного выполнения бетонных и

гидроизоляционных работ при строительстве НС в подземной части здания

имеются участки со струйной фильтрации, как на наружных вертикальных

стенах так и на галереи коллекторов.

а) под напорным трубопроводом б) у фланцевого соединения коллекторов

Рис.9. Струйная фильтрация на стене галереи коллекторов

При визуальном осмотре наружной стороны здания и внутренних

помещений трещин и выколов в стенах, перекрытиях и перегородках,

раскрывшихся строительных и деформационных швов – признаков

просадочных явлений не обнаружено.

Состояние строительной части здания в целом оценивается как

исправное и работоспособное.

Территория насосной станции

Насосная станция расположена в Кизил – Тепинском районе

Навоийской области в 25 км от г. Кизил – Тепа.

Территория НС является запретной зоной, но по периметру и по трассе

напорного трубопровода инженерным ограждением не оборудована и

индивидуально не охраняется. Под охраной специального подразделения

милиции находится общая территория Кизил – Тепинского участка,

включающего НС «Кизил - Тепа» и «Кизил – Тепа 2». Контрольно-

пропускные посты милиции располагаются на въезде на участок и на

водовыпуске Шафирканской ветки НС «Кизил - Тепа».

23
Кроме здания НС, на территории также находятся помещение дизельной

электростанции, мехмастерская и вспомогательные постройки.

Энергоснабжающая подстанция находится на возвышенности в 280 м от НС.

Территория НС чистая, благоустроенная, покрыта зелёными

насаждениями, оползневых участков не обнаружено, смещения и осадки

строений не наблюдается.

Наружное освещение части территории, примыкающей к зданию,

подъездной дороги находится в исправном состоянии, обеспечивает

достаточную освещенность в дежурном режиме.

Общее состояние территории НС оценивается как удовлетворительное.

Водовыпуск и напорный бассейн.

Проектный водовыпуск насосной станции – сифонного типа,

представляет собой массивный блок из монолитного бетона с заделанным

вовнутрь металлическим сифоном и расположенными сверху двумя

клапанами срыва вакуума. Восходящая ветвь сифона цилиндрическая,

нисходящая – прямоугольного сечения.

Напорный бассейн – доковой конструкции, выполнен в сборно -

монолитном железобетоне. Коробка напорного бассейна - однопролётная, с

размерами в плане 6,6 х 16,0 м, с трапециидальным отводящим каналом

сопрягается вертикальными отбойными стенками.

При осмотре водовыпускных сооружений установлено, что бетонные

поверхности водовыпуска и напорного бассейна визуальных признаков

повреждений не имеют. Гидрометрическая рейка и дистанционный указатель

уровня воды верхнего бьефа отсутствуют.

Клапана срыва вакуума гидродинамического действия изготовлены

упрощённой конструкции - одностороннего действия, и не обеспечивают

зарядку сифона во всём диапазоне изменения скоростного напора в

трубопроводе. В момент обследования, при 4-х работающих агрегатах

24
клапана находились в открытом состоянии что приводит к росту напора

насосов не менее, чем на 1 м.

В момент обследования, при 17-ти работающих агрегатах, расход через

временный водовыпуск составлял 1…1,5 м3/с. Такой частичный путевой

отбор воды из напорного трубопровода несколько снижает напор,

развиваемый насосами.

Рис.10. Неисправные клапана срыва вакуума

Машинный канал

Отводящий машинный канал проектной длиной 1650 м проложен в

полувыемке – полунасыпи. От ПК 37+75 (конец напорного бассейна) до ПК

44+00 и от ПК 53+00 до ПК 54+20 (слияние с Шафирканской веткой АБК - 2)

канал облицован бетоном толщиной 20 см, на остальном протяжении

выполнен без крепления. Ширина канала по дну 8,0 м, уклон 0,0001,

заложение откосов 2,0.

При осмотре канала визуальных признаков деформаций и повреждений

бетонной облицовки и земляного русла не обнаружено. В 2006 г. году

25
произведена мехочистка начального участка канала. Наличие циркуляции

потока при правом повороте концевого участка машинного канала приводит

к одностороннему отложению наносов.

Инспекторская дорога вдоль канала отсутствует.

При проектном нормальном режиме НС (42 м3/с) глубина наполнения

канала составляет 2,94 м при запасе строительной глубины не менее 84 см.

Фактически в момент обследования, при 4 -х работающих агрегатах,

УВВБ находился на отметке 285.89 м, что указывает на то, что гребень

водосливной дамбы опущен ниже проектной отметки не менее, чем на 0,8 м.

При этом перелив реально отсутствует (см. рис. 12.) и машинный канал НС

«Кизил-Тепа 2» находится под подпором со стороны Шафирканской ветки.

При 17-ти работающих агрегатах УВВБ составил 287.28 м. При таком

уровне проектный запас строительной глубины до бермы канала должен

быть 72 см. Фактически запас до бермы не превысил 35 см. Отсюда следует,

что реальная пропускная способность канала оказалась меньше проектной, и

для обеспечения проектного расхода потребуется наращивание его дамбы на

участке, расположенном в выемке. Учитывая, что все измерения в верхнем

бьефе и расчёты произведены относительно верхней бровки напорного

бассейна, проектная отметка которой принята за базу, обнаруженная разница

объясняется высотными отклонениями при строительстве канала, что может

быть выявлено контрольной топосъёмкой.

В целом отводящий канал находится в исправном, работоспособном

состоянии, но пропускная способность канала обеспечивает безопасные

условия для эксплуатационных режимов работы НС только до расхода не

более 16…18 м3/с.

Для уточнения фактических отметок сооружений верхнего бьефа

требуется контрольная топосъёмка.

Напорные трубопроводы

26
Насосы оборудованы короткими (2…5 м) индивидуальными

трубопроводами диаметром 820 мм, объединёнными затем в два коллектора

переменного диаметра от 1020 до 2440 мм.

Трещины, свищи, дефекты основного металла или сварных швов,

нарушающие целостность и герметичность индивидуальных трубопроводов

отсутствуют. Антикоррозийное покрытие наружной поверхности

трубопроводов находится в удовлетворительном состоянии, за исключением

участка соединения с коллектором, где от контакта с фильтрационными

протечками покрытие нарушено и происходит интенсивная коррозия

металла.

Два общих коллектора в пределах здания НС замоноличены в бетон,

через 14 м после выхода из НС соединяются в АО1 в один напорный

трубопровод диаметром 3640 мм протяжённостью по пикетажу 2,9 км.

Напорный трубопровод – переменной (от 20 до 10 мм) толщины, по

длине четырнадцатью анкерными опорами разделен на участки

протяженностью около 230 м с компенсатором посередине. Между

анкерными опорами трубопроводы через каждые 18 м опираются на

катковые опоры Р- 100 общим числом 151 штука, в том числе одна свайная.

Лоток для сбора протечек проложен по левой стороне трубопровода. Там

же проходит инспекторская грунтовая дорога шириной 6,0 м.

Часть компенсаторов (между АО8-АО9, АО11-АО12) стяжными

шпильками полностью не укомплектована, имеет место утечка,

сопровождающая коррозией контактных поверхностей и крепёжных деталей.

Трещины, свищи, дефекты основного металла или сварных швов,

нарушающие целостность и герметичность трубопроводов отсутствуют.

Антикоррозийное покрытие наружной поверхности трубопроводов, особенно

концевой части неудовлетворительное. Доступные обзору части анкерных

опор и бетонные фундаменты промежуточных опор видимых дефектов не

имеют.

27
В нарушение требований КМК 2.02.02.98 регулярные инструментальные

наблюдения за осадкой и подвижкой опор службой эксплуатации не ведутся.

При заполненном водой трубопроводе на ПО 66, 115,116 присутствует

частичное неприлегание катков. На ПО3…ПО8 имеет место перекос катков

ограничивающий осевые перемещения трубопровода, что вызывает

дополнительные напряжения в оболочке трубопровода. На всех опорах

отсутствуют проектные защитные кожухи.

Трасса трубопроводов не отчуждена, не огорожена, в непосредственной

близости ведётся поливное землепользование с забором воды

непосредственно из напорного трубопровода за АО4.

Водоотводящие сооружения.

Бетонные поверхности водовыпуска и напорного бассейна визуальных

признаков повреждений не имеют. Гидрометрическая рейка и

дистанционный указатель уровня воды верхнего бьефа отсутствуют.

Клапаны срыва вакуума гидродинамического действия упрощённой

конструкции неисправны и не обеспечивают зарядку сифона.

При 17-ти работающих агрегатах УВВБ составил 287.28 м. При таком

уровне проектный запас строительной глубины до бермы в начале канала

должен быть 72 см. Фактически запас до бермы не превысил 35 см. Отсюда

следует, что реальная пропускная способность канала оказалась меньше

проектной, и для обеспечения проектного расхода потребуется наращивание

его берм.

При осмотре канала визуальных признаков деформаций и повреждений

бетонной облицовки и земляного русла не обнаружено. В марте 2007 г. году

произведена мехочистка начального участка канала. Инспекторская дорога

вдоль канала отсутствует. Наличие циркуляции потока при правом повороте

концевого участка машинного канала приводит к одностороннему

отложению наносов.

28
2.2 Результаты натурного обследования оборудования

Гидромеханическое и энергетическое оборудование.

При наружном осмотре насосных агрегатов установлено, что корпуса

насосов и их подшипниковые опоры дефектов и повреждений не имеют,

опорные болты и крепежные детали в исправном состоянии, с

незначительной коррозией. К началу поливного сезона все агрегаты

отремонтированы, в том числе два насоса – капитально на заводе Сувмаш, с

восстановлением посадочных мест щелевых уплотнений. Утечки в

уплотнениях перед началом сезона незначительные.

К моменту обследования все насосы переведены на подшипники качения

на консистентной смазке, которые не нуждаются в принудительном водяном

охлаждении подшипниковых опор. К 2006 году около 20 % сальниковых

уплотнений заменены манжетами полиуретановыми по патенту РУз №

4392, которые имеют повышенный ресурс.

Проектные системы подачи затворной воды в концевые уплотнения и

контроля теплового режима работы подшипников разукомплектованы.

Корпуса электродвигателей, стойки подшипниковых опор и сами опоры

с подшипниками скольжения видимых дефектов не имеют. От длительной

эксплуатации алюминиевые лабиринтные уплотнения маслованн

подшипников износились, отчего происходят повышенные утечки с

выбросом масла на обмотки статора и ротора. Часть уплотнений заново

изготовлена из стального листа. Такая замена является неудачной, так, как

сопровождается повышенным износом вала ротора и риском возгорания

масла при трении пары сталь-сталь.

В 1991…95 г.г. все воздухоохладители были демонтированы, с

вентиляционных окон в статоре сняты крышки и электродвигатели

приобрели открытое исполнение, при котором воздушное охлаждение

обмоток статор и ротора производится напором вентиляционных колес с

выбросом нагретого воздуха в машинный зал. Отсутствие эффективного

29
охлаждения сокращает срок службы изоляции обмоток и повышает

вероятность отказа электродвигателей.

Корпуса электродвигателей, стойки подшипниковых опор и сами опоры

с подшипниками скольжения видимых дефектов не имеют. От длительной

эксплуатации алюминиевые лабиринтные уплотнения маслованн

подшипников износились, отчего происходят повышенные утечки масла, в

том числе выброс масла на обмотки статора и ротора. Часть уплотнений

заново изготовлена из стального листа. Такая замена является неудачной,

так, как сопровождается повышенным износом вала ротора и риском

возгорания масла при трении пары сталь-сталь.

Сократить потери масла можно только капитальным ремонтом и

модернизацией лабиринтного уплотнения.

Щеточный аппарат, включающий два щеткодержателя, укомплектован

десятью электрографитными щётками типа ЭГ – 14 размерами 25х32х64 мм.

Средний износ щеток составляет 30…40 %, контактные токосъёмные кольца

в чистом состоянии, биение контактных колец и искрение щёток отсутствует.

По данным регулярных высоковольтных испытаний электрическая

прочность изоляции обмоток соответствует предъявляемым требованиям.

Запорная арматура.

На всасывающей линии насосов запорной арматуры проектом не

предусмотрено. На напорной линии установлены затвор поворотный

дисковый фланцевый с ручным приводом и клапан обратный

двухстворчатый условным диаметром 800 мм, расчётным давлением 10

кгс/см2 в комплекте с байпасной линией диаметром 150 мм.

Корпуса дисковых затворов и обратных клапанов внешних дефектов не

имеют. Диски затворов на всех агрегатах сохранили свою подвижность во

всём диапазоне изменения положений – от закрытого до открытого. На

обратных клапанах НА № 2,6,8,12,15,17,21 байпасные линии заглушены.

Наличие оборотных комплектов и фланцевое исполнение затворов и

30
клапанов, продолжительный ремонтный период позволяют произвести их

ремонт и ревизию уплотнений и к началу вегетации запорная арматура

герметичная. К концу сезона плотность уплотнений теряется и появляются

обратные утечки в нижний бьеф.

Система технического водоснабжения.

В связи с тем, что насосы переведены на подшипники качения, а система

охлаждения электродвигателей демонтирована, проектная система

водоснабжения, предполагающая предварительное осветление технической

воды в специальном горизонтальном однокамерном бетонированном

отстойнике из эксплуатации полностью выведена. Отстойник и

сифонноочистной агрегат находятся в неисправном состоянии (рис. 9.).

Дренажная система.

Сбор и накопление дренажной воды производится в дренажных

приямках посредством расположенных по периметру насосного помещения

специальных канав. Четыре дренажных помещения расположены в торцах

машинных залов и отделены от насосного помещения невысокой стенкой

(1,0 м).

Состав дренажных насосов:

Дренажный приямок № 1 - К 200-125-330 – 2 шт.

Дренажный приямок № 2 - К 200-125-330 – 3 шт. (в том числе в ремонте

– 1 шт.).

Дренажный приямок № 3 - К 200-125-330 – 1 шт.

Дренажный приямок № 4 - К 200-125-330 – 2 шт.

Дополнительно к электронасосам в 2007 году завершён монтаж трёх

водоструйных насосов в дренажных приямках № 1, 2, 3. Насосы питаются от

напорного трубопровода, забирают дренажную воду из приямка и

сбрасывают её в аванкамеру. Несмотря на низкую энергоэффективность,

водоструйные насосы обладают важными для эксплуатации достоинствами:

31
не содержат подвижных частей, не нуждаются в электроприводе, просты в

обслуживании.

При нормальных (без технологических сбросов) условиях эксплуатации

НА, в каждом машинном зале в работе находится по одному струйному

насосу. Основную нагрузку на дренажную систему оказывает фильтрация

через бетонную кладку подземной части здания. Суммарный расход на

изливе сбросных трубопроводов составляет 100…150 л/с. В разгар сезона, по

мере износа концевых уплотнений, технологические протечки

увеличиваются, в работу включается третий струйный насос и периодически

– электроприводные дренажные насосы.

Трубопроводы и технологическая арматура системы дренажа исправны,

повреждения оперативно устраняются.

Масляное хозяйство - предназначено для хранения, заполнения и

долива маслом турбинным марки Т – 30 маслованн подшипников

электродвигателей. Чистое масло хранится в ёмкости на площадке НС и

самотёком поступает в маслопроводы, расположенные в машинных залах

вдоль насосных агрегатов Заполнение маслованн подшипников и удаление

отработанного масла производится вручную.

Противопожарная система – водяная система пожаротушения и

противопожарная сигнализация не смонтированы. В наличие имеются 3

противопожарных щита (машинные залы -2 шт., ЗРУ – 1 шт.) с набором

стандартного инвентаря и огнетушителем ВОLID, предназначенным для

применения в низковольтных электроустановках.

Энергоснабжение - Внешнее энергоснабжение подстанции (ПС)

насосной станции «Кизил – Тепа 2» осуществляется от ОРУ Навоийской

ГРЭС воздушной двухцепной высоковольтной линией 220 кВ из провода

2хАС – 240 на металлических опорах протяжённостью 49 км.

На ПС установлены два трансформатора 220/6/6 кВ с расщеплённой

обмоткой единичной мощностью 63000 кВ*А. От ПС электроэнергия

32
напряжением 6 кВ подаётся по двум двухцепным воздушным гибким

токопроводам из сталеалюминиевого провода на 26 железобетонных опорах,

протяжённостью 280 м.

Распределительное устройство НС – закрытого типа, двухсекционное с

масляными выключателями типа ВМПЭ-10 выкатного исполнения. К каждой

секции подключены четыре трансформатора собственных нужд мощностью

по 630 кВ*А.

Система возбуждения электродвигателей – тиристорная. Возбудители -

типа ТЕ 8-320/48 на 320 А, 48 В мощностью 15,4 кВт, с согласующими

трансформаторами ТСЗВ 63/05, 320 А.

Электротехническое оборудование и внутреннее энергоснабжение

находятся в работоспособном состоянии. Вся аппаратура релейной защиты и

автоматики обслуживается электротехнической лабораторией КТРУ АБМК и

подвергается периодическим испытаниям.

Помещение пульта управления расположено удобно и имеет хорошую

визуальную связь с машинными залами, но недостаточно звукоизолировано,

а температура воздуха летом из-за отсутствия вентиляции превышает

санитарные нормы. Главный щит управления и щит теплоконтроля

разукомплектованы. Аппаратура связи вынесена из здания НС и установлена

в производственной пристройке. Там же располагается рабочее место

сменного инженера. Регулирование возбуждения электродвигателей и часть

электроизмерительных приборов размещается на приагрегатном щите в

машинном зале.

Контрольно-измерительная аппаратура – предусмотренная проектом

система контрольно-измерительных приборов и средств технологического

контроля и автоматики не укомплектована. Отсутствуют приборы измерения

давления и подачи насосных агрегатов, не ведётся дистанционный контроль

уровней воды нижнего и верхнего бьефов. Система контроля теплового

режима работы электродвигателей не исправна. Телемеханика, как система

33
дистанционного измерения, обработки, накопления хранения и передачи

информации о технологических показателях режима работы НС не

действует. Дренажные насосы работают в ручном режиме. Не реализована

актуальная система слежения за герметичностью протяжённого напорного

трубопровода.

Связь – прямая радиосвязь с диспетчером и объектами КТРУ АБМК,

проводная телефонная связь с диспетчером КТРУ АБМК и МУЭ АБМКчерез

коммутатор НС «Кизил-Тепа».

Охрана – ограничена постами подразделения милиции на въезде на

Кизил-Тепинский участок и на водовыпуске Шафирканской ветки НС

«Кизил-Тепа».

Наличие проектной и исполнительной документации - техническая,

проектная и исполнительная документация отсутствует. Эксплуатационная

документация представлена набором обязательных оперативных и текущих

журналов. Качество ведения эксплуатационной документации

удовлетворительное.

2.3 Анализ результатов натурного обследования насосной

станции Кизил-тепа 2

Ниже представлен анализ результатов натурного обследования

гидротехнических сооружений и оборудования НС.

Так как, дефектов и повреждений канала, вызывающих прямую угрозу

его работоспособности не обнаружено, то угроза переполнения отсутствует.

Но следует учесть, что нормальная работа НС достигается только путём

создания подпора на перегораживающем сооружении, что свидетельствует о

том, что пропускная способность подводящего канала не обеспечена и

состояние канала является не работоспособным.

34
Анализ состояния аванкамер показал, что надводная часть аванкамеры и

откосы находятся в удовлетворительном состоянии, просадки, размыв грунта

под облицовкой отсутствуют.

Наружная поверхность всасывающих труб дефектов и повреждений не

имеет. Наибольшую опасность для целостности труб представляет

интенсивная наружная коррозия в местах контакта с фильтрационными

протечками при пересечении бетонной кладки подземной части здания

Анализ результатов состояния здания НС, показал что недостатком

является то, что в результате некачественного выполнения бетонных и

гидроизоляционных работ при строительстве НС в подземной части здания

имеются участки со струйной фильтрации, как на наружных вертикальных

стенах так и на галереи коллекторов.

Общее состояние территории НС оценивается как удовлетворительное.

Так как при осмотре водовыпуска и напорного бассейна визуальных

признаков повреждений не обнаружено, состояние можно оценить как

нормальное. Для экономии электроэнергии в режимах частичной загрузки

трубопроводов необходима модернизация клапанов срыва вакуума.

Учитывая, что при осмотре канала визуальных признаков деформаций и

повреждений бетонной облицовки и земляного русла не обнаружено,

состояние можно оценить как удовлетворительное. Следует учитывать, что

наличие циркуляции потока при правом повороте концевого участка

машинного канала приводит к одностороннему отложению наносов.

При наружном осмотре насосных агрегатов установлено, что корпуса

насосов и их подшипниковые опоры дефектов и повреждений не имеют,

опорные болты и крепежные детали в исправном состоянии, с

незначительной коррозией. К началу поливного сезона все агрегаты

отремонтированы, в том числе два насоса – капитально на заводе Сувмаш, с

восстановлением посадочных мест щелевых уплотнений. Утечки в

уплотнениях перед началом сезона незначительные. Насосные агрегаты в

35
результате длительной эксплуатации утратили свои проектные параметры.

Средняя подача агрегатов при параллельной работе 17-ти агрегатов

составляет 1,2 м3/с при среднем к.п.д. 76,5 %. Существующего подпора над

осью рабочих колёс достаточно для предотвращения развития кавитации в

насосах. Проводимые ремонты агрегатов по номенклатуре и объёму

выполняемых работ фактически относятся к категории среднего, полного

восстановления ресурса не происходит;

Корпуса электродвигателей, стойки подшипниковых опор и сами опоры

с подшипниками скольжения видимых дефектов не имеют. От длительной

эксплуатации алюминиевые лабиринтные уплотнения маслованн

подшипников износились, отчего происходят повышенные утечки масла, в

том числе выброс масла на обмотки статора и ротора. Часть уплотнений

заново изготовлена из стального листа. Из-за отсутствия эффективной

системы воздушного охлаждения и теплоконтроля, повышенных утечек

масла из подшипниковых опор общее состояние электродвигателей

оценивается как частично неработоспособное.

Запорная арматура насосных агрегатов находится в работоспособном

состоянии. Для сохранения герметичности дисковых затворов и обратных

клапанов необходим их капитальный ремонт с наплавкой и восстановлением

заводских размеров посадочных поверхностей запорных органов.

Натурное обследование дренажно-осушительной системы показало, что

в целом дренажная система находится в работоспособном состоянии.

Трубопроводы и технологическая арматура системы дренажа исправны,

повреждения оперативно устраняются.

По результатам обследование состояние энергоснабжения и

электротехнического оборудования оценивается как работоспособное, а

состояние КИП и А - как неудовлетворительное. Для достижения

современного технического уровня обслуживания и управления, повышения

надёжности и безопасности работы НС требуется модернизация системы

36
управления и контроля технологического процесса на основе новых

технологий и аппаратного обеспечения.

Выводы по главе 2:

Проведенный натурное обследование и анализ результатов материалов

служб эксплуатации позволил установить следующее:

1.Общее техническое состояние НС «Кизил-Тепа 2» оценивается как

частично неработоспособное.

2.Насосная станция, как объект повышенной опасности недостаточно готова

к предотвращению, локализации и устранению опасных повреждений и

аварийных ситуаций на действующем оборудовании.

3.От плавающего мусора водозабор должен защищаться прислоненными к

перегораживающему сооружению сороудерживающими решётками.

4.При обследовании подводящего канала установлено, что проектное

перегораживающее сооружение не построено, сороудерживающие решётки

на водозаборе отсутствуют.

5.Трещины, свищи, дефекты основного металла или сварных швов,

нарушающие целостность и герметичность индивидуальных трубопроводов

отсутствуют. Антикоррозийное покрытие наружной поверхности

трубопроводов находится в удовлетворительном состоянии, за

исключением участка соединения с коллектором, где от контакта с

фильтрационными протечками покрытие нарушено и происходит

интенсивная коррозия металла.

7. Насосные агрегаты в результате длительной эксплуатации утратили свои

проектные параметры. Средняя подача агрегатов при параллельной работе

17-ти агрегатов составляет 1,2 м3/с при среднем к.п.д. 76,5 %.

Существующего подпора над осью рабочих колёс достаточно для

предотвращения развития кавитации в насосах. Проводимые ремонты не

могут полностью восстановить ресурса.

37
3. Эксплуатационная надежность НС Кизил-тепа-2

3.1.Определение показателей надежности

Вопросы надежной эксплуатации насосного оборудования насосных

станций имеют важное значение. Особенно остро стоит этот вопрос в

данный период, когда оборудование многих насосных станций, введенных в

эксплуатацию в 1960-1985-е годы физически существенно изношено,

выработало установленный заводами-изготовителями нормативный ресурс

работы, устарело морально, особенно в области управления

технологическими процессами, и имеет большой физический износ

большинства узлов гидроагрегатов. Надежность оборудования закладывается

при проектировании и изготовлении, но выявляется только в процессе

эксплуатации. Обычно под надежностью понимается способность

гидроагрегата выполнять в определенных условиях эксплуатации все

заданные функции, сохраняя рабочие параметры в пределах установленных

допусков в течении определенного интервала времени. Различают

техническую надежность и эксплуатационную надежность. Техническая

надежность определяется заводскими и лабораторными испытаниями

образцов деталей, узлов, агрегата. Под эксплуатационной надежностью

понимают параметры надежности, устанавливаемые в условиях производства

с учетом всех возможных факторов, воздействующих на гидроагрегат при

эксплуатации и обслуживании.

В комплекс мероприятий по изучению эксплуатационной надежности

гидроагрегата НС входит также установление показателей надежности

эксплуатации узлов и агрегата в целом и разработка мероприятий,

повышающих надежность эксплуатации, и оценка эффективности этих

мероприятий . К основным показателям надежности относятся: вероятность

безотказной работы P(t), вероятность отказов Q(t), частота и интенсивность

отказов, коэффициент готовности, коэффициент технического использования

и т.д.

38
Отказ – событие (повреждение, авария), заключающееся в нарушение

работоспособности насосной станции. Отказы, вызывающие нарушение

работоспособности насосной станции, могут наблюдаться не только в

результате различных повреждений и аварий отдельных элементов самой

станции (внутренние отказы), но и в результате внешних причин (внешние

отказы), как например, прекращение подачи электроэнергии в результате

аварий в энергосистеме, непредвиденное повышение или снижение уровней

воды и т.п.. Аварийное отключение агрегата от энергосистемы приносит

значительные потери для потребителя.

Для оценки вероятности безотказной работы Р в зависимости от

рассматриваемой конструкции принимается либо экспоненциальный закон

либо нормальное распределение. Точные формулы вероятности безотказной

работы имеют следующий вид:

А) для нормального распределения

Рtedt

tTср

()

(1)

Где – среднее квадратическое отклонение; Тср- среднее время

(математическое ожидание) наработки на отказ;

Б) для экспоненциального распределения

t (2)

tdt

Ptee

= 0

()

Где - интенсивность отказов;

При практических расчетах вероятность безотказной работы

определяется по приближенной формуле [8]:

()

(3)

Где N0 – число агрегатов в начале эксплуатации; ni – число агрегатов

вышедших из строя в интервале времени t; t- время для которого

определяется вероятность безотказной работы.

Вероятность отказа равна Q(t)=1-Р(t).

39
Таблица 3.1 Эксплуатационные показатели Кизил-тепа-2 за период 2001-2011г.

Номер

агрегата

Кол-во

поднимаемой

воды

млн.м3

Расход воды

м3/c

Число

часов

работы

агрегатов

количество ремонтов за весь период эксплуатации

Расход на

рем. работы,

денежные

средства

(млн.сум)

Капиталь-

Ных

Текущих Кол. аварий

и отказов

Число

часов в

ремонте

НА-1 32.25 1,43 6 302 10 8 9 4012 25,5

НА-2 69.555 1,56 12 397 10 6 7 4200 22,5

НА-3 59.619 1,57 10 560 10 - 1 5010 21,4

НА-4 82.859 1,88 12 236 10 - 3 5700 20,3

НА-5 61.824 1,67 10 376 7 - 5 4270 17,8

НА-6 59.822 1,72 9 681 10 - 3 3400 23,6

НА-7 52.558 1,68 8 694 8 2 6 4000 15,1

НА-8 56.556 1,61 9 851 10 9 10 4300 19,7

НА-9 32.698 1.2 7 569 8 - 10 4200 25,6

НА-10 39.772 1,43 8 512 10 - 7 3141 31,9

НА-11 55,861 1,56 10 153 10 3 4 5000 23,5

НА-12 62.213 1,57 11 855 10 - 8 4500 38,9

НА-13 37.512 1,56 6 600 9 2 6 2900 18,8

НА-14 27.332 1.2 6 327 10 - 6 2880 24,3

НА-15 34.276 1,43 5 851 10 - 4 3025 22,3

НА-16 46.419 1,56 8 199 8 - 7 3730 27,8

НА-17 62.902 1,57 12 246 10 9 10 5100 31,9

НА-18 53.351 1,54 10 035 10 3 10 5910 26,2

НА-19 13.582 1,67 2 281 9 8 10 2858 28,3

НА-20 39.825 1,43 7 367 8 7 8 3100 15,6

НА-21 29.142 1,56 4 894 10 5 8 2410 24,7

НА-22 34.96 1,57 6 010 9 6 10 3200 24,1

НА-23 25.526 1,43 4 057 8 7 10 3210 35,5

НА-24 46.065 1,67 7 654 9 4 5 4156 25,6

НА-25 36.993 1,72 6 017 10 - 3 3150 29,4

НА-26 38.661 1,68 6 403 9 4 8 3720 25,1

Всего 1192,13 Ср. 8159 242 83 178 645,40

В таблице 3.1 представлены обработанные данные по насосной

станции Кизилтепа -2 за 2001-2011 гг.. Всего за рассматриваемый период

было произведено 242 капитальных, 83 текущих ремонтов, было

зафиксировано 178 отказов и аварий. Общее количество перекачанной всеми

агрегатами насосной станции воды составило 1192,13 млн м3, среднее число

работы агрегатов составило 8159 ч., общее число часов в ремонте и простое

составило 101082 ч., при среднем числе ремонтов 3888 ч.

При оценке и анализе эксплуатационной надёжности насосной станции

Кизилтепа 2 рассматривались как внутренние отказы, так и внешние.

3.1.1.Оценка и анализ эксплуатационной надёжности по

внутренним отказам

Для оценки эксплуатационной надёжности по внутренним отказам

воспользуемся формулой для определения вероятности безотказной работы

[3]:

()

Тогда вероятность безотказной работы гидроагрега НА-1 с учетом

внутренних отказов за последние 10 лет составит:

0,1

()19/10

()

0 =

Nnt

Аналогично подсчитаем вероятность безотказной работы других

гидроагрегатов с учетом внутренних отказов за последние 10 лет

Результаты расчета представим в табличной форме.

Таблица 3.2 Результаты расчета параметров эксплуатационной надежности

НС Кизил-тепа-2 за период 2001-2011 годы (с учетом внутренних отказов)

Номер агрегата вероятность

безотказной

работы P (t )

Частота

отказов

ft ()

Интенсивность

отказов

ft ()

Коэффициент

готовности

НА-1

0,1

0.9 1,8 0,61

НА-2

0,3

0.7 1,4 0,74

НА-3

0,9

0.1 0,2 0,67

НА-4

0,7

0.3 0,6 0,68

НА-5

0,5

0.5 1,0 0,71

НА-6

0,7

0.7 1,4 0,74

НА-7

0,4

0.4 0,8 0,68

НА-8

1 2 0,69

НА-9

1 2 0,63

НА-10

0,3

0.7 1,4 0,73

НА-11

0,6

0.4 0,8 0,67

НА-12

0,2

0.8 1,6 0,72

НА-13

0,4

0.6 1,2 0,69

НА-14

0,4

0.6 1,2 0,68

НА-15

0,6

0.4 0,8 0,65

НА-16

0,3

0.7 1,4 0,68

49
НА-17

1 2 0,70

НА-18

1 2 0,62

НА-19

1 2 0,52

НА-20

0,2

0.8 1,6 0,70

НА-21

0,2

0.8 1,6 0,67

НА-22

1 2 0,65

НА-23

1 2 0,57

НА-24

0,5

0.5 1 0,64

НА-25

0,7

0.3 0,6 0,65

НА-26

0,2

0.8 1,6 0,67

Вероятность безотказной работы агрегатов НС по внутренним отказам

колеблется в диапазоне 0,0 (НА-9,10,17,18,19,22 и 23) - 0,9 (НА-3, число

часов в работе 10 560, и количестве отказов 1 ).

Частота отказов f(t) есть отношение числа отказавших агрегатов в единицу

времени к первоначальному числу эксплуатировавшихся агрегатов.

Определяется по приближенной формуле:

()

() (4)

50
Где n(t) – количество агрегатов, отказавших в интервале от (t-t/2) до

(t+ t/2); N0- первоначальное количество эксплуатируюўихся агрегатов, t –

интервал времени.

Интенсивность отказов (t) есть отношение числа отказавших изделий

(узлов, агрегатов) в единицу времени к среднему числу изделий (узлов,

агрегатов), продолжающих исправно работать.

Приближенная формула для определения интенсивности отказов

выглядит следующим образом:

Ntt

()

( ) (5)

Где n(t)- число изделий (агрегатов, узлов), отказавших в интервале от (t-

t/2) до (t+ t/2); t- интервал времени; N(t) =(Ni-1+Ni)/2, где Ni-1- число

исправно работающих изделий (узлов, агрегатов) в начале интервала времени

ti; Ni- число исправно работающих изделий (узлов, агрегатов) в конце

интервала времени ti;

Определим частоту и интенсивность внутренних отказов для агрегата

НА-1 за последние 10 лет

N ;5,0 =)t(N ,мееми адгоТ о(t)=1

0,9

1*10

()9

()

Ntлет

ft отказов в год

1,8

0,5*10

()

() = =

Ntt

t отказов в год

51
Подсчитаем вероятность, частоту и интенсивность безотказной работы

других гидроагрегатов с учетом внутренних отказов за последние 10 лет.

Результаты расчета сведем в таблицу.

Коэффициент готовности есть отношение суммарного времени безотказной

работы Тб.р. к сумме суммарного времени безотказной работы и суммарного

времени ремонтов. Рассчитаем для агрегатов за 10 лет.

б р р

бр

ТТ

(6)

НА-1. =

брр

бр

ТТ

0,61

20364012

6302

НА- 2. =

брр

бр

ТТ

0,74

793214200

12397

НА-3. =

брр

бр

ТТ

0,67

065015010

10560

НА-4. =

брр

бр

ТТ

0,68

632215700

12236

НА-5. =

брр

бр

ТТ

0,71

673014270

10376

НА-6. =

брр

бр

ТТ

0,74

18693400

9681

НА-7. =

брр

бр

ТТ

0,68

49684000

8694

НА-8. =

брр

бр

ТТ

0,69

15894300

9851

НА-9. =

брр

бр

ТТ

0,63

96574200

7569

НА-10. =

брр

бр

ТТ

0,73

21583141

8512

НА-11. =

брр

бр

ТТ

0,67

351015000

10153

52
НА-12. =

брр

бр

ТТ

0,72

558114500

11855

НА-13. =

брр

бр

ТТ

0,69

00662900

6600

НА-14. =

брр

бр

ТТ

0,68

72362880

6327

НА-15. =

брр

бр

ТТ

0,65

15853025

5851

НА-16. =

брр

бр

ТТ

0,68

99183730

8199

НА-17. =

брр

бр

ТТ

0,70

642215100

12246

НА-18. =

брр

бр

ТТ

0,62

530015910

10035

НА-19. =

брр

бр

ТТ

0,52

18222058

2281

НА-20. =

брр

бр

ТТ

0,70

76373100

7367

НА-21. =

брр

бр

ТТ

0,67

49842410

4894

НА-22. =

брр

бр

ТТ

0,65

01063200

6010

НА-23. =

брр

бр

ТТ

0,57

75043021

4057

НА-24. =

брр

бр

ТТ

0,64

45674156

7654

НА-25. =

брр

бр

ТТ

0,65

71063150

6017

НА-26. =

брр

бр

ТТ

0,67

30463072

6403

Рис.3.1. Значения коэффициента готовности насосных агрегатов НС

Кизил-тепа 2 за период 2001-2011 ( с учетом внутренних отказов)

3.1.2. Анализ эксплуатационной надёжности по внешним отказам.

Проведём расчет количественных показателей эксплуатационной

надёжности по внешним отказам. Основным внешним отказом являются

отключения энергоснабжения. В приложении представлены данные по

происшедшим на насосной станции отключениям электроэнергии. В таблице

3.3 представлены эксплуатационные параметры насосной станции Кизил-

тепа 2 за период 2004-2011 гг. и количество внешних отказов. Таким

образом, рассматриваются последние 8 лет эксплуатации.

Рис. 3.2. Совмещенные графики числа работы НА и вероятности безотказной

их работы

55
Таблица 3.3 Количество внешних отказов насосной станции Кизилтепа 2 за

период 2004- 2011 гг.

Годы

Количество аварий и отказов, номера агрегатов

Суммарное

время

простоя по

вине внеш-

него отказа

Часы

Общее

количест-

во отказов

дата

Продолжи-

тельность

Номера

агрегатов

Количество

остановлен-

ных

агрегатов

2004 19 отказов

1-ой

степени

НА-

1,2,3,4,5,6,7,

8,9,10,11,12,

13,16,18,22,

23,25,26

15.07.2004 1.35 2,6,8,11 4 221

22.07.2004 1.40 2,3,5,6,7,8,91

0,11,12,13,16

,18,22,26

23.07.2004 0.40 2,3,5,6,7,8,91

0,11,12,13,

9.08.2004 1.30 2,3,4,5,7,11,1

3,18,22,26,9,

10,11,8,12,

10.08.2004 2.10 1,5,11,25 3

22.08.2004 3.20 23,26,5,6 3

24.08.2004 1.30 1,2,3,5,6,7,

12.30

2005 9 отказов

1-ой

степени

НА-

2,3,5,7,14,18

,20,25,26.

19.05.2005 2.0 2,3,5,7,14,18,

25,26,

8 26

18.06.2005 0.40 2,3,7,14,18 4

25.06.2005 0.35 14,18,20 3

3.05

2006 4 отказа

НА-

2,4,18,22.

4.04.2006 0.30 2,4 2 16

5.04.2006 3.45 22,18 2

4.15

2007 10 отказов

НА-1,2,3,4,

6,9,10,11,13,

21,

10.05.2007 0.40 3,4,21 3 12

02.08.2007 1.30 1,2,3,4,6,9,10,

11,13

2.10

2008 2 отказа

НА-2,3.

02.08.2008 0.15 2,3 2 8

0.15

2009 6 отказов

НА-

5,10,12,13,1

9,24.

23.06.2009 1.10 13 1 29

15.08.2009 5.10 5,10,12,19,24

6.10

2010 19 отказов

НА-

2,3,4,5,6,7,9,

10,11,15,16,

17,18,19,20,

23.06.2010 13.10 4,5,6,7,20,16,

17,18,9,10

10 932

15.07.2010 48.10 2,3,4,5,7,9,10,

11,17,18,19,

23,24,26,

56
21,23,24,26. 17.08.2010 11.30 4,5,7,10,11,

12,17,18,20,

72.50

2011 14 отказов

НА-

1,3,4,5,7,8,

10,13,14,16,

17,23,25.

01.05.2011 1.10 1,5,17 3 170

15.07.2011 15.10 1,3,4,7,8,10,

13,14,16,23,

16.20

Всего 83 117.35/14,67 1414/176,75

Определим вероятность безотказной работы гидроагрегатов с учетом

внешних отказов за последние 8 лет :

В 2004 году было всего 19 внешних отказов, отключения электроэнергии

происходили: 15.07,22.07,23.07,09.08,10.08,22.08,24.08., тогда

0,269

()6219

()

0 =

Nnt

В 2005 году было всего 9 внешних отказов, отключения электроэнергии

происходили 19.05,18.06,25.06. , тогда 0,653

()629

()

0 =

Nnt

В 2006 году было всего 4 внешних отказов, отключения электроэнергии

происходили 04.04,05.04. ., тогда 0.846

()624

()

0 =

Nnt

В 2007 году было всего 10 внешних отказов, отключения электроэнергии

происходили 10.05,02.08. ., тогда 0,615

()6210

()

0 =

Nnt

В 2008 году было всего 2 внешних отказов, отключения электроэнергии

происходили,06.01,02.06. ., тогда 0,923

()622

()

0 =

Nnt

57
В 2009 году было всего 6 внешних отказов, отключения электроэнергии

происходили 23.06,15.08. ., тогда 0.769

()

0() 626==

Nnt

В 2010 году было всего 19 внешних отказов, отключения электроэнергии

происходили 22.06,15.07,17.08. ., тогда 0,269

()6219

()

0 =

Nnt

В 2011 году было всего 14 внешних отказов, отключения электроэнергии

происходили 01.05,15.07. ., тогда

0,461

()6214

()

0 =

Nnt

Результаты расчета сведем в таблицу 3.4.

Таблица 3.4. Результаты расчета параметров эксплуатационной надежности

НС Кизил-тепа-2 за период 2004-2011 годы (с учетом внешних отказов).

Год вероятность

безотказной

работы

Pt()

t()

Вероятность

отказа

Q(t)

Частота

отказов

ft ()

интенсивность

отказов

Коэффициент

технического

использования

2004 0,269 0,731 0,73 1,117 0,987

2005 0,653 0,347 0,35 0,41 0,990

2006 0,864 0,136 0,15 0,166 0,995

2007 0,615 0,385 0,38 0,476 0,989

2008 0,923 0,077 0,08 0,08 0,993

2009 0,769 0,231 0,23 0,260 0,991

2010

0,269 0,731 0,73 1,117 0,987

2011 0,461 0,539 0,54 0,73 0,992

Определим частоту внешних отказов

2004 год. 0,73

62*1

()19

()

Ntгода

ft отказов в год.

58
2005 год. 0,35

62*1

()9

()

Ntгода

ft отказов в год.

2006 год. 0,15

62*1

()4

()

Ntгода

ft отказов в год.

2007 год. 0,38

62*1

()10

()

Ntгода

ft отказов в год.

2008 год. 0,08

62*1

()2

()

Ntгода

ft отказов в год.

2009 год. 0,23

62*1

()6

()

Ntгода

ft отказов в год.

2010 год. 0,73

62*1

()19

()

Ntгода

ft отказов в год.

2011 год. 0,54

62*1

()14

()

Ntгода

ft отказов в год.

Интенсивность отказов (t) есть отношение числа отказавших изделий

(узлов, агрегатов) в единицу времени к среднему числу изделий (узлов,

агрегатов), продолжающих исправно работать.

Приближенная формула для определения интенсивности отказов

выглядит следующим образом:

Ntt

()

( ) (5)

2004 год. Тогда имеем, N(t)= (26+7)/2=17;

1,117

71*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

2005 год. Тогда имеем, N(t)= (26+17)/2=22;

0,41

22*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

2006 год. Тогда имеем, N(t)= (26+22)/2=24;

0,166

42*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

2007 год. Тогда имеем, N(t)= (26+16)/2=21;

59
0,476

12*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

2008 год. Тогда имеем, N(t)= (26+24)/2=25;

0,08

52*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

2009 год. Тогда имеем, N(t)= (26+20)/2=23;

0,260

32*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

2010 год. Тогда имеем, N(t)= (26+7)/2=17;

1.117

71*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

2011 год. Тогда имеем, N(t)= (26+12)/2=19;

0,73

91*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

Коэффициент готовности есть отношение суммарного времени

безотказной работы Тб.р. к сумме суммарного времени безотказной работы и

суммарного времени ремонтов.

брр

бр

ТТ

(6)

НА-1. =

брр

бр

ТТ

0,991

203655

6302

НА- 2. =

брр

бр

ТТ

0,992

7932191

12397

НА-3. =

брр

бр

ТТ

0,990

0650198

10560

НА-4. =

брр

бр

ТТ

0,989

63221129

12236

НА-5. =

брр

бр

ТТ

0,993

6730170

10376

НА-6. =

брр

бр

ТТ

0,995

186931

9681

60
НА-7. =

брр

бр

ТТ

0,989

496891

8694

НА-8. =

брр

бр

ТТ

0,993

158969

9851

НА-9. =

брр

бр

ТТ

0,987

965794

7569

НА-10. =

брр

бр

ТТ

0,983

2158141

8512

НА-11. =

брр

бр

ТТ

0,991

3510188

10153

НА-12. =

брр

бр

ТТ

0,997

5581127

11855

НА-13. =

брр

бр

ТТ

0,996

006620

6600

НА-14. =

брр

бр

ТТ

0,998

723618

6327

НА-15. =

брр

бр

ТТ

0,995

158525

5851

НА-16. =

брр

бр

ТТ

0,996

991830

8199

НА-17. =

брр

бр

ТТ

0,992

6422197

12246

НА-18. =

брр

бр

ТТ

0,981

53001191

10035

НА-19. =

брр

бр

ТТ

0,975

182258

2281

НА-20. =

брр

бр

ТТ

0,998

763715

7367

НА-21. =

брр

бр

ТТ

0,997

498414

4894

61
НА-22. =

брр

бр

ТТ

0,998

01069

6010

НА-23. =

брр

бр

ТТ

0,978

750491

4057

НА-24. =

брр

бр

ТТ

0,992

456756

7654

НА-25. =

брр

бр

ТТ

0,994

710631

6017

НА-26. =

брр

бр

ТТ

0,988

304672

6403

Б) для Кизил-тепа-2 в целом

бррi

брi

СНi

ТТ

..()

= (7)

Где N0 – число агрегатов НС; ; ti- время, необходимое для

Рi

Тt

устранения i-того отказа (время i-того ремонта); m- число ремонтов.

Коэффициент готовности характеризует долю времени безотказной

работы по отношению к сумме времени работы и ремонтов. Подсчитанные

значения коэффициента готовности по каждому гидроагрегату и по НС в

целом за период 2004-2011 гг.. представлены в таблице 3.5 и на рисунках

3.3.

Среднее значение коэффициента готовности КГ за рассматриваемый

период равно КГ =0,99.Т.е , вероятность того, что в произвольно взятый

момент времени агрегат (НС в целом) находятся в работоспособном

состоянии равна 0,99. Минимальное значение коэффициента готовности КГ

за рассматриваемый период наблюдается у гидроагрегата НА-19 КГ=0,975.

Самые большие значения коэффициента готовности КГ=0,998 наблюдаются

62
у гидроагрегатов НА-14,20,22. Из представленных графиков на рис.2.4

видно, что коэффициент готовности разный у разных агрегатов.

Минимальный коэффициент готовности у агрегата НА-19 и равен КГ=0,975.

Рис. 3.3. Средние значения коэффициента готовности агрегатов НС

Кизилтепа – 2 за период 2004-2011 гг.. (с учетом внешних отказов).

Таблица 3.5 Коэффициент готовности агрегатов НС за 2004-2011 гг..

Годы

эксплуатации

Номера агрегатов

1 2 3 4

2004-2011 0,991 0,992 0,990 0,989

Годы

эксплуатации

Номера агрегатов

5 6 7 8

2004-2011 0,993 0,995 0,989 0,993

Годы

эксплуатации

Номера агрегатов

9 10 11 12 13

2004-2011 0,987 0,983 0,991 0,997 0,996

63
Годы

эксплуатации

Номера агрегатов

14 15 16 17 18

2004-2011 0,998 0,995 0,996 0,992 0,981

Годы

эксплуатации

Номера агрегатов

19 20 21 22 23

2004-2011 0,975 0,998 0,997 0,998 0,978

Годы

эксплуатации

Номера агрегатов

Среднее значение

КГ

24 25 26

889,0 499,0 299,0 1 102-4002 0,990

Параметры надежности по внешним отказам оценивались за период

2004-2011 гг.. Анализ внешних отказов показал, что за весь период

наблюдений (2004-2011 гг.) было всего 22 отключения электроэнергий ( в

среднем 2,75 в год), причем продолжительность (время простоя) их

колебалась от 15 мин (02.08.2008 г.) до 48ч 10 мин (15.07.2010 г.) при общей

продолжительности 117,35 ч и среднегодовой - 14,67. Больше всего

отключений электроэнергии было в 2004 г. (7 раз). Суммарное время простоя

насосных агрегатов по вине внешнего отказа составило 1414 ч за весь период и

176,75 ч в среднем за год. За этот период произошло всего 82 отказа с

суммарным временем простоя 1414 ч. Вероятность безотказной работы

агрегатов НС по внешним отказам колеблется в диапазоне 0,269 (2010 г.,

количество отказов 19, при частоте отказов 0,73 в год и времени простоя

221 ч.) - 0,923 (2008 г., количество отказов 2, при частоте отказов 0,077 в

год и времени простоя 8 ч.).

64
Таблица 3.6 Эксплуатационные показатели НС Кизил-тепа-2 за

2001- 2011 г.г.)

Номер

агрегата

Обьем

перекачан-

ной воды

млн.м3

Число часов

работы

агрегатов

количество ремонтов за весь период

эксплуатации Расход

денежные

средства

(млн.сум)

Капиталь-

ных Текущих

Профилак-

тический

НА-1 27.225 6 302 10 8 - 25,5

НА-2 53.555 12397 10 6 - 22,5

НА-3 45.619 10560 10 - - 21,4

НА-4 52.859 12236 10 - 1 20,3

НА-5 44.824 10376 7 - 3 17,8

НА-6 41.822 9 681 10 - 1 23,6

НА-7 37.558 8 694 8 2 4 15,1

НА-8 42.556 9851 10 9 - 19,7

НА-9 32.698 7 569 8 - 7 25,6

НА-10 36.772 8512 10 - 6 31,9

НА-11 43,861 10 153 10 3 - 23,5

НА-12 51.213 11855 10 - 6 38,9

НА-13 28.512 6 600 9 2 3 18,8

НА-14 27.332 6327 10 - 4 24,3

НА-15 25.276 5 851 10 - 2 22,3

НА-16 35.419 8199 8 - 5 27,8

НА-17

52.902

12 246 10 9 - 31,9

НА-18 43.351 10035 10 3 6 26,2

НА-19 9.582 2281 9 8 4 28,3

НА-20 31.825 7367 8 7 - 15,6

НА-21 21.142 4894 10 5 2 24,7

НА-22 25.96 6010 9 6 3 24,1

НА-23 17.526 4057 8 7 5 35,5

НА-24 33.065 7654 9 4 - 25,6

НА-25 25.993 6017 10 - 2 29,4

НА-26 27.661 6403 9 4 3 25,1

Всего 916.031 242 83 67 645,40

65
Результаты эксплуатационных данных за последние 10 лет (с 2001 по

2011 г.г.) представлены в таблице 3.6.

За весь период эксплуатации агрегатов выполнено следующее

количество ремонтов: 83 текущих, 242 капитальных; 67 профилактических.

Сведения о ремонтах за период 2001-2011 гг.. представлены в таблице 3.6

3.2. Оценка современного технического состояния и анализ

эксплуатационных характеристик Кизил-тепа-2.

Оценка современного технического состояния и анализ

эксплутационных характеристик НС Кизил-тепа-2 были проведены по

данным службы эксплуатации НС, данным ГИ «Госводхознадзор» и т.д.

[5,6]. Для этого проанализируем эксплуатационные показатели НС Кизилтепа

за последний год.

Таблица 3.7 Эксплуатационные показатели Кизил-тепа-2 за 2011г.

Номер

Агрегата

в работе,

часов

в резерве,

часов

ремонте,

часов

Кол-во

внутренних

аварий и

отказов

Суммарное

время

простоя по

вине

внешнего

отказа, часы

Количество

внешних

аварий и

отказов

НА-1 266 170 1500 1-отказ - -

НА-2 818 1058 - - 48 1-отказ

НА-3 722 698 504 2-отказ 72 2-отказ

НА-4 1226 690 - - 70 2-отказ

НА-5 746 1154 - - 46 1-отказ

НА-6 976 674 - - 11 1-отказ

НА-7 1250 675 - - 39 2-отказ

НА-8 218 1298 408 1-отказ -

НА-9 698 482 744 1-отказ 50 1-отказ

66
НА-10 890 1034 - - 64 2-отказ

НА-11 1394 530 - - -

НА-12 794 770 360 1-отказ -

НА-13 530 1394 - - 13 1-отказ

НА-14 242 1340 336 1-отказ

НА-15 922 626 360 2-отказ

НА-16 722 362 840 2-отказ 14 1-отказ

НА-17 1370 434 360 2-отказ 44 2-отказ

НА-18 962 410 552 2-отказ 26 1-отказ

НА-19 314 1005 600 2-отказ 48 1-отказ

НА-20 986 938 - - 27 1-отказ

НА-21 674 1250 - - -

НА-22 342 410 1272 2-отказ -

НА-23 410 1500 - -

НА-24 1010 362 552 1-отказ 48 2-отказ

НА-25 220 1322 384 1-отказ

НА-26 365 1532 51 1-отказ

Всего 19067 8772 21-отказов 671 22-отказов

Анализ внутренних отказов за 2011г.:

В 2011 году было всего 21 внутренних отказов, 17.06. трещина

фундамента электродвигателя - НА-1 , замена рабочих колёс насосов НА-

3,12,15 на ремонтных мастерских, 21.07 замена рабочих колёс насосов НА-

16,19 на ремонтных мастерских, замена баббитовых подшипников

электродвигателя НА-25, 18.07 - замена баббитовых подшипников

электродвигателя НА-8,21, 23.07- шум в насосе НА-22, 06.08 - остановка

насоса НА-9 из-за повреждения втулки , 09.08 - чрезмерный нагрев

подшипника насоса НА-16, 15.08 - разрушение подшипника насоса НА-24

67
19.08.- чрезмерный нагрев подшипника насоса НА-3, 22.08.- шум в насосе

НА-19,22, разрушение подшипника насоса НА-14,15,16,18,19

Определим вероятность безотказной работы НС (по внутренним

отказам) за 2011г.:

0,192

()6221

()

0 =

Nnt

Таблица 3.8 Результаты расчета параметров эксплуатационной надежности

НС Кизил-тепа-2 за период 2010 году (с учетом внутренних отказов)

вероятность

безотказной

работы

Pt()

Вероятность

отказа

Q(t)

Частота

отказов

ft ()

Интенсив-

ность отказов

t ()

Коэфициент

готовности

КГ

2011 0,192 0,808 0,81 1,31 0,684

Вероятность отказа равна Q(t)=1-Р(t)=1-0,192=0,808

Определим частоту и интенсивность отказов, N0(t)= 26 и N(t)= (26+5)/2=16;

0,807

62*1

()21

()

Ntгода

ft отказов в год

1,31

61*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

Коэффициент готовности есть отношение суммарного времени

безотказной работы Тб.р. к сумме суммарного времени безотказной работы и

суммарного времени ремонтов.

Коэффициент готовности для агрегатов за 2011 год будет:

брр

бр

ТТ

0,684

760918772

19067

Анализ внешних отказов за 2010г.:

Вероятность безотказной работы НС (по внешним отказам) за 2011г.:

68
0,153

()6222

()

0 =

Nnt

Таблица 3.9 Результаты расчета параметров эксплуатационной надежности

НС Кизил-тепа-2 за период 2010 году (с учетом внешних отказов)

вероятность

безотказной

работы P (t )

Вероятность

отказа

Q(t)

Частота

отказов

ft ()

интенсивность

отказов

t ()

Коэфициент

готовности

КГ

2011 0,153 0,847 0,85 1,46 0,684

Вероятность отказа равна Q(t)=1-Р(t)=1- 0,153=0,847

Тогда имеем, N(t)= (26+4)/2=15;

1,46

51*1

()

() = =

Ntt

t отказов в год

Коэффициент готовности за 2011 год.

брр

бр

ТТ

0,966

76091671

19067

Проведенный анализ показал что за последний год эксплуатации

вероятность безотказной работы составила 0,192 (с учетом внутренних

отказов) и 0,153 (по внешним отказам).

Выводы по 3 главе.

1. Вопросы надежной эксплуатации насосного оборудования насосных

станций имеют важное значение.

2. В комплекс мероприятий по изучению эксплуатационной надежности

гидроагрегата НС входит также установление показателей надежности

эксплуатации узлов и агрегата в целом и разработка мероприятий,

повышающих надежность эксплуатации.

69
3. В качестве количественных критериев оценки эксплуатационной

надежности мы выбрали вероятность безотказной работы P(t), вероятность

отказов Q(t), частота и интенсивность отказов, коэффициент готовности,

коэффициент технического использования и т.д.

4. На насосной станции за рассматриваемый период 2001-2011 гг..

случались как внешние отказы, так и внутренние. Поэтому были расчитаны

показатели надёжности как с учетом внешних отказов, так и внутренних.

5. Всего за рассматриваемый период было произведено 242 капитальных,

83 текущих ремонтов, было зафиксировано 67 отказов и аварий. Общее

количество перекачанной воды составило 1192,13 млн м3, среднее число

работы агрегатов составило 8159 ч., общее число часов в ремонте и простое

составило 101082 ч., при среднем 3888 ч.

6. Вероятность безотказной работы агрегатов НС по внутренним отказам

колеблется в диапазоне 0,115 (НА-19, число часов в работе 2 281, и

количестве отказов 23, при частоте отказов 0,92 в год ) - 0,576 (НА-3, число

часов в работе 10 560, и количестве отказов 11при частоте отказов 0,65 в год

7. Параметры надежности по внешним отказам оценивались за период

2004-2011 гг.. За этот период произошло всего 82 отказа с суммарным

временем простоя 1414 ч. Вероятность безотказной работы агрегатов НС по

внешним отказам колеблется в диапазоне 0,269 (2010 г., количество отказов

19, при частоте отказов 0,73 в год и времени простоя 221 ч.) - 0,923 (2008 г.,

количество отказов 2, при частоте отказов 0,077 в год и времени простоя

8ч.).

8. Вероятность безотказной работы НС (по внутренним отказам) за

2011г. составила всего 0,192 при интенсивности отказов 1.32 в год и

коэффициенте готовности 0,684, что говорит о крайне низкой

эксплуатационной надежности.

70
4. Мероприятия по повышению эффективности эксплуатации

4.1 Рекомендации по повышению эксплуатационной надёжности

Решающее значение для обеспечения надежности оборудования НС

имеет качественное техническое обслуживание, постоянное повышение

технического уровня эксплуатации.

К методам повышения эксплуатационной надежности можно отнести [7]:

-контрольно-сдаточные испытания вновь вводимого оборудования. Их обьем,

своевременность и правильность проведения позволяют получить эталонные

параметры гидромашины, выявить более экономичные и спокойные режимы

и уточнить действительные эксплуатационные характеристики агрегата,

позволяют наметить те ограничения параметров (по условиям кавитации,

вибрации и др.), соблюдение которых продлит срок службы агрегата;

– неукоснительное соблюдение Правил технической эксплуатации (ПТЭ) и

инструкций поставщиков оборудования;

- квалифицированная организация эксплуатации.

-периодические и контрольные проверки позволят своевременно выявить

начало появления многих дефектов и отклонений в работе отдельных узлов и

механизмов и предусмотреть мероприятия по их устранению;

- организация ремонтов и качественное их проведение. От правильной

организации ремонта, своевременности ремонта или замены отдельных

частей, состояние которых уже не отвечает надежной эксплуатации, зависит,

сколько ещё проработает гидроагрегат до следующего ремонта и с какими

параметрами;

- реконструкция узлов оборудования, переход на более надежные схемы,

замена устаревших конструкций;

- обучение и подготовка эксплуатационного персонала;

- рационализаторская и изобретательская работа на НС.

71
На основании результатов обследования, анализа представленной

эксплуатационной и отчётной документации, сведений, полученных путём

опроса технического персонала, осуществляющего обслуживание, оценки

эксплуатационной надежности разработаны рекомендации по улучшению

технического состояния и повышению надёжности сооружений и

оборудования насосной станции.

Рекомендуется выполнить следующие мероприятия по повышению

эффективности эксплуатации и надежности сооружений:

1. Так как, проектное перегораживающее сооружение на подводящем

канале не построено, сорозащитные решётки не установлены, русло

подводящего канала по всей длине заилилось на 1,0…1,5 м и частично

деформировалось, откосы оплыли, бермы заполнены отвалами наносов,

извлеченных из канала при последней мехочистке и заросли многолетним

кустарником и деревьями. Пропускная способность канала при проектных

отметках уровня воды не обеспечена то необходимо произвести

мехочистку русла подводящего канала. Для восстановления пропускной

способности канала и повышения энергоэффективности рекомендуется

произвести механическую очистку от наносов берм, а затем и самого

канала.

2. Облицованная бетоном подковообразная аванкамера находится в

исправном состоянии, но заилено 20…30% акватории. Реальной глубины

аванкамеры и заглубления входных отверстий всасывающих труб

недостаточно. Поэтому для обеспечения проектной пропускной

способности аванкамер необходимо проверить фактические отметки

дна аванкамер и входного отверстия всасывающих труб и в случае

необходимости углубить аванкамеры и нарастить всасывающие трубы.

3. На индивидуальных трубопроводах и коллекторах имеются участки,

где от контакта с фильтрационными протечками наружное покрытие

нарушено и происходит интенсивная коррозия металла. Для сохранения

72
целостности всасывающих труб необходимо произвести инъекционную

герметизацию закладных в местах прохода труб сквозь бетонную

кладку.

4. В результате некачественного выполнения бетонных и

гидроизоляционных работ при строительстве НС в подземной части здания

имеются участки со струйной фильтрации, как на наружных вертикальных

стенах так и на галереи коллекторов. Поэтому, в местах струйной

фильтрации в подземной части здания необходимо произвести инъекцию

стен цементных раствором.

5. Для экономии электроэнергии в режимах частичной загрузки

трубопроводов необходима модернизация клапанов срыва вакуума.

6.На основе специального проекта полностью заменить контрольно-

измерительную аппаратуру и приборы технологического контроля,

восстановить телемеханику.

7.Для повышения эксплуатационной надежности и эффективности

эксплуатации насосной станции Кизилтепа-2 необходимы следующие

мероприятия по оборудованию:

- полная реконструкция насосного оборудования. Решение о реконструкции

насосного агрегата обычно принимается на основе оценки состояния его

основных узлов: рабочее колесо, проточная часть, ротор генератора и т.д. а

также результатов анализа данных службы эксплуатации.

Параметры и состояние основного технологического оборудования

Кизил-тепа-2 приводятся ниже.

- В соответствии с Положением о централизованном обследовании и

оценке состояния гидротехнических сооружений общее техническое

состояние НС «Кизил-Тепа 2» оценивается как частично неработоспособное.

-насосные агрегаты в результате длительной эксплуатации утратили свои

проектные параметры. Средняя подача агрегатов при параллельной работе

17-ти агрегатов составляет 1,2 м3/с при среднем к.п.д. 76,5 % при проектном

73
88 %. При проводимых ремонтах агрегатов полного восстановления

ресурса не происходит;

- Вероятность безотказной работы НС (по внутренним отказам) за 2011 г.

составила всего 0,192 при интенсивности отказов 1.32 в год и коэффициенте

готовности 0,684, что говорит о крайне низкой эксплуатационной

надежности.

- Из-за отсутствия эффективной системы воздушного охлаждения и

теплоконтроля, повышенных утечек масла из подшипниковых опор общее

состояние электродвигателей оценивается как частично неработоспособное.

В 1991…95 г.г. все воздухоохладители были демонтированы, с

вентиляционных окон в статоре сняты крышки и электродвигатели

приобрели открытое исполнение, при котором воздушное охлаждение

обмоток статор и ротора производится напором вентиляционных колес с

выбросом нагретого воздуха в машинный зал. Отсутствие эффективного

охлаждения сокращает срок службы изоляции обмоток и повышает

вероятность отказа электродвигателей.

От длительной эксплуатации алюминиевые лабиринтные уплотнения

маслованн подшипников износились, отчего происходят повышенные утечки

масла, в том числе выброс масла на обмотки статора и ротора. Часть

уплотнений заново изготовлена из стального листа. Такая замена является

неудачной, так, как сопровождается повышенным износом вала ротора и

риском возгорания масла при трении пары сталь-сталь.

В настоящее время проектная система разукомплектована, и контроль

теплового режима работы электродвигателей производится на ощупь при

регулярных обходах оборудования.

- Вибрационное состояние электродвигателей № 1 и № 4 оценивается

хорошим, № 18 – удовлетворительным, № 2, № 11, № 15, № 19, № 21, № 26 –

неудовлетворительным;

74
Таким образом, основное и вспомогательное оборудование НС морально

устарело, физически изношено и должно быть заменено. Все 26 НА

выработали свой ресурс, поддержание их в рабочем состоянии требуют

значительных средств. Поэтому модернизация оборудования НС является

насущной необходимостью на данный момент.

Насосное оборудование многих НС проработало свыше 30 лет, т.е.

свыше расчетного срока службы, поэтому необходимы их реконструкция и

модернизация. На данный момент модернизация и реконструкция

эксплуатирующихся НС – это насущная необходимость, т.к. ресурс исчерпан

полностью, и дальнейшее пренебрежение этим вопросом может вызвать

катастрофические последствия.

Основные задачи при реконструкции:

- максимально возможное повышение эффективности насосных агрегатов;

- обеспечение надежной работы оборудования на следующий проектный

срок службы;

- обеспечение безопасности оборудования для окружающей среды;

- применение современных средств управления агрегатами.

Успешная реализация программы модернизации базируется на

выполнении следующего комплекса работ:

1)инспекция и обследование существующего оборудования;

2)оценка остаточного ресурса узлов и деталей гидротурбин;

3)конструирование наиболее ответственных узлов с применением новых

материалов и технических решений;

4)создание и применение более гибких и надежных систем автоматического

управления агрегатов, обеспечивающих повышение эффективности их эк-

сплуатации.

Таким образом, основными критериями целесообразности проведения

работ по техническому перевооружению и модернизации является критерий

экономической целесообразности затрат на эксплуатацию НС, увеличения

75
срока службы оборудования и повышения его технического уровня с учетом

вопросов экологии и безопасности жизнедеятельности.

4.2 Модернизация оборудования насосной станции Кизилтепа -2

При модернизации гидросилового оборудования НС Кизилтепа-2

возможны следующие варианты:

1. Замена на новое оборудование завода ОАО «Сувмаш». В этом случае

нет необходимости в дополнительных работах по проектированию

реконструкции ГТС НС, но необходимо учесть, что многие проблемы (такие

как проблемы с охлаждением, повышенными вибрациями и т.д.) останутся.

2. Вариант с использованием оборудования заводов КНР которые

привлекательны с точки зрения ценовой политики (льготные кредиты), в

этом случае основная трудность заключается в «вписывании» нового

оборудования в старое здание НС. [24]

Нами предлагается в качестве одной из мер по повышению

эффективности эксплуатации и эксплуатационной надежности вариант 2, при

котором будет происходит постепенная замена оборудования.

Последовательность и порядок замены будет определяться на основе анализа

параметров эксплуатационной надежности (вычисленных в третьей главе) и

данных натурного обследования технического состояния агрегатов.

1) Определение основных параметров и размеров насоса

Параметрами для выбора насоса являются расход насоса Qн и

предварительный манометрический напор Нм. Насос должен удовлетворять

следующим требованиям:

76
- подавать требуемый расход Qн =1,654 м3/с (5957 м3/ч) и иметь

необходимый напор Нм =73 м;

- иметь высокий КПД; не менее КПД=87,5

- обладать хорошими кавитационными требованиями;

Тип насоса определяется по сводному графику, приведенному в

каталогах (образец показан на рис.4.1. ).

Насосное оборудование выберем из каталога китайского завода

изготовителя-насосов SHANGAI KAIQUAN PUMP (GROUP) CO., LTD

(КНР). Shanghai Kaiquan Pump - группа компаний, которая на сегодняшний день

является крупнейшим производителем насосного оборудования в Китае. Kaiquan

объединяет 9 предприятий и 2 индустриальных парка, расположенных в Шанхае,

Чжэцзяне, Цзянсу, Хэбэе и Ляонине.

На сводном графике откладываются значения расхода насоса Qн

=5957 м3/ч и манометрического напора Нм =73 м. Полученная точка

пересечения указывает на марку насоса KQSN 800-М(N)13.

По марке насоса в каталоге находят характеристику насоса , схему

насоса с размерами, диаметры входного D и напорного D1 патрубков и вес

насоса.

Точка пересечения расчетных параметров Qн =5957 м3/ч и Нм =73 м

совмещается с рабочей характеристикой принятого центробежного насоса (в

режиме макс.КПД или рекомендуемой зоне). Для этой точки определяются

77
параметры насоса по соответствующим кривым: КПД насоса (h),

кавитационный запас (h), диаметр рабочего колеса (Dрк).

В таблицу 5 выпишем основные параметры насоса, где мощность

насоса равна: Nн = 9,81*Qн*Нм / hн, кВт

Нм

Qн

Рис.4.1. Сводный график насосов SHANGAI KAIQUAN PUMP (GROUP) CO.,

LTD (КНР).

78
Таблица 4.1

Основные характеристики насоса

Марка насоса KQSN800-М1 3

Расход 1,654,м3/с

Напор 73,м

Число оборотов 990 об/мин

Кавитационный запас 7,8,м

К-т полезного действия 87,5.%

Мощность 1600 кВт

Диаметр рабочего колеса 765,мм

Диаметр входного патрубка 1020мм

Диаметр выходного патрубка 895мм

Вес 9152 кг

Нм

Qн

Рис.4.2 . Рабочая характеристика горизонтального центробежного насоса

KQSN 800-М13

2) Определение высоты всасывания насоса

Высота всасывания насоса – это расстояние по вертикали от отметки

оси рабочего колеса (ОРК) насоса до минимального уровня нижнего бьефа.

Допустимая высота всасывания насоса определяется по формуле

Нвс.доп = Натм - h – hпж - hвс, м

где: Натм – давление на местности, где будет установлен насос, принимаемое

в зависимости от отметок земли, м Натм = 9,75 м ;

h – кавитационный запас насоса, h =7,8м;

пжh –давление паров воды, принимаемое для температуры воды 16-18 0

равным 0,2м;

hвс – потери напора со всасывающей стороны насоса, м.

Потери напора со всасывающей стороны насоса для всасывающей

линии равны:

hвс = hреш + hвх + hконф 1 + h з + hконф 2 + h l , м.

где: hреш, hвх, hконф 1, hз – местные потери напора соответственно

на сороудерживающей решётке, на входе в трубопровод (трубу), на

конфузоре при сужении от Dвх до Dвс, , на задвижке, на конфузоре при

сужении от Dвс до D;

h l – потери напора по длине трубопровода.

Ме стные потери напора определяются по формуле

h i = , I * Vi2 / (2*g),

80
где: I – коэффициент местного сопротивления, принимаемый по

Гидравлическому справочнику в зависимости от вида местного

сопротивления;

Vi = Qн / w I - скорость воды за сопротивлением; для решётки Vр=1,0 м/с;

I w– площадь сечения (для трубопровода w I = *D 2 /4 ).

Потери напора по длине всасывающего трубопровода равны

l вс

вс

где: – коэффициент сопротивления трубопровода, рассчитываемый по

формуле А.Д.Альтшуля: 0,019

1,20

0,001

0,11

0.520.25

= +

Ниже приводятся значения некоторых коэффициентов сопротивления,

принятые по Гидравлическому справочнику (киселев):

- для решётки со стержнями прямоугольной формы и толщиной стержней

1см, угол наклона стержней =75;

шерв

)*nis570.027

0.05

ni s2.24*(0.10*3

4/3

- вх = 0,5 ; конф = 0,16; 90 = 1,1; з = 0,07;

Скорость воды за местными сопротивлениями:

мс

вс

3,31/

3.41*0,820

4*1,654

===

Тогда потери равны:

81
м

l вс

вс

0,910*32,3*0,9940,22

2*9,81

3,13

1,2

0,019

vвс

реш

0,013

2*9,81

3,13

0,720*

реш

vвс

вх

0,5*0,9940,24

2*9,81

3,13

0,5*

вх

vвс

конф

0,61*0,9940,079

2*9,81

3,13

0,61*

конф

vвс

зад

0,70*0,9940,034

2*9,81

3,13

0,70*

задв

Потери напора для всасывающей линии равны:

hвс =0,013+ 0,24 + 0,079 + 0,034 +0,079 + 0,22 = 0,665 м.

Допустимая высота всасывания насоса

Нвс.доп = Натм - h – hпж - hвс, = 9,75-7,8-0,2-0,665= 1,085 м

Фактическая высота всасывания насоса должна быть не больше

допустимой – Нвс Нвс.доп

4) Выбор типа, схемы и размеров электродвигателя

Для привода насоса применяют электродвигатели. Электродвигатели –

это электрические машины, преобразующие электрическую энергию в

механическую энергию вращения вала. На насосных станциях используют

синхронные или асинхронные двигатели с постоянной или переменной

скоростью вращения вала.

82
Исходными данными для выбора двигателя являются:

- мощность насоса Nн= 1600 кВт;

- число оборотов насоса n н = 990;

Предварительная мощность двигателя считается по формуле:

Nд ПРЕД. = 1,1*Nн = 1,1*1600=1760 кВт,

где 1,1 – коэффициент запаса мощности на случай перегрузки двигателя.

Каталожная мощность двигателя Nд должна быть не меньше Nд ПРЕД.

Число оборотов двигателя должно быть:

- равно числу оборотов насоса – если двигатель синхронный;

- больше числа оборотов насоса – если двигатель асинхронный.

Двигатель выбирается по каталогам. Для выбранного двигателя

выписываются параметры, размеры и вычерчивается схема.

Параметры выбранного двигателя:

- тип двигателя Y630-6;

- мощность двигателя Nдв =1400-1800 кВт;

- число оборотов, 990 об/мин;

- общий вес, 10,500 т.

Рис.4.3. Габариты и размеры гидроагрегата с насосом

Таблица.4.2.

Размеры выбранного электродвигателя

Тип Мощ-

ность

кВт

Размеры, мм Вес

lxD DH H h B A W oB 0A 0L 1L Lкг

Y630-6 1400-

1800

5400

3100

6000

1700

2800

1817

1120 1600

590

630

2050

42x800

10600

84
4) сопоставление габаритов существующих агрегатов и новых

Ниже представлены габаритные размеры насосов типа Д6300-80.

L B H l1 l2 l3 l4 b1 b2 b3 b4 b5 B6 b- h H

H2 3H s S

D масс

Д630

0-80

278

238

211

144

130

100

128

125

876

Как видно из представленных выше габаритных размеров

существующие на насосной станции Кизилтепа 2 насосы типа Д 6300-80

85
имеют габариты 5745 мм х 1840 мм х (длина х ширина х высота),

предлагаемые для реконструкции насосы KQSN 800-М13 с двигателем

Y630-6 имеют габариты 5400 х 1700 х 1930.

5) порядок замены оборудования.

Определим очередность замены агрегатов на основе анализа параметров

эксплуатационной надежности (вычисленных в третьей главе) и данных

натурного обследования технического состояния агрегатов. Так как все

агрегаты работали разное количество часов, то в качестве критерия примем

удельную интенсивность отказов, т.е. количество отказов в год

приходящийся на 1 час работы насосного агрегата. Для этого определим

удельную интенсивность отказов каждого агрегата по данным таблицы 3.7-

Эксплуатационные показатели Кизил-тепа-2 за 2011г. В соответствии с

таблицей первыми должны быть заменены НА 19,22,8,25 и т.д.

Таблица 4.3

Порядок очередности замены агрегатов по удельной интенсивности

отказов

№ Насосный

агрегат

Число часов в

работе

Интенсивность

отказов в год

Удельная

интенсивность

отказов

1 НА-19 314 2 0,006369

2 НА-22 342 2 0,005848

3 НА-8 218 1 0,004587

4 НА-25 220 1 0,004545

5 НА-14 242 1 0,004132

6 НА-1 266 1 0,003759

7 НА-3 722 2 0,00277

8 НА-16 722 2 0,00277

9 НА-15 922 2 0,002169

10 НА-18 962 2 0,002079

11 НА-17 1370 2 0,00146

86
12 НА-9 698 1 0,001433

13 НА-12 794 1 0,001259

14 НА-24 1010 1 0,00099

15 НА-2 818 - 0

16 НА-4 1226 - 0

17 НА-5 746 - 0

18 НА-6 976 - 0

19 НА-7 1250 - 0

20 НА-10 890 - 0

21 НА-11 1394 - 0

22 НА-13 530 - 0

23 НА-20 986 - 0

24 НА-21 674 - 0

25 НА-23 410 - 0

26 НА-19 365 - 0

Выводы по 4 главе

Рекомендуется выполнить следующие мероприятия по повышению

эффективности эксплуатации и надежности сооружений:

1. необходимо произвести мехочистку русла подводящего канала. Для

восстановления пропускной способности канала рекомендуется произвести

механическую очистку от наносов берм, а затем и самого канала.

2. необходимо проверить фактические отметки дна аванкамер и входного

отверстия всасывающих труб и в случае необходимости углубить

аванкамеры и нарастить всасывающие трубы.

3. Для сохранения целостности всасывающих труб необходимо произвести

инъекционную герметизацию закладных в местах прохода труб сквозь

бетонную кладку.

4.Для экономии электроэнергии в режимах частичной загрузки

трубопроводов необходима модернизация клапанов срыва вакуума.

5.На основе заменить контрольно-измерительную аппаратуру и приборы

технологического контроля, восстановить телемеханику.

6. Полная реконструкция насосного оборудования. Основное и

вспомогательное оборудование НС морально устарело, физически изношено

87
и должно быть заменено. Все 26 НА выработали свой ресурс, поддержание

их в рабочем состоянии требуют значительных средств. Поэтому

модернизация оборудования НС является насущной необходимостью на

данный момент.

7. Рассмотрен вариант с использованием оборудования заводов КНР

которые привлекательны с точки зрения ценовой политики (льготные

кредиты).

8. В качестве одной из мер по повышению эффективности эксплуатации и

эксплуатационной надежности предлагается постепенная замена

оборудования. Последовательность и порядок замены определяются на

основе анализа параметров эксплуатационной надежности (вычисленных в

третьей главе) и данных натурного обследования технического состояния

агрегатов.

Экологическая и техническая безопасность

на насосной станции Кизил-тепа 2 (БЖД)

В рамках реализации Закона Республики Узбекистан «О

безопасности гидротехнических сооружений» предусматривается

мониторинг технического состояния крупных гидротехнических объектов,

направленный на обеспечение необходимых гарантий их безопасности и

работоспособности. В Перечень таких объектов в 2005 г. дополнительно

включена насосная станция «Кизил – Тепа 2».

Анализ экологической безопасности и БЖД проведен по данным

натурных наблюдений, проводимым службой эксплуатации ГЭС,

Госинспекции «Госводхознадзор» и результатам натурных обследований

проведенных во время поизводственной практьике на обьекте в апреле 2012

г. [5,6,17]. Регулярные наблюдения имеют важное значение для мониторинга

безопасности гидротехнических сооружений (ГТС) нашей Республики в

свете принятых Законов «О безопасности ГТС», «О гражданской защите»,

88
так как только тщательный анализ материалов натурных наблюдений

позволяет определить объективную картину их состояния. В соответствии с

Положением о централизованном обследовании и оценке состояния

гидротехнических сооружений:

1. Общее техническое состояние НС «Кизил-Тепа 2» оценивается как

частично неработоспособное.

2. Насосная станция, как объект повышенной опасности недостаточно

готова к предотвращению, локализации и устранению опасных повреждений

и аварийных ситуаций на действующем оборудовании.

3. насосная станция частично не приспособлена к предотвращению и

устранению последствий аварийных ситуаций: не предусмотрена система

автоматического дистанционного слежения за герметичностью

единственного напорного трубопровода, отсутствует система контроля

уровня воды удалённого на 2,9 км верхнего бьефа НС, работа

электроприводных насосов дренажной системы не автоматизирована;

полноценный резервный комплект запасных частей, материалов и

инструментов полностью не укомплектован; контрольно – измерительные

приборы не обеспечивают полного и эффективного технологического

контроля режимов работы оборудования, пульт управления не имеет прямой

визуальной связи с машинными залами, территория НС не огорожена и не

защищена от проникновения случайных и посторонних лиц.

Основными неблагоприятными факторами, снижающими

функциональную безопасность НС являются:

-недостаточность заглубления всасывающих труб для предотвращения

образования воронок в аванкамерах без дополнительного

искусственного подпора;

-повышенная тепловая нагрузка на электродвигатели;

-повышенная динамическая активность насосных агрегатов;

89
Разработка требований безопасности по насосной станции

Кизилтепа-2.

Анализ современного состояния насосной станции Кизилтепа-2 и

разработка на их основе требований безопасности проведен по «примерному

переченю вопросов инспекционной проверке технического состояния и

безопасной работы НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ» утвержденной

Госинспекцией «Госводхознадзор».

I – Раздел. Наличие и применения нормативных и технических

документации

1. Наличие на объектах законодательных и подзаконных актов:

-Закон Республики Узбекистан «О безопасности гидротехнических

сооружений»;

-Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан от 16

ноября 1999 г. № 499 «О мерах по реализации Закона Республики Узбекистан

«О безопасности гидротехнических сооружений»;

Положение «О централизованном обследовании и определения технического

состояния гидротехнических сооружений», утвержденное Кабинетом

Министров Республики Узбекистан от 3.10.2001 г. № 03-4-245;

-Положение «Об аварийном запасе материалов, инструмента и

оборудования на водохранилищах, каналах, гидроузлах и насосных

станциях», утвержденное Кабинетом Министров Республики Узбекистан от

24 января 2000 г. № 03-11-21.

2. Наличие и качество ведения технической документации:

На обьекте имеются следующие документы:

-акты государственных и рабочих комиссий по приемке объекта и

сооружений на нём;

- журнал авторского надзора (в период строительства);

- паспорт насосной станции;

- правила эксплуатации НС:

90
• инструкция по эксплуатации гидромеханического оборудования;

• инструкция по эксплуатации контрольно-измерительной

аппаратуры;

• инструкция по эксплуатации электротехнического оборудования;

-технические отчеты периода эксплуатации;

-акты специализированных и плановых комиссий по обследованию

объектов и их элементов;

-результаты визуальных, инструментальных и натурных наблюдений

технического состояния сооружений объекта и результаты исследования;

-материалы кадастра насосной станции;

Эксплуатация НС производится в соответствии с Правилами

технической эксплуатации НС К«изил-Тепа 2», утверждёнными

зам.министра МСиВХ Р Уз.

Правилами установлен нормативный перечень в количестве 19 позиций

оперативной и эксплуатационной документации, обязательной к ведению с

установленной периодичностью.

С учетом результатов обследования рекомендуются следующие

требования безопасности:

1.Доработать Правила технической эксплуатации НС с учётом требований

Закона Р Уз «О безопасности гидротехнических сооружений», включить

специальные разделы О«беспечение безопасности сооружений,

электротехнического и гидромеханического оборудования НС». Составить и

утвердить Декларацию безопасности НС.

2.Составить и принять «Положение о запрещённых режимах

эксплуатации НС». Уточнить и утвердить количественные показатели и

критерии надёжной и безопасной эксплуатации сооружений и оборудования.

3, Разработать план действий персонала при пожаре и аварийных

ситуациях.

91
4.Разработать и внедрить типовые формы учёта основных параметров и

показателей (подача, напор, уровни воды, помесячная наработка агрегатов,

количество и классификация отказов и остановок), обеспечивающих их

достоверную систематизацию и анализ.

II – Раздел. Показатели технического состояния и безопасной

работы насосной станции:

1.Проверка технического состояния проводится по следующим

показателям:

Подводящий канал

-состояние откосов, облицовки, сооружений на канале, исправность,

отсутствие деформаций и повреждений русла, нарушающих его

работоспособность;

-проектная и фактическая пропускная способность, наличие и

состояние катастрофического водосброса;

-заиление канала и руслового отстойника (при его наличии).

Требования безопасности:

Для восстановления пропускной способности канала и повышения

энергоэффективности рекомендуется произвести механическую очистку от

наносов берм, а затем и самого канала.

Аванкамера

-состояние бетонной облицовки, сопряжения с водоприёмником,

заиление.

Для обеспечения проектной пропускной способности аванкамер

необходимо проверить фактические отметки дна аванкамер и входного

отверстия всасывающих труб и в случае необходимости углубить

аванкамеры и нарастить всасывающие трубы.

Здание НС-дефекты здания, признаки неравномерной осадки,

состояние кровли, фильтрация грунтовых вод в подземной части, остекление,

вентиляция и отопление;

92
-внутреннее освещение, состояние грузоподъёмных механизмов, сроки

освидетельствования.

Состояние строительной части здания в целом оценивается как

исправное и работоспособное.

Для создания в помещениях насосной станции благоприятного для

работы электрооборудования микроклимата, сокращения количества пыли,

поступающей через открытые дверные и оконные проёмы, целесообразно

восстановить системы вентиляции и отопления.

В местах струйной фильтрации в подземной части здания необходимо

произвести инъекцию стен цементных раствором.

Территория НС

-наличие оползневых явлений откосов, осушенность и режим

подземных вод;

-состояние подъездных дорог, доступность для крупногабаритного

автотранспорта;

-ограждение и освещение территории, характеристика и состояние

охраны.

Общее состояние территории НС оценивается как удовлетворительное.

Напорные трубопроводы

-состояние бетонной облицовки ложа трубопроводов и приямка у

здания НС, дренажных лотков вдоль трассы трубопроводов;

-состояние анкерных и катковых опор, их просадка (по данным

натурных съёмок) и прилегание, исправность и герметичность

компенсаторов, смотровых люков, герметичность и работоспособность

вантузов;

-дефекты и износ (по данным последних замеров) оболочки напорных

патрубков насосов, индивидуальных и объединённых напорных

трубопроводов, состояние антикоррозийных покрытий. [25.26.27]

Отводящий канал

93
-состояние облицовки, откосов, сооружений на канале, исправность,

заиление, наличие деформаций и повреждений русла, нарушающих его

работоспособность;

-наличие и состояние катастрофического водосброса;

-проектная и фактическая пропускная способность канала и

катастрофического водосброса;

-наличие гидрометрического поста, отклонения уровней воды от

проектных допустимых значений.

Обследование показало, что реальная пропускная способность канала

оказалась меньше проектной, и для обеспечения проектного расхода

потребуется наращивание его дамбы на участке, расположенном в выемке.

Учитывая, что все измерения в верхнем бьефе и расчёты произведены

относительно верхней бровки напорного бассейна, проектная отметка

которой принята за базу, обнаруженная разница объясняется высотными

отклонениями при строительстве канала, что может быть выявлено

контрольной топосъёмкой.

В целом отводящий канал находится в исправном, работоспособном

состоянии, но пропускная способность канала обеспечивает безопасные

условия для эксплуатационных режимов работы НС только до расхода не

более 16…18 м3/с.

Для уточнения фактических отметок сооружений верхнего бьефа

требуется контрольная топосъёмка.

Насосные агрегаты

-целостность и герметичность корпуса насоса, качество соединений с

закладными деталями, качество антикоррозийного покрытия;

-герметичность концевого уплотнения насоса, подвод чистой воды на

смазку подшипников и уплотнения;

94
-целостность и герметичность верхней и нижней масляных ванн

электродвигателя, отсутствие выброса масла, наличие указателей уровня

масла;

-состояние изоляции обмоток статора и ротора (по данным последних

высоковольтных испытаний);

-состояние возбудителей, комплектность, качество и износ щёток и

токосъёмных колец;

-комплектность, исправность и герметичность охладителей, состояние

камеры горячего воздуха, фактический тепловой режим электродвигателей;

-вибрационное состояние насосов и электродвигателей (визуально).

Требуется:

1.Произвести модернизацию лабиринтных уплотнений подшипниковых

опор электродвигателей.

2..Восстановить систему технического водоснабжения.

3.Разработать и исполнить проект модернизации систем управления,

контроля и телемеханики основе современной измерительной техники и

технологий.

4.Произвести поагрегатный капитальный ремонт щелевых уплотнений

насосов с полным восстановлением заводских зазоров и посадок.

5.Разработать и реализовать комплекс мер по снижению действующих

динамических нагрузок на оборудование, включая динамическую

балансировку, повышение жесткости крепления электродвигателей к раме и

фундаменту. Ввести обязательные послеремонтные протокольные

вибрационные испытания агрегатов с приобщением протоколов испытаний к

ремонтным формулярам.

6.Произвести энергосберегающую экспертизу электрооборудования НС.

Внешнее и внутреннее энергоснабжение

-источник и надёжность (частота отключений) энергоснабжения,

характеристика ЛЭП и подстанции, многосекционность энергоснабжения,

95
комплектность и техническое состояние распределительного устройства,

коммутационной аппаратуры, масляных выключателей, трансформаторов

собственных нужд, кабельных соединений, пусковых и защитных устройств,

аккумуляторных батарей;

-наличие приборов учёта количества и качества получаемой

электроэнергии;

-состояние и укомплектованность пульта управления НС.

4.Готовность НС к предупреждению, локализации и устранению

аварийных ситуаций

Сооружений и оборудования, работоспособность, прочность,

устойчивость и долговечность которых может быть абсолютно

гарантирована в любых условиях эксплуатации, не существует. Всегда,

особенно после длительной эксплуатации, есть вероятность аварийного

выхода оборудования из строя.[30.31]

Ущерб от остановки, объём восстановительных работ и их

продолжительность существенно зависят от приспособленности,

готовности НС и персонала к предупреждению аварийных ситуаций,

быстрому и организованному устранению последствий аварии.

С этой точки зрения оборудование и в целом НС «Кизил-Тепа 2» имеет

несколько удачных, оправданных решений:

- протяжённый напорный трубопровод после АО2 отгорожен

защитной дамбой, обеспечивающей отвод залповых объёмов воды при

аварийном разрыве трубопровода в нижний

бьеф в обход здания НС. По всей трассе трубопровода имеется доступ для

крупногабаритнойтехники;

- резервная дизельная электростанция переменного тока для аварийного

энергоснабжения исправна и находится в состоянии постоянной готовности;

96
- дренажная система осушения подземной части здания

оборудована практически безотказными водоструйными насосами;

- насосная станция удовлетворительно обеспечена электроэнергией.

К числу неблагоприятных факторов на данный момент следует отнести:

не предусмотрена система автоматического дистанционного

слежения за герметичностью единственного напорного трубопровода.

Отсутствует система контроля уровня воды удалённого на 2,9 км верхнего

бьефа НС;

- подводящий канал заилен, заглубления всасывающих труб

недостаточно для

предотвращения образования воронок в аванкамерах;

- струйная фильтрация в подземной части здания приводит к

ускоренной коррозии наружной поверхности всасывающих, напорных труб

насосов и коллекторов;

- отсутствует система воздушного охлаждения электродвигателей,

что вызывает повышенные тепловые нагрузки на изоляцию обмоток;

- насосные агрегаты отличаются повышенной динамической

активностью, жесткость фундамента и рамы электродвигателя

недостаточная;

- территория НС не огорожена и не защищена от

проникновения случайных и посторонних лиц;

- контрольно - измерительные приборы в проектном объеме не

укомплектованы, морально и физически устарели, не обеспечивают

полного и эффективного контроля режимов работы оборудования. Не

действует в проектном объёме температурный контроль работы

электродвигателей, система телемеханики отсутствует;

- работа насосов дренажной системы не автоматизирована;

- пульт управления вынесен за пределы здания НС и не имеет прямой

97
визуальной связи с машинными залами.

Таким образом, реальное состояние НС согласно указанным пунктам на

данный момент времени характеризует НС, как частично неприспособленную

к предотвращению и устранению последствий аварийных ситуаций.

Для повышения приспособленности и готовности НС к

предупреждению и устранению последствий аварийных ситуаций

необходимо:

1. Произвести мехочистку подводящего канала.

2. Произвести контрольную топосъёмку нижнего бьефа, проверить

фактические отметки дна аванкамер и входного отверстия всасывающих

труб и в случае необходимости углубить аванкамеры и нарастить

всасывающие трубы.

3. Смонтировать система автоматического дистанционного слежения за

герметичностью напорного трубопровода и контроля уровня воды верхнего

бьефа НС.

4. Реализовать специальную программу снижения вибрационной

активности насосных агрегатов.

5. Укомплектовать резервный комплект запасных частей, материалов и

инструментов в полном объёме.

6. На основе специального проекта полностью восстановить системы

технологического контроля и телемеханики.

7. Проверка организации охраны объекта (вид охраны, количество

постов).

- территория чистая, благоустроенная, на откосах оползневых участков не

обнаружено, смещений и осадки строений не наблюдаетсяТерритория НС

инженерным ограждением не оборудована и охраняется только в составе

общего участка с НС «Кизил-Тепа»;

98
Охрана ограничена постами подразделения милиции на въезде на Кизил-

Тепинский участок и на водовыпуске Шафирканской ветки НС «Кизил-

Тепа».

7.Проверка выполнения плановых мероприятий и ранее выданных

предписаний по ремонту и реконструкции, а также по обеспечению

надёжности технического состояния и безопасности работы НС:

-Восстановить конструкторскую документацию на оборудование.

Обновить и расширить ремонтные формуляры на агрегаты, составить

формуляры на дисковые затворы, масляные выключатели, внести туда все

ремонтные допуски, обязательные для соблюдения при ремонте и для

контроля при приёмке оборудования из ремонта.

-Доработать Правила технической эксплуатации НС с учётом

требований Закона Р Уз «О безопасности гидротехнических сооружений»,

включить специальные разделы «Обеспечение безопасности сооружений,

электротехнического и гидромеханического оборудования НС».

- Составить и принять «Положение о запрещённых режимах

эксплуатации НС». Уточнить и утвердить количественные показатели и

критерии надёжной и безопасной эксплуатации сооружений и оборудования.

- Составить и утвердить Декларацию безопасности НС.

8. Проверка наличия локальных систем оповещения при

аварийных ситуациях.

9. Обеспеченность кадрами:

-укомплектованность специалистами по штатному расписанию;

-наличие распределения функциональных обязанностей специалистов;

-профессиональная подготовка персонала (обучение и повышение

квалификации, аттестация).

99
Экономические проблемы модернизации оборудования НС и

Антикризисная программа

Всемирный финансово-экономический кризис, разразился в 2008 г.. В

нашей республике действует специальная Антикризисная программа:

«важнейшим нашим приоритетом в социально-экономическм развитии

Узбекистана продолжит оставаться реализация принятой в стране

антикризисной программы на 2009-2012 годы» [1,2]. Президент Республики

Узбекистан И.А.Каримов в труде «Мировой финансово-экономический

кризис, пути и меры по его преодолению в условиях Узбекистана»

проанализировал причины возникновения, воздействие мирового

финансового кризиса на экономику Узбекистана и факторы, предупредившие

и смягчившие его последствия. Для нейтрализации воздействия мирового

финансового кризиса и преодоления его последствий у нас в стране есть все

необходимые условия. За истекший период сформирован достаточно

прочный фундамент экономического и финансового потенциала страны,

созданы надежные механизмы управления финансово-банковской

инфраструктурой. Главным фактором ускорения структурных

преобразований в экономике послужило создание в республике

благоприятного инвестиционного климата. Около 50 процентов всех

освоенных инвестиций направлено на модернизацию и техническое

перевооружение производства.

В качестве надежного пути преодоления кризиса и выхода Узбекистана

на новые рубежи на мировом рынке определены следующие мероприятия -

«поддержка банковской системы, техническое обновление и диверсификация

производства, широкое внедрение инновационных технологий».

Приоритетные направления комплекса мероприятий Антикризисной

программы: «дальнейшее ускоренное проведение модернизации,

технического и технологического перевооружения предприятий»,

100
«реализация мер по модернизации электроэнергетики, сокращению

энергоемкости и внедрение эффективной системы энергосбережения» [1].

Проект Программы по реализации важнейших приоритетных проектов,

направленных на модернизацию, техническое и технологическое обновление

и кардинальное повышение конкурентоспособности и рост экспортного

потенциала экономики может включать до 300 инвестиционных проектов в

топливно-энергетической, химической и нефтегазоперерабатывающей,

металлургических и др.отраслях экономики на общую сумму свыше 24,0

млрд. долларов США, из них проекты нового строительства – около 18,5

млрд. долларов, проекты модернизации, реконструкции, технического и

технологического перевооружения – примерно 6,0 млрд.долларов. Поиск

больших и малых проектов по техническому и технологическому

обновлению производства для обеспечения конкурентноспособности

продукции, а также средств и источников для этого должен стать в первую

очередь важнейшим делом и обязанностью руководителя и инженерно-

технического персонала каждого предприятия. Президент также отмечает,

что «мировой экономический кризис еще больше обостряет настоятельность

постоянного обновления и модернизации», поэтому все преобразования в

стране должны быть направлены на “модернизацию и техническое

переоснащение, наиболее полное и эффективное использование богатейшего

природного потенциала…”. Производство электроэнергии за счет

использования возобновляемых гидроэнергетических ресурсов относится к

важнейшим природоохранным и ресурсосберегающим технологиям,

позволяющим предохранить окружающую среду от загрязнения отходами

производства альтернативных источников электроэнергии в(ыброс

загрязняющих веществ в атмосферный воздух, воду, размещение

производственных отходов, радиационное и тепловое загрязнения).

Большинство насосных станций Республики Узбекистан построены более

40-50 лет назад и к настоящему моменту оборудование многих из них

101
морально и физически устарело (т.к выработало свой нормативный ресурс

гарантированный заводами- изготовителями насосного оборудования).

Поэтому в Республике ведутся работы по реконструкции, модернизации

многих насосных станций и вопросы оценки эксплуатационной надежности

их имеют важное значение.

К тому же, условия в которых работают НС Республики Узбекистан,

можно отнести к весьма тяжелым. В первую очередь из-за сильного

насыщения наносами перекачиваемой воды. Мутность в водоисточниках

может в 2 и более раз превышать нормативные, регламентируемые нормами

по применению насосного оборудования. Наличие большого количество

механических примесей приводит к интенсивному гидроабразивному износу

проточной части насосов. Что в свою очередь сокращает сроки

межремонтных периодов, увеличивает интенсивность отказов.

Заключение

1. Насосная станция «Кизил – Тепа 2» расположена в Навоийнской

область расположена в центральной части Республики Узбекистан.

Назначение НС – вспомогательная, для подпитки канала «Уртачуль» и

создания резерва для насосов Шафирканской ветки НС «Кизил – Тепа-2»,

класс капитальности сооружений – II.

2. НС оборудована 26 горизонтальными насосами двухстороннего входа Д

6300 – 80 (24 НДС) с приводом от синхронных электродвигателей

мощностью 2000 кВт.

3. Проведенное натурное обследование и анализ результатов позволил

установить следующее:

-общее техническое состояние насосной станции «Кизил-Тепа-2»

оценивается как частично неработоспособное.

102
-Насосная станция, как объект повышенной опасности недостаточно готова к

предотвращению, локализации и устранению опасных повреждений и

аварийных ситуаций на действующем оборудовании.

- При обследовании подводящего канала установлено, что проектное

перегораживающее сооружение не построено, сороудерживающие решётки

на водозаборе отсутствуют.

- Трещины, свищи, дефекты основного металла или сварных швов,

нарушающие целостность и герметичность индивидуальных трубопроводов

отсутствуют. Антикоррозийное покрытие наружной поверхности

трубопроводов находится в удовлетворительном состоянии, за

исключением участка соединения с коллектором, где от контакта с

фильтрационными протечками покрытие нарушено и происходит

интенсивная коррозия металла.

- Насосные агрегаты в результате длительной эксплуатации утратили свои

проектные параметры. Средняя подача агрегатов при параллельной работе

17-ти агрегатов составляет 1,2 м3/с при среднем к.п.д. 76,5 %. Проводимые

ремонты агрегатов не приводят к полному восстановлению.

6. В комплекс мероприятий по изучению эксплуатационной

надежности гидроагрегата НС входит установление показателей надежности

эксплуатации узлов и агрегата в целом и разработка мероприятий,

повышающих надежность эксплуатации, и оценка эффективности этих

мероприятий.

7. На насосной станции за рассматриваемый период 2001-2011 гг..

случались как внешние отказы, так и внутренние. Поэтому были расчитаны

показатели надёжности как с учетом внешних отказов, так и внутренних.

8. Всего за рассматриваемый период было произведено 242 капитальных,

83 текущих ремонтов, было зафиксировано 67 отказов и аварий. Общее

количество перекачанной воды составило 1192,13 млн м3, среднее число

103
работы агрегатов составило 8159 ч., общее число часов в ремонте и простое

составило 101082 ч., при среднем 3888 ч.

9. Вероятность безотказной работы агрегатов НС по внутренним отказам

колеблется в диапазоне 0,115 (НА-19, число часов в работе 2 281, и

количестве отказов 23, при частоте отказов 0,92 в год ) - 0,576 (НА-3, число

часов в работе 10 560, и количестве отказов 11при частоте отказов 0,65 в год

10. Параметры надежности по внешним отказам оценивались за

период 2004-2011 гг.. За этот период произошло всего 82 отказа с суммарным

временем простоя 1414 ч. Вероятность безотказной работы агрегатов НС по

внешним отказам колеблется в диапазоне 0,269 (2010 г., количество отказов

19, при частоте отказов 0,73 в год и времени простоя 221 ч.) - 0,923 (2008 г.,

количество отказов 2, при частоте отказов 0,077 в год и времени простоя 8

ч.).

11. Вероятность безотказной работы НС (по внутренним отказам) за

2010г. составила всего 0,192 при интенсивности отказов 1.32 в год и

коэффициенте готовности 0,684, что говорит о крайне низкой

эксплуатационной надежности. Периодичность капремонтов составила в

среднем раз в 1 год при нормативном межремонтном периоде 2-3 года.

12. Рекомендуется выполнить следующие мероприятия по

повышению эффективности эксплуатации и надежности сооружений:

мехочистка русла подводящего канала, углубить аванкамеры и нарастить

всасывающие трубы, для сохранения целостности всасывающих труб

произвести инъекционную герметизацию закладных в местах прохода труб

сквозь бетонную кладку, модернизация клапанов срыва вакуума, на основе

специального проекта полностью заменить контрольно-измерительную

аппаратуру и приборы технологического контроля, восстановить

телемеханику.

104
13. Все основное и вспомогательное оборудование НС морально

устарело, физически изношено и должно быть заменено. Все 26 агрегата

выработали свой ресурс, поддержание их в рабочем состоянии требуют

значительных средств. Поэтому модернизация оборудования НС является

насущной необходимостью на данный момент.

14. Рассмотрен вариант с использованием оборудования заводов КНР

которые привлекательны с точки зрения ценовой политики (льготные

кредиты). Последовательность и порядок замены определяются на основе

анализа параметров эксплуатационной надежности (вычисленных в третьей

главе) и данных натурного обследования технического состояния агрегатов.

105
Список литературы

1. И. Каримов.“Мировой финансово-экономический кризис, пути и меры по

его преодолению в условиях Узбекистана”. Т. – “УЗБЕКИСТАН” -2009г.,

28с.

2.И.Каримов. «Модернизация страны и построение сильного гражданского

общества», «Наша главная задача – дальнейшее развитие страны и

повышение благосостояния народа» . Т. – Узбекистан – 2010 г. 70 с.

3. Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан № 476 от

28.12.1995 г. “О развитии гидроэнергетики в Республике Узбекистан ”.

4. М.Р.Бакиев,Н.Кавешников, Т. Турсунов. Гидротехника иншоатларидан

фойдаланиш // Т – 2008 й. 320 б.

5. Р.Д. Бобожонов. аёт фаолияти хавсизлиги назарий асослари // Т – 2005й,

6. Гловацкий О.Я. Совершенствование эксплуатации насосных станций //

Сельское хозяйство Узбекистана. 1992. -№10. -С.27-29.

7. Кавешников Н.Т. Эксплуатация и ремонт гидротехнических сооружений.

М., Агропромиздат, 1989г.

8.В.Я.Карелин, А.В.Минаев. Насосы и насосные станции // М: Стойивдат

1986 г. 320с.

9. В.В.Рычагов, М.М.Флоринский. Насосы и насосные станции // М: Колос

1975й, 415б.

10. Лысов К. И. Эксплуатация мелиоративных насосных станций. М.,

“Агропромиздат”,1988 г.

11. Киселёв П.Г. Справочник по гидравлическим расчётам. М., Энергия,

1974г. 313с.

12.Справочник по гидравлике. Под ред. В.А.Большакова. Киев. «Вища

школа», 1977 г. - 278 с.

13. Мамажонов М., Хакимов А., Мажидов Т., Уралов Б., Насослар ва насос

станциялари, Ўув улланма –Т., 2009 й, 240 б,.

106
107

14.Мухаммадиев М.М., Уралов Б. Р., Мамажонов М.,Мухамедов А.К.,

Мажидов Т.Ш., Низамов О. ., Бадалов А.С. Гидромашиналар. Укув

кулланма, – Т., ТИМИ, 2008. 198 б.

15. Мамажонов М. Повышение эффективности эксплуатации центробежных

и осевых насосов насосных станций оросительных систем: Дис. … докт.

техн. наук. – Ташкент: ТИИМ, 2006. – 241 с.

16 А.О. Тўрабеков. Система машинного водоподъема // Т: Узгипроводхоз –

2009 г.

17. Ф.Б.Абуталиев, Ш.Х.Рахимов И.Б.Бегимов. Оптимальное управление

системами машинного водоподъема // Т: Фан – 1992 г, 152 с.

18. Чебоевский В.Ф. и др. Проектирование насосных станций и испытание

насосных установок. М., Колос, 1982 г.

19.Яременко О.В. Испытания насосов. Справочное пособие М.,

«Машиностроение», 1976, 225 с.

20. Электродвигатели синхронные. Техническое описание и инструкция по

эксплуатации. ОБП. 460. 073 ТО. Изд. официальное. М.:

21.M.Mamajonov, B.Uralov,A.Hakimov,T.Majidov,E.Kan. Nasoslar va nasos

stansiyalari. O’quv qo’llanma,Toshkent, TIMI, 2010, 242 b.

22.Muxammadiev M.M.,Uralov B.R., Mamajonov.,Majidov N.Sh., Nizamov O.H.,

Badalov A.S., Kan E.K. Gidromashinalar.O’quv qo’llanma, - T., TIMI, 2011 y.

23. Отчет. Комплексное обследование и техническая диагностика

насосной станции «Кизил - тепа 2». Госинспекция «Госводхознадзор».

Ташкент, 2010, 87 с.

24. www.pump-station.com

25. www.g-pumps.ru/catalog.,

26.www.voda-da.ru,

27.www.mexanik.ru,

28.www.enerprom.net,
Таблица 4.1.

Основные параметры насосных агрегатов по данным параметрических испытаний

Номер

НА

Режим

работы

НС

(номера

работаю

щих

агрегато

в)

УВHБ

УВBБ

Нг sH mP Q V Н I U N эд н

Отметка уровня

воды нижнего

бъефа

Отметка

уровня

воды

верхнего

бъефа

Геомет-

ричес-

кий

напор

Высота

всасы-

вания

геом.

Показан

ия мано-

метра

Подача

насоса

Скорост

воды в

трубо-

проводе

Напор

насоса

Ток

статора

Напря-

жение

Мощност

ь потреб-

ляемая

электро-

двигателе

К.п.

д.

агре

гата

К.п.

эле

ктр

о-

дви

гате

ля

К.п.

д.

нас

оса

м. абс. м.абс. м м кгс/см2 м3/с м/с м А кВ кВт % % %

1,4,11,18

,19

222,20 285,89 63,69 -0,89 6,60 1,43 2,8 64,13 140 6,2 1370 65,

96,

68,

2 1,2,4,19 222,30 285,89 63,59 -0,99 6,60 1,56 3,1 64,15 148 6,2 1482 66,

96,

68,

4 1,4,11,18

,19

222,20 285,89 63,69 -0,89 6,60 1,57 3,1 64,25 154 6,2 1391 71,

96,

74,

11 1,4,11,18 222,20 285,89 63,69 -0,89 6,50 1,88 3,7 63,56 154 6,1 1391 84,

96,

87,

15 1,4 ,15 222,02 285,89 63,87 -0,71 6,60 1,67 3,3 64,53 165 6,1 1644 64,

96,

66,

18 1,4,18,19 222,20 285,89 63,69 -0,89 6,50 1,72 3,4 63,40 156 6,0 1266 84,

96,

87,

19 1,4,11,19 222,30 285,89 63,59 -0,99 6,50 1,68 3,3 63,26 148 6,1 1370 76,

96,

79,

21 1,4,18,21 222,10 285,89 63,79 -0,79 6,50 1,61 3,2 63,39 144 6,1 1412 70,

96,

73,

105

26 1,4,26 221,90 285,89 63,99 -0,59 6,50 1,92 3,8 63,91 150 6,1 1474 81,

96,

84,

В среднем 63,73 1,67 63,84 1422 73,

96,

76,

(2+4+11+21)* 222,30 285,89 63,59 -0,99 6,60 5,85

(1+2+4+6+7+9+11

+12+14+15+18+19

+20+22+23+24+26

222,80 287,28 64,48 -1,49 7,10 20.5 74,99

* - подача измерена в напорном водоводе

КИЗИЛТЕПА2 И РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ЕЁ ПОВЫШЕНИЮ Специальность магистратуры А5650705 Эксплуат