试论供气系统的工作可靠性

【摘要】目前所积累的大量有关压缩机和输气管线路部分操作经验的统计资料、可靠性一般性理论的发展，以及部分专家的研究成果，使有可能评价输气管的可靠性、计算必要的事故储备和导出系统的单体和整个干线输气管系统的统一的可靠性指标。本文就供气系统的工作可靠性阐述大经济区的供气可靠性取决于超功率输气管多线系统的可靠性。

【关键词】大经济区；供气系统；可靠性

【中图分类号】S853.61+4 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158（2012）08—0202-02

现代化的天然气长距离管路输送的发展主要特点是建立大功率的干线输气管系统，所以大经济区的供气可靠性取决于超功率输气管多线系统的可靠性。

多线系统的主要环节是干线输气管，它包括下列单体：

——输送前的天然气处理装置；

——压缩机站；

——输气管线路部分；

——地下储气库；

——配气站。

在多线系统中，以上列举的输气管各单体在工艺上是互相联系的。所谓干线输气管系统的可靠性是指这一系统在允许的压力水平上不间断地（在所分析的日历时期内）向消费者供应由天然气消费结构所决定的天然气量的能力。

所谓干线输气管系统的事故是指由于系统中的一个单体的事故情况造成对消费者的供气量的突然下降或突然停止供气。

与系统的单体类似，输气管系统的可靠性决定于以下三个概念的总和：无事故性、耐久性和适修性。系统的可靠性表示为在其中的一个单体发生事故的情况下仍能不间断地供给不低于预先规定的天然气量。

干线输气管系统的无事故性是指在不同的工况下，在一定的时间问隔内保持工作能力的性质。

系统的耐久性说明系统在必要的技术维护（包括各类修理）的条件下长期运行的能力。同时，系统的工作能力应保持到按安全条件不能再继续运行或按技术——经济理由继续运行已不合理这样的状态，即系统达到极限状态。考虑到干线输气管系统的输量在长时期内是按阶段增大的，因此，单值地确定系统的耐久性是不可能的。

干线输气管系统的可靠性指标取决于其各组成单体的可靠性指标。为求得可靠性指标的定量估值，应该把干线输气管系统看成是从可靠性的意义来说是串联联接的各单体的系统（输送前的天然气处理装置、压缩机站、线路部分、配气站）。

由于输气系统功率的高速度增长，压缩机站分布地区的扩大，和大量的修理工作量，使输气系统设备的预防性和事故性修理最优化问题，以及修理工作管理结构（质量）变化的最优化问题提到了首位。这一问题可用干线输气管主要和辅助设备的最优修理执行系统来解决，并由电子计算机加以实现。这一系统应包括一整套子系统，这些子系统能保证对设备的检测、统计数据的收集和处理，拟定关于预防性维护和各类修理期限和性质、压缩机站联合修理基地和工艺设备修理厂仓库的库存材料、备件、部件和机组的种类和范围的建议。

下面提出的是干线输气管主要和辅助设备最优维护系统的结构简图，其中应包括如下子系统：

a）询问——信息；

6）日常维护；

B）统计信息收集和处理；

r）预防性修理（维护）；

Д）设备修理进度表预报。

首先建立询问——信息子系统，它是最优化系统的信息库。在设计这一子系统时，在电子计算机存储器中存入关于运动中的和计划采用的设备特性的详尽资料：设备的类型和模型、简要说明、功率、安装年份、机组及其部件的标识符等。

日常维护子系统要求人工处理资料。操作人员系统地填写特制的维护卡片，在卡片中包括下列项目：进行工作的地点，必须完成这项工作的理由、设备类型、进行维护的日期。按日常维护卡片定购必需的材料和设备、编制工作进度表，在进度表中要反映出所计划的工作的状况、材料需用量、劳动耗费量。

统计信息收集和处理子系统用来存储和分析输气系统设备每单元工作性质的数据。该子系统应包括如下资料：安装地点代码、分类标志、工作代码、优先代码、实际维护数据、工作时间、停歇时间。

由预防生维护子系统可获得关于要完成的工作项目、它们的重复频率、以人·小时计算的劳动耗费、按每一种工作划分的修理人员数和技能等的信息。由计算机给出的是以规定周期的工作进度表形式的信息。当向电子计算机输入所完成的工作信息时，会自动地对进度表加以修正。

维护预报子系统要求大量的有关设备操作特性的资料。这一子系统的基础是对设备工作状态的诊断：对一系列操作数据的分析，故障性质及发生故障时间的预报。利用专门的校正程序可消除不可靠的信息。

最优先进技术维护系统作为一个子系统引入了全苏统一供气系统的自动化控制系统。采用最优先进技术维护系统能获得很大的经济效果，并能解决日益发展的供气系统修理的组织问题。

此外，根据对国内干线输气管事故的分析和国外的经验，还可提出提高干线输气管可靠性的其它措施：在矿区采用成组配套的天然气处理装置、对输气管配备用于其运动过程中的定期清管装置、提高管子金属的强度和塑性、提高工厂焊缝的质量、生产在工厂中涂敷了防腐层的管子、成批生产检查线路部分施工——安装工作质量的仪器、生产专用来修理线路部分的机器，对这些机器配备一切进行修复作业所需的设施，以保证在任何自然气候条件下在15～60小时之内（视管路直径而定）排除事故的可能性、采取提高压缩机站可靠性的成套措施、建立相同直径和同一工作压力的多线系统、建立天然气的事故储备（在储气库）、储备量为系统中可能未供足的气量，后者可根据对输气管系统运动可靠性的分析结果来确定。

对上述指标的定量评价使能制定出为进行干线输气管各单体的计划预修和事故修理所需的材料、备件和机组部件的日常和远景储备计划。

分析表明，线路部分的事故是评价整个干线输气管系统运动可靠性的决定性事故，因此，进行干线输气管系统参数的技术——经济计算时，应该根据线路部分的运行可靠性，把花在事故性储备上的耗费考虑在内。在计算压缩机站的耗费时，应考虑保证压缩机站不间断工作的储备。