Григорьев Сергей Васильевич, Зам. Генерального директора по НИОКР АО «Группа компаний «ХИМАГРЕГАТ»
Специалистами АО «Группа компаний «ХИМАГРЕГАТ» предлагаются к обсуждению заинтересованными специалистами вопросы возможности проведения объективного анализа совершенства и качества насосного оборудования при выборе альтернативных вариантов насосов, производимых различными предприятиями. Такой анализ и выбор выполняется, как правило, квалифицированными специалистами:
— в проектных организациях при подборе и выборе насосов для вновь разрабатываемой инженерной системы или технологической установки;
— механиками и технологами промышленных предприятий при формировании требований к эксплуатируемому оборудованию и его заказу при замене и покупке.
Данные вопросы в настоящее время являются актуальными. Так, например, Ассоциацией предприятий черной металлургии «Русская Сталь» 13.11.2025 г. в г. Санкт-Петербурге в инициативном порядке было проведено совещание с Ассоциацией производителей насосной продукции и других производителей насосов в Российской Федерации по вопросам технологического суверенитета насосной отрасли и развития сотрудничества между отраслями. В результате обсуждения докладов и сообщений профильных специалистов и руководителей предприятий были приняты решения, в частности:
— о необходимости создания до конца 2026 г. каталога насосного оборудования, производимого насосными предприятиями для металлургии и майнинга;
— об определении перечня проблемных вопросов в части сертификации насосной продукции с целью дальнейшей совместной проработки и устранения в рамках развития процессов импортозамещения и повышения технологического суверенитета отечественного производства насосного оборудования;
— о рассмотрении и обобщении опыта применения цифровых моделей технологического оборудования в BIM-технологии проектирования энергетических объектов;
— об определении металлургической отраслью приоритетных моделей насосного оборудования в целях дальнейшего развития их производства на территории Российской Федерации.
Проблемы с качеством насосного оборудования, производимого в России, являются общими не только для металлургической промышленности, но и для всех секторов экономики, в том числе и в химической, нефтеперерабатывающей. Изучение научно-технических публикаций известных профильных специалистов с анализом работы динамических насосов различных типоразмеров показывает, что наибольшее внимание до настоящего времени проблеме качества оборудования уделялосб в нефтепереработке. Так, в частности, Байковым И. Р., Смородовой О. В., Китаевым С. В. (ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»), отмечается [1], что современное состояние дел в области эксплуатации насосного оборудования характеризуется следующими тенденциями [2]:
— большая часть отказов оборудования происходит по причине его неудовлетворительного состояния;
— отсутствие государственного финансирования модернизации и реконструкции устаревшего оборудования определяет существенное отставание его уровня от зарубежного;
— ненадежная работа насосного оборудования обусловлена также неоптимальными режимами его работы [3].
В целях оптимизации проведения закупок специалистами отрасли был выполнен [1] анализ рынка соответствующего насосного оборудования на территории России. Были рассмотрены более 20 российских предприятий – производителей насосного оборудования для перекачки нефти, нефтепродуктов и прочих технологических потоков [4, 5]. По результатам обзора были отобраны 11 предприятий, выпускающих насосы для НПЗ. На рис. 1 представлено значение КПД наилучших насосов отечественных производителей. Видно, что проектная документация насосов разных предприятий определяет средний КПД агрегатов на достаточно высоком и стабильном уровне – разброс значений составляет 70–82 %.
Рис. 1 — Значение оптимального КПД насосов отечественных производителей
Однако фактическое подтверждение высоких заявленных показателей энергоэффективности в настоящее время не организовано, стендовые приемо-сдаточные испытания на НПЗ в основном не проводятся. Для оценки фактической величины КПД насосов было проведено выборочное обследование агрегатов общим количеством более 250 ед. (более 30 % установленного) на примере одного из нефтеперерабатывающих заводов России [6].
В рамках инструментального обследования был выполнен контроль прямым измерением параметров работы насосов – подачи, напора, электрической мощности. Отклонения паспортных значений КПД насосных агрегатов по некоторым производителям от фактических величин, определенных измерениями, приведены на рис. 2.
Рис. 2 — Средние значения отклонения КПД насосов от паспортного значения по производителям, %
В результате проведенных исследований специалистами нефтяной отрасли делаются выводы:
1. По проведенному инструментальному контролю энергетической эффективности отечественных насосов нефтепереработки и косвенным измерениям КПД установлено, что для ряда производителей фактическое значение КПД насосов существенно отличается от заявленных паспортных величин на 7÷35 %.
2. Для гарантированного обеспечения КПД насосного оборудования при закупках необходимо проводить стендовые приемо-сдаточные испытания.
3. В качестве основного направления современного насосостроения рекомендуется обеспечение надежности и безопасности эксплуатации насосов при одновременном повышении энергетической эффективности за счет конструктивных следований международным стандартам API 610, 682 и 685.
Для повышения качества насосного оборудования в интересах всех заинтересованных сторон предлагаем не ограничиваться только каталогизацией насосного оборудования, производимого насосными предприятиями для металлургии и майнинга планируемого Ассоциацией предприятий черной металлургии «Русская Сталь», а рассмотреть вопрос разработки методологии выполнения многофакторного объективного анализа совершенства (МОАС) и качества насосного оборудования при выборе альтернативных вариантов различных производителей.
Сегодня все важнее становится разработка инструмента для объективной оценки насосного оборудования на всех этапах его «жизненного цикла» [7, 8]. Таким инструментом может стать МОАС. При проведении комплексной оценки насосного оборудования в рамках МОАС выполняется:
— учет трудоемкости и затрат на проектирование, производство (изготовление), выбор, закупку (приобретение), использование (эксплуатацию), техническое обслуживание и утилизацию, а также требования промышленной безопасности.
— одновременная оценка не только физических (количественных), но и качественных (лингвистических) аспектов и характеристик (параметров) с учетом их взаимодействия и взаимозависимости между собой.
Такой подход может повысить качество проектирования, производства, выбора и эксплуатации насосного оборудования. МОАС позволит:
1. Обеспечить прозрачность и единые стандарты оценки насосного оборудования с использованием прозрачных и унифицированных критериев оценки.
2. Обеспечить создание единой стандартизированной базы для объективного сравнительного анализа различных моделей, типоразмеров и брендов.
3. Упростить процесс выбора подходящей оптимальной модели насоса применительно к специфическим производственным условиям.
4. Повысить качество принимаемых технических решений на основании объективных и комплексных показателей, а также и экспертных решений на основе объективных и системных критериев.
Жизненный цикл оборудования (производственного актива) включает следующие стадии (для некоторых объектов могут выделяться дополнительные стадии):
1. Формирование технических требований и проектирование.
2. Производство (изготовление, в том числе сборка).
3. Транспортирование и хранение.
4. Ввод в эксплуатацию (монтаж и наладка).
5. Использование по назначению, включая диагностику (в том числе и предиктивную), операции по техническому обслуживанию и ремонту.
6. Прекращение эксплуатации (демонтаж, списание).
7. Утилизация.
Западным аналогом МОАС является методология оценки совокупной стоимости владения оборудованием (Life Cycle Costing, LCC). Она была разработана совместными усилиями Американского гидравлического института (Hydraulic Institute) и Европейского объединения производителей насосов (Europump). Однако LCC фокусируется исключительно на анализе расходов, связанных с приобретением, эксплуатацией, обслуживанием и ликвидацией оборудования.
Насосное оборудование является составной частью энергетического оборудования, под которым понимаются устройства, трубопроводная арматура, машины, механизмы и аппараты, используемые для преобразования и передачи энергии, а также для перемещения жидких, газообразных и сыпучих сред и предназначенного для выработки (электрической энергии, пара, горячей воды), преобразования (химической энергии сжигаемого топлива в тепловую энергию пара или горячей воды) или транспортирования либо передачи механической энергии энергоносителя (воды, газа, пара, сжатого воздуха и т. д.). Поэтому МОАС может стать одним из перспективных отечественных инструментов объективной оценки качества и другого энергетического оборудования, а не только насосного, позволяющим одновременно учитывать, как количественные физические характеристики, так и качественные лингвистические показатели, учитывая их взаимодействие, взаимосвязь и взаимозависимость друг с другом. Для оценки качества оборудования на всех этапах его «жизненного цикла» необходимо обобщение опыта и имеющихся рекомендаций, как теоретических, так и практических, с привлечением и участием широкого круга заинтересованных специалистов из различных областей научно-технических знаний. Успешная реализация совместно разработанной методики зависит и от активного содействия и участия профильных организаций и промышленных предприятий.
В рамках «Дискуссионного Клуба ХИМАГРЕГАТ», используя его возможности технической и веб-доступности на электронном ресурсе INTERNET, а также организационную, методическую, правовую и репутационную поддержку редакционной коллегии электронного журнала ХИМАГРЕГАТЫ, предлагаются к обсуждению следующие направления и тематика:
- Оценка стоимости жизненного цикла (СЖЦ, Life Cycle Cost, LCC). Анализ полных затрат на разработку, производство, ввод в действие, эксплуатацию и поддержание оборудования в работоспособном состоянии. Это важно для оптимизации расходов и повышения эффективности использования активов.
- Методологии управления жизненным циклом. Например, концепция PLM (Product Life Management), которая обеспечивает управление всей информацией об изделии, процессах его жизненного цикла и бизнес-процессах компании-производителя.
- Эксплуатация и техническое обслуживание. Включает производственную эксплуатацию (использование оборудования по назначению) и техническую эксплуатацию (транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт). Важны вопросы организации эксплуатации в соответствии с нормативными документами (ПТЭ, ППБ, ГОСТ, СНиП).
- Управление техническим состоянием. Объектами управления на всех стадиях жизненного цикла являются элементы энергосистемы, включая основное и вспомогательное технологическое оборудование.
- Утилизация и вывод из эксплуатации. Вопросы безопасной разборки, отключения от сети и утилизации оборудования с соблюдением экологических норм.
- Влияние этапов жизненного цикла на надёжность, безотказность и технические характеристики оборудования. Понимание того, как действия на разных стадиях влияют на эти параметры, важно для оптимизации жизненного цикла.
- Энергосбережение на всех стадиях жизненного цикла. Стандарты, такие как ГОСТ Р 51749-2001, касаются планирования и управления энергосбережением на всех этапах жизненного цикла энергопотребляющего оборудования.
- Технологические инновации. Развитие технологий, которые могут улучшить эффективность и долговечность оборудования на разных этапах жизненного цикла, например, систем мониторинга, автоматизации управления.
- Экологические аспекты утилизации и обращения с отходами. Вопросы минимизации негативного воздействия на окружающую среду при выводе оборудования из эксплуатации и его утилизации.
- Промышленная безопасность оборудования. Комплекс мер, направленных на обеспечение безопасной эксплуатации технических устройств на опасных производственных объектах (ОПО), предотвращение аварий, инцидентов и травматизма.
- Профессиональная подготовка, повышение квалификации и переподготовка специалистов, реализуемые с целью адаптация к технологическим изменениям и новым требованиям рынка труда, а также роста производительности труда.
Эти направления могут быть адаптированы под конкретные типы энергетического оборудования (например, насосное оборудование) и учитывать особенности их эксплуатации.
Литература:
1. Байков И.Р., Смородова О.В., Китаев С.В. и др. Современные тенденции развития насосостроения для нефтегазовой отрасли // Территория нефтегаз. 2017. № 5. С. 30-35.
2. Трофимов А.Ю., Бурдыгина Е.В., Смородова О.В. Состояние насосного оборудования установок первичной переработки нефти // Мат-лы X Междунар. учеб.-науч.-практич. конф. «Трубопроводный транспорт – 2015». С. 387–390.
3. Байков И.Р., Костарева С.Н., Смородова О.В. Энергосбережение при эксплуатации насосов // Нефтегазовое дело. 2016. № 14-3. С. 84–87.
4. Байков И.Р., Шайбаков Р.А., Елисеев М.В. и др. Анализ причин отказов насосного оборудования по эмпирическим данным // Экспозиция Нефть Газ. 2017. № 1 (54). С. 53–55.
5. Рахматуллин Ш.И., Рожков Д.Г., Карамышев В.Г. Об антикавитационной устойчивости насоса при работе на кипящей жидкости // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2009. № 2. С. 79–82.
6. Русов Е.В., Гришин В.Н. Экспериментальные исследования по оценке влияния частоты вращения на КПД центробежного насоса // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2004. № 63. С. 195–206.
7. Бром А.Е., Белова О.В., Сиссиньо Алессандро. Базовая модель стоимости жизненного цикла энергетического оборудования. Гуманитарный вестник, 2013, вып. 10. URL: http://hmbul.bmstu.ru/catalog/econom/log/115.html
8. Wang K, Li Y, Wang X, Zhao Z, Yang N, Yu S, Wang Y, Huang Z and Yu T (2021) Full Life Cycle Management of Power System Integrated With Renewable Energy: Concepts, Developments and Perspectives. Front. Energy Res. 9:680355. doi: 10.3389/fenrg.2021.680355
Дело это бесспорно нужное и важное. Ждем реакции специалистов!
Начинаем обcуждение.
Какова цель данного предложения? Что предлагаете взять за точку отсчета? К чему должны стремиться? Вы ставите вопрос о недофинансировании отрасли . Поставьте вопрос о конкурентоспособности продукции на мировом рынке. Исходя из поставленных задач будет складываться методология их решения