РАЗДЕЛ 2
ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Обоснование методики исследования надежности стыковочных узлов
В работе исследован процесс потери функциональных свойств элементов стыковочных
узлов, рассмотренных как единая система, где при неполадках и ухудшении
эксплуатационных характеристик одного элемента нарушается функционирование
других и всей конструкции в целом.
Требуемый уровень надежности рассматриваемой системы должен обеспечить
безотказность процесса производства продукта заданного качества и количества.
Поэтому для достижения этой цели необходимо стремиться предотвратить все
события, приводящие к отказам. При отсутствии детального анализа процесса
отказов трудно разобраться, что, в какой степени и при каких условиях является
первопричиной низкого уровня надежности стыковочных узлов. Реально существует
достаточный для конкретных условий производства уровень безотказности машин и
оборудования производства, удовлетворяющий эксплуатационников. Обеспечение
этого уровня для системы элементов узла позволит вывести ее из числа слабых
звеньев коксового производства.
Необходимый уровень безотказности может быть определен и обеспечен различными
методами, известными в теории надежности. Поскольку все причины отказов узла
никогда не действуют в чистом виде, а только совместно, то для анализа
надежности использовали наиболее эффективную для такого случая методику –
построение деревьев отказов (МДО) с теоретико-множественным описанием в
символах булевой алгебры [91], что по существу является структурно -логическим
представлением последовательности и сочетаний событий и условий, приводящих к
отказу системы. МДО дает возможность:
* наглядно продемонстрировать «узкие места» узла;
* устанавливать и ранжировать причины, вызывающие отказ каждого элемента и всей
системы;
* оценить степень их влияния на процесс потери функциональных свойств узла;
* провести качественный и количественный анализ надежности;
* изучить механизм потери функциональных свойств системы элементов и
прогнозировать их отказы.
Анализ фактического состояния стыковочных узлов коксовых печей
Анализ документации
Для сбора информации, необходимой для исследования надежности рассматриваемой
системы, был проведен анализ фактического состояния коксовых печей и
технических возможностей ремонтной службы Авдеевского коксохимического завода
по данным за период 1996-2001 гг.
Была рассмотрена следующая техническая документация:
* суточные рапорты диспетчера АКХЗ;
* ремонтная документация;
* приказы, распоряжения, протоколы совещаний, акты обследований.
В имеющейся документации содержится большой объем важной информации о
фактическом состоянии системы и рекомендации, реализация которых может
способствовать повышению надежности и долговечности системы.
Выполнение ремонтных работ осуществляется на основе заявок цехов, как правило,
по достижению критического состояния элементов и, по различным причинам, не
всегда своевременно. Техническое обслуживание элементов стыковочных узлов
практически отсутствует. Учет изменения параметров технического состояния
разнороден по структуре и ведется в настоящее время несистематически.
Отсутствует накопление информации по надежности системы элементов стыковочных
узлов. Нет четкого распределения обязанностей персонала по контролю состояния и
проведению технического обслуживания элементов батареи. Ремонт стыковочных
узлов проводятся в тяжелых условиях: при высоких температурах, загазованности,
запыленности среды, при низком уровне механизации работ. Упущения в организации
ремонтов, контроле и учете технического состояния оборудования, в создании
приемлемых условий труда ремонтников за счет использования передовых методов и
средств в их работе, являются причинами значительного снижения качества
ремонтов, создают предпосылки преждевременного выхода из строя основных
фондов.
Анализ информации об отказах стыковочных узлов
Полученная на основе заводских учетных документов информация была обработана
математическими методами, обобщена и проанализирована (приложение А, Б, табл.
Б.1) . В результате установлены важные характеристики эффективности работы
стыковочных узлов. При сравнении интенсивности отказов и простоев коксового
производства коксовых цехов №3 и №4 было выявлено систематическое увеличение
доли отказов элементов стыковочных узлов с 5 % в 1996 г. до 25 % в 1999 г.
Причины сложившейся неблагоприятной ситуации заключаются в низком уровне
эксплуатации оборудования, использования предельных технологических режимов,
прежде всего, по температуре и периоду коксования.
В табл. 2.1., 2.2 представлено среднегодовое количество отказов кладки и
металлических элементов стыковочных узлов.
Наиболее часто отказы кладки возникали вследствие вертикальных трещин, в том
числе и двойных трещин – “столбиков”. Значительная доля отказов возникает из-за
деформаций простенков. Преобладает при этом вогнутость, появление этого дефекта
обусловлено тугим ходом коксового пирога при выдаче.
Местные перегревы и резкие теплосмены вследствие неправильного поддержания
температурного режима приводят к образованию раковин и прогаров в кладке.
В результате анализа установлены следующие основные причины потери
работоспособности стыковочных узлов:
низкий уровень эксплуатации;
отсутствие научно-обоснованного планирования технического обслуживания и
ремонта;
неудовлетворительный контроль технического состояния элементов стыковочных
узлов, отсутствие учета и анализа тенденций его изменения;
конструктивное несовершенство отдельных узлов.
Таблица 2.1
Среднегодовое количество отказов Nср. кладки стыковочных узлов и доля б по
видам д
- Київ+380960830922