Диссертация (Технико-экономические аспекты эксплутационной надежности, технического обслуживания и ремонта оборудования предприятий по производству минеральных удобрений)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образованияМОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиФЕДОСЕЕВ ЕВГЕНИЙ ВЛАДИМИРОВИЧТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙНАДЁЖНОСТИ, ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТАОБОРУДОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙСпециальность 05.02.13«Машины, агрегаты и процессы»(полиграфические и упаковочные технологии и оборудование,химическая промышленность)Диссертацияна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук, профессорЛагуткин Михаил ГеоргиевичМосква2017ОГЛАВЛЕНИЕВведение............................................................................................................................................

3Глава 1. Анализ теории и практики ........................................................................................... 10Состояние отрасли производства минеральных удобрений, проблемы и тенденции....... 10Система ТОиР предприятий ................................................................................................ 14Эксплуатационная надёжность оборудования.................................................................... 20Особенности интенсивного изнашивания оборудования отрасли ..................................... 29Выводы ........................................................................................................................................ 37Глава 2.

Методы исследований ................................................................................................... 392.1. Эффективность системы ТОиР ............................................................................................ 392.2. Практическая надёжность оборудования ХТС ....................................................................

422.3. Коррозионно-механическое изнашивание ........................................................................... 50Выводы ........................................................................................................................................ 60Глава 3. Результаты исследований ............................................................................................. 613.1. Показатели эффективности ТОиР……………………………………………………………613.2. Автоматизированная система сбора и анализа первичных данных ................................... 663.3.

Показатели эксплуатационной надёжности оборудования ................................................ 783.4. Износостойкость упрочнённых и восстановленных поверхностей ................................. 103Выводы ...................................................................................................................................... 116Глава 4. Анализ полученных результатов ............................................................................... 1184.1. Управление системой ТОиР по показателям .................................................................... 1184.2. Обеспечение эксплуатационной надёжности оборудования ...........................................

1244.3. Технико-экономические и организационные-технические результаты работы.............. 138Выводы ...................................................................................................................................... 150Заключение .................................................................................................................................. 152Принятые обозначения ............................................................................................................... 158Список используемых источников ...........................................................................................

158Приложения ................................................................................................................................. 1732ВВЕДЕНИЕАктуальность работы.Актуальность вопросов эксплуатационной надёжности оборудования отрасли подтверждается тысячами страниц научных публикаций, многочисленными отчётами и предложениямиинжиниринговых (консалтинговых) компаний, в переписывании которых нет необходимости.Открытой регулярной отчётности Росстата, Минпромторга и Ростехнадзора вполне достаточнодля оценки масштабов бедствия в области практической надёжности оборудования предприятий отрасли (см. п. 1.1, степень износа основных фондов обрабатывающих производств и похимическому комплексу, долю полностью изношенных, количество аварий и катастроф по причине отказов оборудования, связанный с этим травматизм, в том числе с летальным исходомпострадавших, экономический ущерб и пр.).

Менеджмент и собственники компаний, дополнительно к перечисленному, озадачены снижением проектных мощностей. По оценкам различныхспециалистов в нашей стране из-за низкой надёжности оборудования в среднем по отрасли теряется порядка 15% годовой мощности основных производств [132; 41 и др.]. Растущие бюджеты на систему ТОиР и замену изношенного оборудования усугубляются отсутствием взаимосвязи между вложенными ресурсами в техническое состояние основных фондов и их практической надёжностью.Анализ фундаментальных исследований по надёжности химического оборудования (докторские диссертации, научные книжные издания, нормативы и стандарты [5; 44; 51; 55; 97; 161,165 и др.]), а также научно-практических работ (в том числе кандидатские диссертации [34; 68;78; 86; 94; 98; 123; 124 и др.]) и многочисленных периодических публикаций, позволяет сгруппировать актуальные в отрасли проблемы разработки и реализации программ прикладнойнадёжности в четыре основополагающих: избыточный математический аппарат [90; 98; 143];специфика оборудования и условий эксплуатации отрасли [37; 53; 160]; междисциплинарныебарьеры [68; 161]; сложности применимости теории на практике [5; 51; 76; 109 и др.].Для управления практической надёжностью действующих предприятий наибольшее значение имеют два последних фактора.

Большинство научных работ в области теории надёжностинеприменимы на практике вследствие абстрагирования исследователей от вопросов теорииэкономики и управления. Опыт инженеров-практиков (в том числе консалтинговых компаний)даже при решении комплексных задач в области надёжности основных средств (производственных активов) действующих предприятий, выполняется без попыток обобщения и построения теории, что существенно ограничивает воспроизведение (тиражирование) результата. Междисциплинарные барьеры на практике проявляются в столкновении инженеров, экономистов иуправленцев.

Характерное в наше время заимствование западноевропейских инструментов в3условиях сложившегося в стране отраслевого разрыва теории и практики, доводит порой подобные эксперименты до абсурда (терминологического, культурологического и пр.).Немногочисленные работы отечественных специалистов, рассмотревших технические вопросы эксплуатации оборудования отрасли (система ТОиР, надёжность и безопасность) в ихэкономических аспектах, велись в 60-80гг.

прошлого столетия [41; 87; 154; 166] и практическипрекратились по причине развала профильных научно-исследовательских институтов, отраслевых периодических изданий и связей между производственным и научными сообществамистраны в 90-х. Методики, предложенные специалистами ГИАПа в 80-х (основанные на данныхдействующих производствах аммиака), безусловно, заслуживают уважения и могут быть полезны, но по большей части уже потеряли свою практическую значимость.Влияние системы ТОиР, как ключевого инструмента управления эксплуатационнойнадёжностью, не ограничивается только техническими аспектами и даже экономикой производства (через себестоимость продукции).

Низкий уровень эксплуатационной надёжности иэффективности ТОиР оказывает существенное воздействие и на продажи и на конкурентоспособность (через качество и сроки поставки продукции), а также на имидж компаний в целом(через экологию и взаимоотношения с государством и обществом). Этим обусловлено повышенное внимание к данной сфере инспектирующих и контролирующих организаций, а такжеруководителей компаний всех уровней вплоть до топ-менеджеров, отвечающих перед собственниками и государством за стратегию и бизнес в целом.Такое представление о проблеме в её теоретическом и практическом аспектах, при разработке и реализации инструментов операционного управления эксплуатационной надёжностьюоборудования предприятия и системой ТОиР как её части, потребовали одновременного решения ряда практических технико-экономических и организационно-технических задач научнообоснованными методами.

Такой подход к проблеме эксплуатационной надёжности отличаетнастоящее исследование от проведённых ранее в этой области.Степень разработанности темы исследования.Работа носит системный характер в области исследования научно-практических вопросовэксплуатационной надёжности, ТОиР оборудования ХТС. Системный подход к проблемам вэтих областях, прикладной характер работы и комплексный подход к технико-экономическимаспектам охватывает широкий спектр научных теорий и методов исследования, использованных в работе.Фундаментальные основы в области надёжности ХТС заложены в 60-70-х годах прошлоговека в работах В.В.

Кафарова, В.П. Мешалкина, Жилинского И.Б. и Зубовой А.Ф. Впоследствиипо инициативе Жилинского И.Б. на базе Московского Института Химического Машиностроения (МИХМ) создана ведущая научная школа в стране, которую до недавнего времени возглав4лял д.т.н. Шубин В.С., работы которого хорошо известны современникам, изучающим вопросынадёжности оборудования химических и нефтеперерабатывающих производств.За время работы кафедры (конструирование аппаратов) выполнены ряд научнопрактических исследований, посвящённых проблемам эксплуатационной надёжности агрегатоваммиака, карбамида, аммиачной селитры и других производств отрасли. В последние годы приизучении надёжности ХТС уделялось значительно внимание непараметрическим методам исследования и робастным оценкам практических данных.Труды академика Кафарова В.В.