Диссертация (1095152), страница 2
Текст из файла (страница 2)
и профессора Мешалкина В.Г. внесли большой вклад вразвитие теории и практики систем ТОиР оборудования химических производств. Также этойпроблемой занимались Шкловский Э.И., Востриков B.C., Киселев Г.Ф., Поникаров И.И., Ермаков В.И. и др.Кроме учёных МИХМ изучением проблем надёжности занимались в РХТУ им. Д.И. Менделеева, Главном Институте Азотной Промышленности (ГИАП), Научно-исследовательскомИнституте по удобрениям и инсектофунгицидам (НИУИФ). Одной из сильнейших школ общейтеории надёжностью по праву можно считать ныне действующую при МГТУ им.
Н.Э. Баумана.Современное представление о параметрической надёжности машин сформулировано в работахпрофессора Проникова А.С. Достойное место в этом ряду занимают работы Ушакова И.А.,профессора МФТИ, МЭИ и трёх Университетов США.За пределами нашей страны важный вклад в мировую науку о надёжности в области ХТСвнес Дэвид Химменблау (David Mantner Himmelblau), доктор наук, почётный профессор нескольких университетов США. Эксперт в области диагностики и надёжности, работал в исполнительном комитете Американского химического общества (ACS) и директором Американского института инженеров-химиков (AIChE).Работы этих авторов в значительной степени раскрывают научные подходы современнойтеории надежности техники и оборудования ХТС в частности.
Позволяют сформулировать цельи задачи работы для исследования и применения на практике авторской модели оценки и обеспечения требуемого уровня практической надёжности оборудования на этапе его эксплуатациив составе действующих предприятий отрасли.Цель диссертационной работы.Разработка и апробирование научно-обоснованной методики оценки показателей практической надёжности и эффективности ТОиР, основанной на комплексном анализе техникоэкономических аспектов эксплуатации оборудования предприятий по производству минеральных удобрений.5Задачи работы:1. Выполнить обзор и анализ основных теоретических подходов отечественной и зарубежных научных школ к оценке эффективности системы ТОиР и эксплуатационной надёжностиоборудования предприятий, а также лучших практик (опыта) их применения в промышленности индустриально развитых стран;2.
Разработать интегральный, комплексный показатель оценки эффективности системыТОиР, учитывающий качество работ, время и стоимость их выполнения;3. Предложить и обосновать методику практической оценки предельных состояний оборудования предприятий по производству минеральных удобрений с учётом, как его технических параметров, так и показателей качества, безопасности труда, охраны окружающей среды иэкономики производства;4.
Обосновать целесообразность и разработать соответствующий подход техникоэкономической оценки эксплуатационной надёжности оборудования и эффективности ТОиР, атакже способов их обеспечения для действующих предприятий отрасли, на примере группы иотдельных производств, агрегатов, видов и отдельных единиц оборудования с учётом параметрических и потенциальных отказов элементов и ХТС;5. Проанализировать применимость предложенных методов оценки и обеспечениянадёжности на примере узлов и деталей оборудования, эксплуатируемого в условиях интенсивного изнашивания в составе наименее надёжных агрегатов действующих производств.Научная новизна:1.
На основании анализа технических, организационных и экономических аспектов эксплуатации оборудования предприятий по производству минеральных удобрений, предложенинтегральный комплексный показатель оценки эффективности системы ТОиР, учитывающийкачество работ, время и стоимость их выполнения;2. Разработана методика оценки, алгоритм учёта и анализа предельных состояний оборудования предприятий по производству минеральных удобрений, основанных не только на технических параметрах ХТС, но и показателях качества, безопасности труда, охраны окружающей среды, и экономики эксплуатации действующих производств;3.
Обоснована целесообразность технико-экономической оценки эксплуатационнойнадёжности и эффективности ТОиР, разработаны методы их обеспечения для действующихпредприятий по производству минеральных удобрений, на примере группы и отдельных производств, агрегатов, видов и отдельных единиц оборудования;4. Определены механизм и кинетика коррозионно-механического разрушения мешалокэкстракторов и рабочих колёс насосов, эксплуатирующийся в условиях интенсивного гидро-6абразивного изнашивания в коррозионно-активных средах производства экстракционной фосфорной кислоты (далее ЭФК) и комплексных минеральных удобрений (далее NPK-удобрений).Теоретическая и практическая значимость работы:1. Разработанные, адаптированные и апробированные в условиях действующих предприятий отрасли результаты обзора и анализа современных подходов в системе ТОиР и эксплуатационной надёжности (терминология, методология и пр.), служат теоретической и опытной базой для проведения научно-практических исследований химических и нефтеперерабатывающихпроизводств;2.
Предложенные показатели оценки эффективности системы ТОиР позволили получитьданные о качестве ремонтов, затратах времени и стоимости работ, как в целом для группы компаний по производству минеральных удобрений (АО «МХК«ЕвроХим»), так и для четырёх предприятий (АО «НАК«Азот», АО «Невинномысский Азот», ООО «ПГ «Фосфорит» и ООО «ЕвроХим - БМУ») и более чем для двадцати цехов/производств в их составе (производство аммиака,азотной кислоты, карбамида, селитры, серной и фосфорной кислот, аммофоса и пр.);3. Разработанный и апробированный в ходе исследования алгоритм сбора и обработкипервичных данных о надёжности оборудования, в предложенном порядке используется технологическим и ремонтным персоналом цехов одного из крупнейших предприятий по производству минеральных удобрений (АО «Невинномысский Азот»);4.
Применение предложенной комбинации предварительных и окончательных (математических), формализованных и неформализованных (эвристических) методов обработки и анализаисходных данных об отказах основных производств АО «Невинномысский Азот», позволилоопределить не только цеха с наибольшим количеством отказов на единицу оборудования и максимальными потерями от соответствующих разгрузок и остановок производств (агрегаты аммиака, азотной кислоты и NPK-удобрений), но и установить характерные отказы, а также причиныи организационно-технические мероприятия для обеспечения требуемого уровня надёжностидля наиболее критичного оборудования (компрессор синтез-газа, насосы монодиэтаноламина,холодильник-конденсатор, абсорбционная колонна и пр.);5.
Результаты количественного и качественного технико-экономического анализа видов,последствий и критичности отказов аппаратов с вращающимися барабанами производства комплексных минеральных удобрений позволил изменить межремонтные пробеги и номенклатурувыполняемых работ по ТОиР, а также разработать рекомендации по эксплуатации данного видаоборудования в цехе, с обоснованием экономического эффекта полученных результатов.6.
По результатам анализа надёжности и эффективности ТОиР конвейерного парка производства комплексных минеральных удобрений разработана программа обеспечения надёжности, включающая пересмотр периодичности и объёмов осмотра (ревизии) оборудования, при7менение комбинированных подходов к методам (стратегии) ТОиР как по наработке, так и посостоянию, а также направления обучения, повышения квалификации и изменения системы мотивации производственного персонала и другие организационно-технические мероприятия.7. Разработана, изготовлена и апробирована опытно-промышленная установка для испытания образцов материалов и упрочняющих покрытий в условиях гидроабразивного изнашивания в коррозионно-активных средах (с возможностью регулирования основных режимных параметров в условиях действующего производства);8.
Увеличена износостойкость рабочих колёс насосов за счёт применения технологийупрочнения рабочих поверхностей закупаемых колёс и изменения материалов для наплавки ихпри восстановлении после износа, с экспериментально подтверждённым повышением эксплуатационной надёжности насосных агрегатов и снижением совокупных затрат на их содержание(материалы, запасные части и трудозатраты персонала) в цехе по производству комплексныхминеральных удобрений АО «Невинномысский Азот». Полученные результаты использованы вООО «ЕвроХим-БМУ».Методология и методы исследованияПри решении поставленных задач в работе использованы теоретические и экспериментальные методы научного познания.
Общенаучные теоретические методы исследования (восхождение от абстрактного к конкретному, метод идеализации, метод формализации и пр.) основаны на базовых положениях теории надёжности, триботехники, теории систем, экономическойтеории и теории управления, вероятностей, нечётких множеств и др.Экспериментальные и эмпирическо-теоретические методы использованы длясбора ианализа данных о надёжности оборудования, а также при проведении лабораторных, опытнопромышленных/стендовых и промышленных испытаний (подконтрольной эксплуатации).Применены специальные методы исследования по ГОСТ 27.310-95 “Надежность в технике.Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения” [28], РД 50-690-90“Надёжность в технике. Методы оценки показателей надёжности по экспериментальным данным” [114], ГОСТ 9.905-82 “Методы коррозионных испытаний. Общие требования” [30] и др.Степень достоверности и апробация результатов исследования.Достоверность теоретических и практических результатов работы подтверждается корректностью постановки цели и задач, а также принятых методов, соответствующих современным научно-практическим подходам к исследованию вопросов эксплуатационной надёжноститехники.
Достоверность данных в практической сфере отраслевых предприятий и апробациярезультатов подтверждается Актом о проведении исследований и внедрении результатов в АО“Невинномысский Азот” (Приложение А.1), а также Актом об использовании результатов вООО “ЕвроХим - БМУ” (Приложение А.2).8Научные положения диссертации обоснованы и подтверждены воспроизводимостью результатов в нескольких цехах и предприятиях по производству минеральных удобрений, а также соответствием экспериментальных и аналитических (расчетных) данных.Результаты работы докладывались на:- VII региональной научно-технической конференции “Вузовская наука – СевероКавказскому региону” (2003, Ставрополь);- 11-й Международной научно-практической конференции “Разработка материалов ивосстановление деталей при совместном воздействии на них кавитации, коррозии и абразивного изнашивания.
Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- домакроуровня” (2009, Санкт-Петербург);- XXIII Международной научной конференции “Стратегия ремонта оборудования промышленных объектов с учетом надежности и технического состояния” (2010, Саратов, Саратовский Государственный Технический Университет);- Международной научно-практической конференции “ Экологические проблемы индустриальных мегаполисов ” (2010, Донецк);- XXIV Международной научной конференции “Математические методы в технике итехнологиях” (2011, Киев).Публикации.По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 7 в научных журналахиз Перечня ВАК при Минобрнауки РФ, 3 работы опубликовано в сборниках материалов Международных научных конференций.Структура и объём работы.Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, изложенных на 172 страницах и приложений, содержит 55 рисунков и 25 таблиц, список литературы из 213 наименований9ГЛАВА 1АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИСостояние отрасли производства минеральных удобрений,проблемы и тенденцииХимическая промышленность является одной из ведущих отраслей современной мировойэкономики.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
