Подготовка системы автоматического управления и противопомпажного регулирования газоперекачивающих агрегатов и компрессорных станций к сертификации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Действующая система автоматического управления (САУ) и противопомпажного регулирования (ППР) газоперекачивающего агрегата (ГПА) и выбор новой системы стр

2. Подготовка САУ и ППР к сертификации

2.1 Подача заявки

2.2 Принятие решения по заявке

2.3 Испытания

2.3.1 Методика испытаний

2.3.2 Программа метрологических испытаний

2.3.2.1 Результаты метрологических испытаний

2.3.3 Калибровка средств измерений входящих в САУ и ППР

2.3.4 Результаты калибровки

2.4 Выдача сертификата

2.5 Инспекционный контроль

3. Технико - экономическое обоснование дипломной работы

Заключение

Библиография



Введение

В настоящее время общепризнанно, что сертификация - одна из наиболее эффективных форм обеспечения качества продукции или услуг, а также их конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках.

Термин «сертификация» впервые был сформулирован и определён Комитетом по вопросам по сертификации (СЕРТИКО) и включён в Руководство №2 ИСО (ИСО/МЭК2) версии 1982г. «Общие термины и определения в области стандартизации, сертификации и аккредитации испытательных лабораторий». Согласно этому документу, сертификация определялась как действие, удостоверяющее посредством сертификата соответствия или знака соответствия, что изделие или услуга соответствует определённым стандартам или другим нормативным документам. Данное определение положено в основу понятия сертификации соответствия, принятого сегодня в системе сертификации ГОСТ Р в Российской Федерации. В настоящее время под сертификацией соответствия понимается действие третьей стороны, доказывающее, что обеспечивается необходимая уверенность в том, что должным образом идентифицированная продукция, процесс или услуга соответствует конкретному стандарту или другому нормативному документу.

Сертификация продукции в Российской Федерации, а до этого в СССР, начала развиваться в 1979г. после постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об улучшении планирования и усиления воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности производства и качества работы». Госстандарту совместно с министерствами и ведомствами было поручено утвердить головные организации по государственным испытаниям важнейших видов продукции производственно - бытового назначения. Целью такой системы было обеспечение достоверной и оперативной оценки качества продукции и предотвращение передачи в производство технически несовершенных, конструктивно и технологически недоработанных изделий, а также систематический контроль за стабильностью качества выпускаемой продукции. Испытательные центры тех лет во многом являлись базами для современных испытательных лабораторий. Однако критерии, по которым работали государственные испытательные центры, не согласовывались с требованиями на испытания при сертификации. Принятое в 1986г. «Временное положение о сертификации продукции машиностроения в СССР. РД 50-598-86» являлось организационно - методическим документом, устанавливающим основные правила работ по сертификации продукции машиностроения, проводимых в рамках международных систем сертификации или двусторонних (многосторонних) соглашений по сертификации.

Согласно этому Положению, работы по сертификации продукции машиностроения в СССР проводились в следующих направлениях:

определение перечней продукции, подлежащей сертификации;

установление сертификационных требований к продукции и введение их в нормативно - техническую документацию (НТД) на эту продукцию;

разработка документов, устанавливающих правила проведения сертификации конкретной продукции;

аттестация производства сертифицируемой продукции на предприятиях - изготовителях;

аккредитация испытательных организаций, определённых для сертификационных испытаний;

испытания продукции, подлежащей сертификации;

выдача сертификатов или постановка знаков соответствия;

надзор и контроль качества сертифицируемой продукции, и проведение сертификации в стране;

участие в международных системах сертификации конкретной продукции либо заключение двух - или многосторонних соглашений по сертификации или взаимному признанию результатов испытаний.

Таким образом, в начале 90 - х годов в России сформировалась нормативная и техническая база для создания национальной системы сертификации. Законодательно сертификация как обязательная процедура защиты прав потребителя была введена в действие в 1992г. Законом Российской Федерации «О защите прав потребителя». С 1 мая 1992г. в России введена в действие система обязательной сертификации ГОСТ Р.

Основополагающим документом Российской Федерации в области сертификации является Закон «О сертификации продукции и услуг» №5151-1 от 10 июня 1993г. В дополнение к нему принят Федеральный закон №154-ФЗ «О внесении изменений и дополнений в Закон Российской Федерации “О сертификации продукции и услуг”», принятый Государственной Думой 2 июля 1998г. и подписанный Президентом 31 июля 1998г. Этот Закон устанавливает правовые основы обязательной и добровольной сертификации продукции, услуг и иных объектов (например, систем качества предприятий) в Российской Федерации, а также права, обязанности и ответственность участников сертификации. Другими основополагающими законами, регулирующими деятельность по сертификации в РФ, являются Закон РФ № 5154 - 1 от 10 июня 1993г. «О стандартизации» и Закон РФ № 4871 - 1 от 27 апреля 1993г. «Об обеспечении единства измерений». В первом из них устанавливаются общегосударственные требования к назначению, применению и соблюдению стандартов и нормативных документов, в том числе к тем, на соответствие которым проводится сертификация. Во втором устанавливаются требования к организации и проведению измерений, испытаний и контроля, которые составляют объективную основу оценки соответствия продукции при сертификации.

Рассмотрим, по какой причине указанная в дипломной работе «Система автоматического управления и противопомпажного регулирования газоперекачивающих агрегатов и компрессорных станций» подлежит сертификации.

а). В соответствии со статьей 13 Закона « Об обеспечении единства измерений», данная система подлежит сертификации, поверкам и другим видам работ, предусматриваемым при государственном метрологическом контроле и надзоре».

Основываясь на приведённом пункте, а также в свете последних требований ”весь природный газ, используемый на собственные нужды филиалами ОАО «Газпром» (пусковой газ, топливный газ, газ, использованный в процессе редуцирования), подлежит учёту и включается в баланс расчётов с Межрегионгазом” можно сделать вывод, что система регулирования подлежит обязательной сертификации.

б). В соответствии с действующим законодательством Российской Федерации, на основе и в развитие основополагающих документов по сертификации (Правила по проведению сертификации в Российской Федерации; Порядок ввоза на территорию Российской Федерации товаров, подлежащих обязательной сертификации; Система сертификации ГОСТ Р; нормативные документы, устанавливающие требования к органам по сертификации, испытательным лабораториям (центрам) и порядку их аккредитации и др.) разработаны и утверждены Госгортехнадзором и Госстандартом России Правила сертификации в области потенциально опасных промышленных производств, объектов и работ. Сертификация в системе Госгортехнадзора осуществляется в целях:

обеспечения безопасности и надёжности средств производства и контроля их соответствия нормам и правилам для отраслей и производств: угольной, горнорудной и нерудной, металлургической, нефте- и газодобывающей, нефте- и газоперерабатывающей промышленности, химических и нефтехимических производств повышенной опасности, по хранению и переработке зерна, геологоразведочных и других горных работ, магистральных газо -, нефте- и продуктопроводов, систем газоснабжения природными и сжиженными углеводородными газами, используемыми в качестве топлива, производств по хранению и использованию промышленных взрывчатых материалов, изготовлению простейших гранулированных и водосодержащих взрывчатых веществ на предприятиях - потребителях, изготовлению и безопасной эксплуатации подъёмных сооружений и объектов котлонадзора, по разработке и изготовлению оборудования для потенциально опасных промышленных производств.

Газокомпрессорная станция - в общем, и в частности - газотурбинная установка является потенциально опасным промышленным объектом, и всё оборудование применяемое на объекте (средства измерений, приборы автоматизации, трубопроводы и т.п.) подлежит обязательной сертификации.

Перед дальнейшим выполнением дипломной работы сделаем некоторое отступление. Специфика темы данной работы, я считаю, допускает, что для более полного раскрытия темы, дипломант, будет рассматривать все последующие этапы, как со стороны заявителя, так и со стороны сертифицирующего органа.

управление противопомпажный регулирование газоперекачивающий



1. Действующая САУ и ППР ГПА газотурбинными установками, её недостатки.

Горнозаводское линейное производственное управление магистральных газопроводов (ЛПУмг), входит в единую газотранспортную систему ОАО «Газпром», как самостоятельная единица по транспортировке газа потребителям. В его состав входит 4 газокомпрессорные станции (ГКС) и 10 газораспределительных станций (ГРС). Каждая ГКС состоит из 2 компрессорных цехов (КЦ), на которые возложена основная задача по транспорту газа. Компрессорным цехом называется структурное подразделение, входящее в состав ЛПУмг, способное самостоятельно решать задачу по транспортировке природного газа по газопроводу. В его состав входят до 5 - 8 газотурбинных установок (ГТУ) различной мощности (6…25 МВт), которые и являются начальным звеном во всей цепи транспорта газа.

Для управления, защиты ГТУ до недавнего времени применялись агрегатные системы автоматического регулирования и защиты. Их функциями являлись:

поддержание заданного режима эксплуатации ГТУ при индивидуальной и совместной работе с другими агрегатами;

предохранение ГТУ от резких изменений рабочих параметров при переходных процессах;

обеспечение изменения частоты вращения роторов в рабочем диапазоне;

поддержание заданного перепада давлений «масло - газ» в уплотнении нагнетателя;

поддержание заданной температуры масла в маслосистеме;

управление регулирующими органами ГТУ и пусковым устройством во время пуска и останова;

регулирование противообледенительной системы компрессора;

обеспечение защиты от всевозможных аварий (превышение частоты вращения, осевые сдвиги роторов, падение давления масла на смазку, помпаж нагнетателя или компрессора и др.).

Агрегатная САУ кроме непосредственного управления включает в себя подсистемы контроля, электрической защиты и сигнализации. Перечень обязательно контролируемых параметров и способ их контроля определён ГОСТ 23690 - 79. Наиболее важными величинами, характеризующими режим работы ГТУ и подлежащими контролю, до настоящего времени являлись:

частота вращения роторов;

температура газов за турбиной (или за камерой сгорания), воздуха перед и за компрессором;

температура подшипников;

давление газа перед и за нагнетателем;

температура перекачиваемого газа;

давление смазочного масла;

уровень масла в масляных баках;

разряжение на входе в компрессор.

Система контроля выдаёт обширную информацию о работе маслосистемы агрегата и состоянии САР. Контролируют также расход газа через нагнетатель, обычно путём измерения перепада давлений на выходном конфузоре.

Система контроля тесно увязывается с системами защиты и сигнализации. Наиболее важными защитами, осуществляемыми обычно электрическими связями, являются:

от превышения допустимой величины: температуры газа за турбиной (перед турбиной), частоты вращения роторов турбин и турбодетандера, вибрации роторов или подшипников, температуры подшипников;

от падения ниже допустимой величины: давление масла на смазку, давления топливного газа, перепада давлений «масло - газ» в уплотнениях нагнетателя, уровня масла в маслобаках двигателя и нагнетателя;

от самопроизвольной перестановки кранов обвязки ГТУ;

от помпажа нагнетателя;

от погасания факела в камере сгорания.

Защиты воздействуют на узел САР, обеспечивающий прекращение подачи топлива в камеру сгорания. Предусмотрена предупредительная звуковая и световая сигнализация на каждую из защит с соответствующей расшифровкой.

Агрегатная САУ выполняет следующие функции:

обеспечивает автоматический пуск, нормальный и аварийный остановы ГТУ;

осуществляет дистанционное управление режимом работы агрегата;

предохраняет ГТУ от развития аварийных ситуаций на рабочих режимах и при переходных процессах;

осуществляет связь с агрегатной САР и цеховой САУ;

обеспечивает режимную сигнализацию о работе агрегата и технологическую сигнализацию о состоянии отдельных узлов («пуск», «работа», «включен - выключен», «открыт - закрыт»);

обеспечивает связь с цеховой системой управления и выдаёт данные в - систему сбора информации цехового уровня.

В общую систему автоматизации отдельным блоком входит система пожаротушения ГТУ - часть системы пожаротушения КЦ. В неё входят средства обнаружения загорания, углекислотные установки, обеспечивающие при необходимости поступление углекислого газа в полости масляных баков, установки подачи высокократной пены. Агрегатные средства пожаротушения включаются автоматически, особенно при расположении ГТУ в индивидуальных зданиях, когда агрегаты не видны из помещения операторной.

Наиболее распространённой системой автоматического управления ГТУ на данный момент является «Установка централизованного контроля и управления газотурбинными установками А.705 - 15». Установка выполняет следующие функции:

сигнализацию отклонений контролируемых параметров от заданных значений с представлением оператору необходимой информации на групповых и индивидуальных сигнальных индикаторах;

индикацию положения запорной арматуры и устройств агрегата с представлением оператору информации на мнемосхеме объекта или табло индикации;

непрерывное измерение и регистрацию значений контролируемых параметров по вызову в аналоговой и цифровой форме;

вычисление ряда параметров и их контроль;

периодическую и по вызову цифровую регистрацию группы параметров, а также всех контролируемых параметров при выходе одного из них в отклонение;

регистрацию фактов изменения режимов работы, пуска и останова агрегата;

программно - параметрическое управление пуском и остановом агрегата с индикацией режимов работы и этапов управления;

аварийный останов агрегата;

стабилизацию, ограничение и управление изменением основных параметров агрегата;

выдачу текущих значений контролируемых параметров в цифровой форме.

До настоящего времени указанная система удовлетворяла существующим требованиям, но за последние 5 -7 лет произошли крупные изменения в области электроники, микропроцессорной технике, которые диктуют свои условия в сфере развития газовой промышленности. Чтобы не оказаться на «задворках» экономического прогресса, а также, в связи со скорым вступлением Российской Федерации в ВТО, система автоматического управления ГТУ нуждается в радикальной реконструкции, замене. Рассмотрим кратко причины, побудившие к принятию данного решения.

Прежде всего - применяемая система является морально и технически устаревшей. Её основу составляют такие элементы, как: наборы плат релейных многофункциональных; ячейки памяти, ячейки временных задержек - собранные на базе различных триггеров; ячейки диодных расширителей; блоки выходных реле, связанные между собой при помощи коммутационного поля, на котором выполняется программная часть монтажа, реализующая заданный логико-временной алгоритм. Данные элементы автоматики имеют низкий ресурс наработки на отказ, и как следовательно, в процессе эксплуатации при выработке своего ресурса вероятность отказа увеличивается с арифметической прогрессией. Как инженер метролог, могу со всей ответственностью заявить (на основании анализа причин отказов технологического оборудования), что порядка 75% всех отказов контрольно - измерительных приборов и автоматики приходится на данный вид оборудования.

Вторая причина - сокращение производства данной системы заводами - изготовителями, и как следствие её дефицитность, а следовательно - повышение себестоимости (и без того немалой, по сравнению с современными моделями).

Если провести анализ выполняемых функций рассматриваемой системы, то можно высказать следующие замечания:

сигнализация отклонений контролируемых параметров с представлением оператору необходимой информации ведётся в индикаторной форме, т.е. без оценки их значений в единицах физических величин с нормированной точностью. Следовательно, оператор получает неполную информацию о протекающем процессе, что может привести на потенциально опасном промышленном производстве к непредсказуемым последствиям;

регистрация значений контролируемых параметров в аналоговой форме ведётся в большинстве случаев посредством записи на диаграммной ленте, что влечёт за собой невысокую точность обработки информации, так как совместно со сложностью снятия показаний (зависимость от ширины записи, точности хода лентопротяжного механизма, качества чернил и т.п.) вносится ещё и субъективная составляющая оператора.

измерение контролируемых параметров по вызову осуществляется посредством механических блоков вызывного контроля (БВК), которые вследствие своей механической ненадёжности имеют высокий процент отказа в процессе эксплуатации;

стабилизация, ограничение и управление изменением основных параметров агрегата имеет низкий уровень автоматизации и требует постоянного присутствия оператора на указанных этапах работы ГТУ.

Можно и дальше приводить примеры о малой эффективности системы А.705 - 15 и потребности её замены, но ограничимся последним аргументом:

Средний срок работоспособности системы в целом - 15лет. Данная система выработала свой ресурс и подлежит замене, независимо от того, в каком она состоянии на текущий момент. Ограничения по срокам разработаны на основе расчётов и испытаний, и единичные случаи отказов оборудования в настоящее время могут приобрести лавинообразный характер в дальнейшем. Но имеет ли смысл приобретать аналогичную устаревшую систему, когда рынок насыщен современным отечественным и зарубежным оборудованием? Мировая практика показывает, что внедрение новых технологий в промышленность, производство, в конечном счёте ведёт к повышению качества продукции, уменьшению затрат и как следствие - её удешевлению, что играет немаловажную роль в условиях свободного рынка. Следует только сделать правильный выбор, чем мы и займёмся в следующем пункте дипломной работы.

Выбор системы автоматического и противопомпажного

регулирования ГПА и компрессорных станций.

На рассмотрение предложены 2 вида объектов внедрения:

а). Система автоматического управления и противопомпажного регулирования фирмы Compressor Controls Corporation CCC (в дальнейшем, Система).

Страна изготовитель - США;

Фирма изготовитель - Compressor Controls Corporation.

Система автоматического регулирования и управления ССС работает совместно с существующей САУ, обеспечивая полное выполнение функций согласно «Техническим требованиям на системы управления и противопомпажного регулирования ГТУ и компрессорных станций» утверждённым членом Правления РАО «ГАЗПРОМ» Б.В.Будзуляком 10 марта 1995г.

Обмен сигналами между Системой и САУ ГТУ производится через типовые блоки сопряжения.

Система предназначена для повышения эффективности, надёжности и экономичности работы компрессорных станций, а при внедрении - всей сети магистральных газопроводов.

Система решает следующие задачи:

Стабилизация одного из основных регулируемых технологических параметров, таких как выходное давление, входное давление, степень сжатия или расход.

Ограничение ряда технологических параметров при достижении ими соответствующих уставок.

Распределение нагрузки между параллельно работающими нагнетателями и цехами.

Регулирование частоты вращения турбин с учётом распределения нагрузки между ГТУ и компрессорными цехами.

Автоматическое предельное регулирование (ограничение):

температуры продуктов сгорания (верхний предел);

частоты вращения нерегулируемых валов (верхний предел);

давление воздуха за осевым компрессором газотурбинного привода (верхний предел);

приемистости.

Предотвращение аварийных значений частоты вращения турбин.

Противопомпажное регулирование нагнетателей природного газа на всех режимах работы агрегата путём управления клапаном рециркуляции компримируемого газа (антипомпажным клапаном) с корректировкой, при необходимости, частоты вращения нагнетателей.

Автоматическое увеличение зоны безопасной работы нагнетателя в зависимости от скорости приближения рабочей точки нагнетателя к границе помпажа.

Автоматическое регулирование ГТУ с момента перекладки регулируемого направляющего аппарата.

Определение возможности включения / отключения ГТУ при автоматическом поддержании заданного режима с выдачей рекомендаций оператору.

Предотвращение помпажа нагнетателей и превышения заданных уровней, ограничиваемых параметров при ошибочных действиях оператора.

Обмен опережающими и компенсирующими сигналами между программно - функциональными модулями Системы с целью уменьшения отрицательного взаимовлияния контуров регулирования.

Взаимодействие с существующей САУ ГТУ на всех режимах, включая автоматический пуск, нормальный и аварийный остановы, при различных вариантах установки антипомпажного клапана в линию рециркуляции:

последовательно с краном 6 и обратным клапаном;

последовательно с краном 6 вместо обратного клапана;

последовательно с обратным клапаном вместо крана 6.

Автоматический или дистанционный (по выбору оператора) ввод нагнетателя в Магистраль и вывод на Кольцо как при наличии обратного клапана в линии крана 2, так и при его отсутствии.

Обмен информацией (при необходимости) с системами управления верхнего уровня через порты последовательной связи.

Сохранение работоспособности Системы при отказах датчиков (''стратегия выживания'') и ''горячее'' резервирование программно - аппаратных модулей цехового и стационарного уровней управления.

Оперативное с помощью персонального компьютера, представление параметров агрегата в цифровой и графической форме.

Автоматическая регистрация изменений параметров режимов всех агрегатов компрессорного цеха при появлении критического события (предпомпажная ситуация, помпаж или аварийный останов) на одном из агрегатов.

Автоматическая адаптация структуры и параметров Системы в зависимости от характеристик действующих возмущений, обеспечивающая предотвращение развития предпомпажной ситуации и прекращение помпажа в случае его возникновения по не зависящим от Системы причинам.

Системы автоматического управления и противопомпажного регулирования компрессорных установок, поставляемые фирмой Compressor Controls Corporation являются системами внутри - технологического регулирования и к средствам измерения не относятся. В соответствии со статьёй 13 Закона Российской Федерации ''Об обеспечении единства измерений'' такие системы управления (в целом) при их поставках и эксплуатации в государственном метрологическом контроле и надзоре не нуждаются. Применяемые в системе датчики и преобразователи подлежат калибровке в процессе эксплуатации метрологическими службами предприятий. В случае если функциональный состав рассматриваемых систем будет в последующем расширен, и результаты расчетов будут использоваться для взаимных расчётов между покупателем и продавцом или для иных целей, оговорённых статьёй 13 Закона ''Об обеспечении единства измерений'', эти системы будут подлежать сертификации, поверкам и другим видам работ, предусматриваемым при государственном метрологическом контроле и надзоре (Заключение Госстандарта России от 30.06.95г. за №31016 - 922).

б). Система автоматического управления и противопомпажного регулирования ГТУ и газокомпрессорными станциями на базе комплекса средств контроля и управления МСКУ - СС 4510 - 38 (в дальнейшем - МСКУ).

Страна изготовитель - Россия;

Фирма изготовитель - ЗАО ''НПФ'' Система - Сервис''.

Комплекс средств контроля и управления МСКУ - СС 4510 - 38 предназначен для использования в составе САУ ГТУ, является важнейшей составной частью системы автоматического управления газотурбинной установки и призван обеспечить высокую эффективность, надёжность и экономичность работы ГТУ, компрессорного цеха всей и компрессорной станции.

Комплекс построен с применением программно - технических средств

micro - PC фирмы Octagon Systems.

Комплекс в составе САУ выполняет следующие функции:

Функции управления:

проверка пусковой готовности, поверка исправности каналов защиты ГТУ, автоматический пуск с загруженным и незагруженным контуром, нормальный останов со стравливанием и без стравливания газа из контура нагнетателя, аварийный останов, автоматическое управление исполнительными механизмами и кранами газовой обвязки агрегата по заданным алгоритмам;

перевод агрегата из режима “ холодного” резерва в режим '' горячий '' резерв и поддержание этого режима путём автоматического подогрева масла в баках;

аварийный останов ГТУ по предельной загазованности отсеков или сигналу автоматической противопожарной системы (АПС);

автоматическое выключение вытяжной вентиляции и закрытие жалюзи отсеков по сигналу АПС;

формирование и передачу информации в систему отображения, регистрации и хранения;

автоматическое подключение резервных энергоисточников для САУ;

автоматическая защита по технологическим параметрам (температуре, вибрации подшипников, частоте вращения валов, помпажу, обледенению, осевому сдвигу и др.);

автоматический пуск на кольцо и автоматическая загрузка в трассу при наличии антипомпажного регулирования;

выполнение режимов работы, задаваемых оператором вручную, или в соответствии с командами, приходящими из САУ компрессорного цеха;

дистанционное управление с панели управления и с клавиатуры ППЭВМ исполнительными механизмами на работающем или неработающем агрегате;

запрет выполнения команд оператора при работе агрегата в автоматическом режиме управления, если они не предусмотрены алгоритмом управления или регулирования;

экстренный аварийный останов ГТУ при отказе САУ или команде оператора;

автоматическое включение вытяжной вентиляции по условиям загазованности;

автоматическое заполнение маслосистемы ГТУ.

Функции регулирования:

взаимодействие с блоком управления двигателем (БУД - 96), выполняющим автоматическое регулирование частоты вращения силовой турбины двигателя (автоматическая стабилизация заданного режима, автоматическое регулирование частоты вращения силовой турбины, ограничение предельных параметров по ГТУ);

антипомпажное регулирование и защита нагнетателя с использованием переменной структуры контура регулирования, реализующего сочетание ПИД - закона регулирования и существенных нелинейностей, с целью адаптации структуры контура к величине и быстродействию возмущающих воздействий, приложенных к нагнетателю;

регулирование параметров технологических систем.

Стратегия выживания:

автоматический переход на специальный алгоритм ''стратегии выживания'', позволяющие обеспечить безопасность эксплуатации ГТУ при исчезновении части сигналов на входе системы (например, давление за осевым компрессором, температура продуктов сгорания, частота вращения вала, ряд параметров нагнетателя).

Информационные функции:

непрерывный контроль технологических параметров, в т.ч. измерение и представление по вызову оператора на экране ППЭВМ значений параметров в единицах измерения физических величин по ГОСТ 8.417 - 81 с указанием знака параметра и одновременным указанием уставок (предупредительных и аварийных) данного параметра;

вызов контролируемых параметров по желанию оператора на экран ППЭВМ в графической форме или в виде трендов с отображением на экране линий предупредительных и аварийных уставок;

передача на пульт оператора для представления на экране ППЭВМ значений времени наработки ГТУ;

вычисление заданных расчётных параметров;

постоянное представление в цифровом виде температуры продуктов сгорания перед силовой турбиной (СТ), частоты вращения СТ и перепада давления ''масло - газ'';

автоматическое обнаружение, отображение и звуковая сигнализация отклонений технологических параметров от уставок;

представление информации о невыполненных предпусковых условиях;

постоянная индикация основных режимов работы ГТУ: ''РЕЗЕРВ'', ''ПУСК'', ''РАБОТА'', ''НОРМАЛЬНЫЙ ОСТАНОВ'', ''АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ'' и др. в соответствии с работой агрегата;

запоминание сигналов, вызвавших аварийный останов, а также значений основных технологических параметров агрегата, положения исполнительных механизмов и кранов с возможностью ретроспективного анализа состояния агрегата;

индикация неисправности цепей управления исполнительными механизмами;

формирование массивов ретроспективной информации в виде непрерывно обновляемых файлов данных по измеряемым параметрам и регистрируемым событиям;

автоматическая передача в САУ компрессорного цеха значений основных технологических параметров и других информационных сообщений;

обмен информацией с сопряжёнными системами по интерфейсным каналам связи типа Ethernet, RS232, RS485/422, TTY(ИРПС).

Функции контроля:

централизованный контроль измеряемых параметров и состояния оборудования агрегата;

автоматический контроль выполнения всех команд управления и регулирования, формируемых комплексом;

автоматический контроль (непрерывный или периодический) исправности цепей дискретных и аналоговых датчиков аварийных защит, соленоидов кранов, магнитных пускателей основных исполнительных механизмов;

автоматический (постоянный или периодический) контроль работоспособности основных модулей и блоков комплекса с указанием на пульте управления (на дисплее ППЭВМ) места отказа.

Основываясь на анализе приведённых характеристик, учитывая, что АСУ фирмы ССС является системой внутри - технологического регулирования и к средствам измерений не относится, а работает совместно с действующей АСУ (к настоящему времени устаревшей) примем к дальнейшей разработке АСУ производства фирмы ЗАО ''НПФ'' Система - Сервис''. При выборе системы также учитывался фактор страны изготовителя, т.е. доступность НТД, обеспеченность комплектующими и запчастями, возможность обмена специалистами и обучение оперативного персонала.



2. Подготовка системы автоматического управления и антипомпажного регулирования ГТУ и компрессорных станций к сертификации

Рассмотрим, по какой причине указанная в дипломной работе «Система автоматического управления и противопомпажного регулирования газоперекачивающих агрегатов и компрессорных станций» подлежит сертификации.

а). В соответствии со статьей 13 Закона « Об обеспечении единства измерений», данная система подлежит сертификации, поверкам и другим видам работ, предусматриваемым при государственном метрологическом контроле и надзоре».

Основываясь на приведённом пункте, а также в свете последних требований ''весь природный газ, используемый на собственные нужды филиалами ОАО «Газпром» (пусковой газ, топливный газ, газ, использованный в процессе редуцирования), подлежит учёту и включается в баланс расчётов с Межрегионгазом'' можно сделать вывод, что система регулирования подлежит обязательной сертификации.

б). В соответствии с действующим законодательством Российской Федерации, на основе и в развитие основополагающих документов по сертификации (Правила по проведению сертификации в Российской Федерации; Порядок ввоза на территорию Российской Федерации товаров, подлежащих обязательной сертификации; Система сертификации ГОСТ Р; нормативные документы, устанавливающие требования к органам по сертификации, испытательным лабораториям (центрам) и порядку их аккредитации и др.) разработаны и утверждены Госгортехнадзором и Госстандартом России - Правила сертификации в области потенциально опасных промышленных производств, объектов и работ. Сертификация в системе Госгортехнадзора осуществляется в целях:

обеспечения безопасности и надёжности средств производства и контроля их соответствия нормам и правилам для отраслей и производств: угольной, горнорудной и нерудной, металлургической, нефте- и газодобывающей, нефте- и газоперерабатывающей промышленности, химических и нефтехимических производств повышенной опасности, по хранению и переработке зерна, геологоразведочных и других горных работ, магистральных газо -, нефте- и продуктопроводов, систем газоснабжения природными и сжиженными углеводородными газами, используемыми в качестве топлива, производств по хранению и использованию промышленных взрывчатых материалов, изготовлению простейших гранулированных и водосодержащих взрывчатых веществ на предприятиях - потребителях, изготовлению и безопасной эксплуатации подъёмных сооружений и объектов котлонадзора, по разработке и изготовлению оборудования для потенциально опасных промышленных производств.

Газокомпрессорная станция, в общем, и в частности - газотурбинная установка является потенциально опасным промышленным объектом, и всё оборудование применяемое на объекте (средства измерений, приборы автоматизации, трубопроводы и т.п.) подлежит обязательной сертификации.

В свете всего перечисленного, автоматизированная система управления МСКУ - СС 4510 - 38 (далее МСКУ), являющаяся производственным оборудованием, и применяемая для транспортировки природного газа потребителям, также полежит обязательной сертификации.

Основные цели и принципы сертификации.

Сертификация направлена на достижение следующих целей:

создание условий для деятельности предприятий, учреждений, организаций и предпринимателей на едином товарном рынке Российской Федерации, а также для участия в международном экономическом, научно - техническом сотрудничестве и международной торговле;

содействие потребителям в компетентном выборе продукции;

содействие экспорту и повышение конкурентоспособности продукции;

защита потребителя от недобросовестности изготовителя (продавца, исполнителя);

контроля безопасности продукции для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества;

подтверждение показателей качества продукции, заявленных изготовителями;

Деятельность по сертификации в Российской Федерации основана на законах Российской Федерации «О защите прав потребителя», «О сертификации продукции и услуг» и других нормативных актах.

В работах по сертификации участвуют предприятия, учреждения и организации, независимо от формы собственности (в том числе других стран), признающие и выполняющие её правила. При проведении сертификации они осуществляют взаимодействие с международными, региональными и национальными системами сертификации других стран.

Для обеспечения признания сертификатов и знаков соответствия за рубежом правила и рекомендации по сертификации построены в соответствии с действующими международными нормами и правилами, изложенными в руководствах Международной организации по стандартизации (ИСО) и Международной электротехнической комиссии (МЭК), международных стандартах ИСО серий 9000 и 10000, европейских стандартах серий 45000 и 29000, в документах других международных и региональных организаций, осуществляющих работы по сертификации.

Признание аккредитации зарубежных органов по сертификации и испытательных лабораторий, а также сертификатов и знаков соответствия в России (соответственно российских за рубежом) осуществляется на основе многосторонних и двусторонних соглашений, участником которых является Российская Федерация.

Обязательная сертификация осуществляется в случаях, предусмотренных законодательными актами Российской Федерации.

Организацию и проведение работ по обязательной сертификации осуществляет Комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт России). По отдельным видам продукции организацию и проведение работ по обязательной сертификации осуществляют другие государственные органы управления Российской Федерации, если это предусмотрено законодательными актами Российской Федерации.

Номенклатуру товаров, подлежащих обязательной сертификации определяет Госстандарт России, другие государственные органы управления в соответствии с их компетенцией, на которые законодательными актами Российской Федерации возлагаются организация и проведение работ по обязательной сертификации.

Добровольная сертификация проводится по инициативе юридических лиц и граждан на основе договора между заявителем и органом по сертификации.

Добровольную сертификацию могут проводить юридические лица, взявшие на себя функции органов по добровольной сертификации и зарегистрировавшие системы сертификации, и знаки соответствия в Госстандарте России, а также органы по обязательной сертификации (в пределах их области аккредитации).

При сертификации должно осуществляться информирование изготовителей, потребителей, общественных организаций, органов по сертификации, испытательных лабораторий, а также всех других заинтересованных предприятий, организаций и отдельных лиц о правилах и результатах аккредитации и сертификации, участниках сертификации.

При сертификации должна соблюдаться конфиденциальность информации, составляющей коммерческую тайну.

К сертификации допускается продукция, пригодная для использования по назначению и имеющая необходимую маркировку и техническую документацию, содержащую информацию о продукции в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Порядок проведения сертификации

В соответствии с положением о Системе сертификации ГОСТ Р (с изменениями на 22 апреля 2002г.) правила проведения сертификации в Системе ГОСТ Р установлены:

Для продукции - документом «Порядок проведения сертификации продукции в Российской Федерации», утверждённым постановлением Госстандарта России от 21 сентября 1994г. №15 и зарегистрированным Министерством юстиции Российской Федерации 5 апреля 1995г, регистрационный №826, с изменениями на 11 июля 2002г. №60, а также правилами (порядками) сертификации однородной продукции;

Для производственного оборудования - документом «Правила сертификации производственного оборудования» утверждённым постановлением Госстандарта России от 03 мая 2000г. №25 и зарегистрированным Министерством юстиции Российской Федерации 26 июня 2000г, регистрационный №2280.

В соответствии с приведёнными документами, сертификация распространяется на производственное оборудование, окончательная сборка, наладка, испытания и доводка которого могут быть проведены на месте эксплуатации, а также оборудование, находящееся в эксплуатации.

Применительно к нашему случаю, сертификация будет содержать следующие этапы:

2.1 Подача заявки на сертификацию

Для проведения сертификации направляется заявка в соответствующий орган по сертификации. Этап заявки на сертификацию заключается в выборе заявителем органа по сертификации, способного провести оценку соответствия интересующего его объекта. Это определяется областью аккредитации органа по сертификации. Если данную работу могут провести несколько органов по сертификации, то заявитель может обратиться в любой из них.

Основой информационного обеспечения деятельности в Системе ГОСТ Р является реестр Системы ГОСТ Р, содержащих сведения об аккредитованных органах по сертификации и испытательных лабораториях (центрах), о сертифицированной продукции, работах, услугах, системах качества, производствах, утверждённых системах сертификации однородной продукции. Данные об участниках и объектах обязательной сертификации вносятся в государственный реестр в соответствии с Законом Российской Федерации ''О сертификации продукции и услуг'' и периодически публикуются Госстандартом России в своих периодических изданиях или в специальных справочниках.

В нашем случае, по рекомендации территориального органа Госстандарта России им является Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно - исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева» находящийся по адресу: 198005, Санкт - Петербург, Московский пр., 19. Заявка направляется по установленной в системе сертификации форме. (Форма заявки приведена ниже).

Орган по сертификации рассматривает её и сообщает заявителю решение, в срок не позднее 15 дней после её получения. Решение по заявке также имеет определённую форму. В ней указываются все основные условия сертификации, в том числе схема сертификации, наименование испытательной лаборатории для проведения испытаний (если они предусмотрены схемой сертификации) или их перечень для выбора заявителем, номенклатура нормативных документов, на соответствие которым будет проведена сертификация.

Применительно для нашего случая, для сертификации промышленного оборудования выберем схему сертификации 4. В соответствии с «Правилами проведения сертификации продукции в Российской Федерации» данная схема предусматривает необходимость всестороннего и жёсткого инспекционного контроля продукции серийного производства.

Согласно «Правилам сертификации производственного оборудования» к заявке прилагаются следующие основные документы:

копия ТУ (ТЗ) - для оборудования российского производства;

эксплуатационные документы (техническое описание оборудования и руководство по монтажу и эксплуатации, включающие данные о назначении и области применения, описание конструкции, схем управления и принципа действия, техническую характеристику, требования безопасности при монтаже и эксплуатации, комплект поставки);

спецификацию, содержащую перечисление состава конкретных типов (моделей) оборудования, заводские номера, наименования и адреса изготовителей и технологическую схему размещения оборудования на месте эксплуатации, согласованную с заказчиком (для сертифицируемых комплектов оборудования, комплексов и технологических линий).

В соответствии с указанным перечнем, для проведения сертификации в нашем случае прилагаются следующие нормативные документы:

33082550 ТЗ. «Система автоматического управления газоперекачивающими агрегатами на базе комплекса средств контроля и управления МСКУ - СС 4510 - 38. Техническое задание»;

4217 - 031 -50843011 - 2002 ТУ. «Системы комплексного управления мультипроцессорные МСКУ - СС 4510 - 38. Технические условия»;

31.024500.07 - 38 РЭ. «Комплекс средств контроля и управления МСКУ СС 4510 - 38. Руководство по эксплуатации»;

31.024500.07 - 38 ФО. «Комплекс средств контроля и управления МСКУ СС 4510 - 38. Формуляр»;

СС 421045.011 ПМ. «Система автоматического управления газоперекачивающими агрегатами на базе комплекса средств контроля и управления МСКУ - СС 4510 - 38. Программа и методика испытаний на функционирование».

СС.421045.012 Д22. «Система автоматического управления газоперекачивающими агрегатами на базе комплекса средств контроля и управления МСКУ - СС 4510 - 38. Инструкция по калибровке».

Протокол приёмочных испытаний по определению погрешности измерительных каналов (ИК) и оценка взаимного влияния каналов в соответствии с п. 8.2.2 - п.8.2.5 320 - 96 ПМА.

В соответствии с п. 3.1 «Правил сертификации производственного оборудования», который гласит: «При сертификации объём проверок по решению органа по сертификации может быть сокращён при наличии у заявителя дополнительных доказательств соответствия. В качестве таких доказательств могут быть использованы сертификаты на систему качества или производства», считаю возможным добавить к пакету документов копию лицензии Федерального горного и промышленного надзора России. Данная лицензия выдана ЗАО НПФ «Система - Сервис», и предоставляет право на осуществление деятельности по проектированию систем контроля и управления для магистральных нефтегазопродуктопроводов.

Орган по сертификации имеет право в обоснованных случаях запрашивать дополнительную техническую документацию, необходимую для подтверждения соответствия оборудования установленным требованиям.

На этом, считаю этап подачи заявки - завершённым.

2.2 Принятие решения по заявке, в том числе выбор схемы

Орган по сертификации рассматривает заявку на сертификацию оборудования и доводит до заявителя и испытательной лаборатории решение по установленной форме (см. выше). При этом в зависимости от вида оборудования и схемы сертификации, в решении по заявке дополнительно указывают особые условия проведения сертификационных испытаний, оценки производства, приёмке в эксплуатацию и проведения инспекционного контроля. Испытательная лаборатория после получения решения составляет программу испытаний с указанием нормативных документов и регламентированных ими проверяемых параметров (требований), а также места проведения испытаний и согласовывает её с органом по сертификации.

2.3 Испытания

В руководстве ИСО/МЭК 2 дано следующее определение термина «испытание»: техническая операция, заключающаяся в определении одной или нескольких характеристик данной продукции, процесса или услуги в соответствии с установленной процедурой. Другое определение дано в ГОСТ 16504 - 81 «Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения». Согласно этому документу, испытания - экспериментальное определение (оценивание) количественных и (или) качественных свойств объекта как результата воздействия на него при его функционировании, а также при моделировании объекта и (или) воздействия на него.

Основными составляющими процесса испытаний являются следующие:

Объект испытаний - продукция, подвергаемая испытаниям. Главным признаком объекта испытаний является то, что по результатам испытаний принимается решение именно по этому объекту: о его годности или браковке, о возможности предъявления на последующие испытания, о возможности серийного выпуска и т. п. Характеристики свойств объекта при испытаниях можно определить путём измерений, анализов, диагностирования, применения органолептических методов или регистрации определённых событий при испытаниях (отказы, повреждения) и т. д.

При испытаниях характеристики свойств объекта либо оценивают, либо контролируют. В первом случае задачей испытаний является получение количественных или качественных оценок свойств объекта; во втором - только установление соответствия характеристик объекта заданным требованиям.

Условия испытаний - это совокупность воздействующих факторов и (или) режимов функционирования объекта при испытаниях. Условия испытаний могут быть реальными или моделируемыми, предусматривать определение характеристик объекта при его функционировании и отсутствии функционирования, при наличии воздействий или после их приложения.

Средства испытаний - это технические устройства, необходимые для проведения испытаний. Сюда входят средства измерений, испытательное оборудование и вспомогательные технические устройства.

Исполнители испытаний - это персонал, участвующий в процессе испытаний. К нему предъявляются требования по квалификации, образованию, опыту работы, другим критериям.

Нормативно - методическую основу процесса испытаний составляют:

комплекс стандартов, регламентирующих организационно - методические и нормативно - технические основы испытаний;

комплекс стандартов, системы разработки и постановки продукции на производство;

комплекс стандартов государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ);

нормативно - технические и технические документы, регламентирующие требования к продукции и методам её испытаний;

нормативно - технические документы, регламентирующие требования к средствам испытаний и порядок их использования.

Точность и достоверность сертификационных испытаний и контроля.

Параметры продукции, оцениваемые при испытаниях, обычно могут отклоняться от номинального значения Пн как в одну, так и в другую сторону. Данную ситуацию можно показать неравенством:

,

где ПП, - предельные отклонения параметра; ПД и - допустимые отклонения параметра.

Тогда допустимо следующее: составная часть технической системы (ТС) работоспособна, если ПП; требует замены, если или

ПД ПП, и неработоспособна, если или ПП. При известной плотности f(x) закона распределения значений параметра могут возникать ситуации:

ТС работоспособна с вероятностью

;

ТС неработоспособна, так как требует замены или регулировки по контролируемому параметру с вероятностью

+;

ТС неработоспособна с вероятностью

+;

Вероятности Р1, Р2 и Р3 есть априорные вероятности появления события без учёта погрешности измерения . Последняя, как известно, приведёт к деформации закона распределения параметра, и вместо фактической величины х будет зарегистрирована случайная величина . Тогда, допуск параметра ТП = 6, а допуск погрешности измерения ТИ =6,

где, - СКО измеряемого параметра; а - СКО погрешности измерения. Всё это приводит к возникновению другой области допустимых значений. Фактические границы примут вид:

а=.

Поэтому в реальных условиях будет наблюдаться одно из восьми несовместимых событий:

Событие	Истинное значение	Измеренное значение
Н1
Н2
Н3
Н4
Н5
Н6
Н7
Н8

События Н1, Н4, Н5 и Н8 соответствуют правильным результатам измерения, а события Н2, Н3, Н6 и Н7 - неверным заключениям. Соответствующие им вероятности Р(Н) характеризуют степень достоверности D результатов контроля, т.е. его качество:

D = Р(Н1)+Р(Н4)+Р(Н5)+Р(Н8) = 1- (Р(Н2)+Р(Н3)+Р(Н6)+Р(Н7)

Испытателей интересуют в основном события Н2, Н3, Н6 и Н7, поскольку при событиях Н2 и Н6 «годный» параметр признаётся негодным, а при событиях Н3 и Н7 «негодный» параметр признаётся годным. Поэтому назовём сумму Р(Н2)+Р(Н6) = РI вероятностью ошибки первого рода, а Р(Н3)+Р(Н7) = РII - вероятностью ошибки второго рода.

Тогда достоверность контроля, количественно характеризующая вероятность принятия правильного решения по результатам измерений, или степень объективности контрольно - измерительной процедуры, можно оценить как

D = 1 - (РI + РII).

Если известны плотности вероятностей законов распределения параметра f(x) и погрешности измерений f(), то при взаимной независимости этих законов и заданных допустимых верхней ХВ и нижней ХН границах значения параметра вероятности ошибок первого и второго рода в общем виде определяются как

РI = ;

PII = .

Ошибки первого рода при сертификационных испытаниях приводят к неверным заключениям при оценке соответствия продукции, что может послужить причиной для жалоб со стороны заявителя сертификации. Появление ошибки второго рода влечёт за собой выдачу сертификата на продукцию, не соответствующую заданным требованиям. Последствия этого проявляются в ходе эксплуатации сертифицированного изделия и могут подорвать доверие к органам по сертификации и испытательным лабораториям со стороны потребителей продукции.

Измерение параметров высокоточными СИ ещё не гарантирует высокой достоверности, поскольку кроме СИ на результаты контроля влияет множество других факторов (внешние, внутренние, неинформативные параметры, режим работы и т.д.). Поэтому при эксплуатации технических систем целесообразно говорить о погрешности измерений (или), которая учитывает все виды основных и дополнительных погрешностей измерения.