Диссертация (1095152), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Аналогом средней времени наработка на отказ в англоязычных источникахявляется MTBF (Failure rate, mean time between failure, MTBF).Среднее время наработки на отказ (MTBF), ч составит:MTBFK =n∙trгде MTBF - среднее время наработки на отказ, ч.;n – количество оборудования, шт.;t – наработка за период между ОР, ч.;r – количество отказов, шт.На примере конвейеров,MTBFK =90 ∙ 7416= 207932197(3.17)Таблица 3.15 – Результаты расчёта среднего времени наработки на отказ№Кол-вооборудования,ед.Вид оборудованияКол-во отказовНаНа едивид,ницу,шт.шт./ед.Среднее времянаработки наотказ (MTBF),ед.*ч./шт.1Барабаны (грануляторы, сушилки)67212,06182Дробилки11565,114573Грохоты12554,616184Трубопроводы291284,416805Конвейеры (транспортёры и элеваторы)903213,620796Аппараты с мешалками27572,135137Печи351,744508Аппараты (колонны и теплообменники)68801,263049Насосы981061,1685610Здания и сооружения33290,9843911Вентиляторы105830,8938212ГПМ81250,32402813Фасовочное1340,32410214Емкости (сборники, бункеры, баки)7250,110679064810262,714380Итого:здесь и далее - аппараты с вращающимися барабанамиРезультаты расчёта фактического времени восстановления по видам оборудования и суммарные показатели по простоям в ППР приведены в Таблице 3.16.
Приведённые данные необходимы для анализа результатов оценки надёжности оборудования цеха и разработки рекомендаций, выполненных в п. 4.2 следующей главы.98Таблица 3.16 – Результаты расчёта времени восстановления и показатели по простоям в ППР№Наименованиевида оборудованияВремя восстановления работоспособного состояния или заменыНа вид, чНа единицу,ч/ед.На отказ,ч/шт.Простой оборудования в ППР(плановая)На вид, На единицу,ч.ч./ед.1Конвейеры (транспортёры и элеваторы)2307267123241372Трубопроводы804286888313Насосы638769024924Аппараты (колонны итеплообменники)734119116221715Вентиляторы8758114841466Барабаны (грануляторы,сушилки)674112920803477Грохоты33228615841328Аппараты с мешалками32512671722669Дробилки423388112010210ГПМ1572637404611Печи64211353017712Здания и сооружения41713144231313Фасовочное272712909914Емкости (сборники,бункеры, баки)26058088112Итого:78032284623126При планировании мероприятий, направленных на снижение времени и трудоёмкости работ по ТОиР необходимо рассматривать совокупность данных по неплановым работам и работам в период ППР.
Получить фактические данные о времени и трудоёмкости работ в периодППР не входило в задачи исследования (масштабная задача, включающая хронометраж выполняемых работ), однако для выработки общих рекомендаций к системе ТОиР и составления ПОНиспользование плановых показателей оправдано.
Данные о трудоёмкости приведены в Таблице3.17.99Таблица 3.17 – Результаты расчёта трудоёмкостиТрудоемкость восстановленияработоспособного состояния№Вид оборудования1Конвейеры (транспортёры иэлеваторы)6282702Вентиляторы29393Барабаны (грануляторы, сушилки)4На вид,челчНа единицу,челч/ед.2042004467283514974143234539133137642294Трубопроводы206271161219425Насосы16091615338883466Аппараты (колонны и теплообменники)16452421445256557Грохоты910761753854498Здания и сооружения10963338439139Дробилки10709719435939610Аппараты с мешалками102938182438990311ГПМ4395183048737612Печи15050304971165713Емкости (сборники, бункеры, баки)701141220116914Фасовочное685175470421217146522238074595Итого:На вид,челчНа единиНа отказ,цу,челч/шт.челч/ед.Трудоёмкость ППР(плановая)В качестве источника данных использован актуальный (утверждённый и используемыйпри планировании работ на предприятии) документ, регламентирующий периодичность, продолжительность и трудозатраты ППР цеха.
Полностью “Номенклатура основного и …” здесь неприложена. Выдержка, описывающая структуру и формат данных приведена в Приложении Б.1.Для анализа организационных вопросов системы ТОиР рассмотрены штатные расписанияремонтных подразделений и численность стороннего персонала, задействованного в ТОиР оборудования цеха в течение года. Трудозатраты, посчитанные как фактическая численность рабочих на продолжительность рабочего времени. Безусловно, это уступает точности, достигаемойпри хронометраже работ, но учитывая трудоёмкость этой операции (всех работ в течение года)100и решаемую задачу комплексной оценки системы ТОиР, принятая точность и способ расчётаявляются приемлемыми.
Результаты расчёта приведены в Таблице 3.18.Таблица 3.18 – Фактическая расстановка ремонтного персонала и трудоёмкость работВид деятельностиЦЦРТОМОКоличество работников, чел./Трудозатраты, чел.*чЦЦРТОЦЦРТОТО, ЗиСКИПиАЦЦРТОЭОУстранение/предупреждениеотказов (текущая деятельность)8/194721/317529/1360816/24192ППР (между ОР)12/292011/26779/219016/3893ОР (остановочный ремонт)26/6656420/1075209/230416/4096115231419491810232181ВСЕГО:ИТОГО:203755ЦЦРТО МО – цех централизованного ремонта и технического обслуживания машинного оборудования(насосы, вентиляторы); ТО, ЗиС – технологическое оборудование, здания и сооружения (включая дробилки, грохоты, барабаны, конвейеры); КИПиА – контрольно-измерительные приборы и автоматика; ЭО– электрооборудование. Численность указана как собственного так и стороннего персонала, закреплённого за соответствующими ЦЦРТО (видами оборудования).Таким образом, разница между плановыми трудозатратами на ППР согласно Номенклатуре цеха (ППР и ОР, 238074 чел.ч) и фактическими трудозатратами по количеству задействованного персонала (203755 чел.ч) составляет порядка 15%.
При этом принято, что трудозатраты на устранение и предупреждение отказов (21714 чел.ч) являются частью системы ППР, чтоявляется дискуссионной темой среди соответствующих специалистов. При решении поставленных задач гораздо важнее что данные трудозатраты в составе общих составляют 10,6%.Основные результаты расчёта сведены в таблицу и приведены в Приложении В.10. Анализполученных данных изложен в следующей главе диссертации.Приведённые данные на примере одного цеха показывают применимость стандартных методов при оценке эксплуатационной надёжности расчётными методами для решения практических задач научно-обоснованными методами в условиях действующих производств предприятий отрасли.
Продемонстрирован порядок применения так называемых рабочих методик, основанных на технико-экономическом подходе к оценке надёжности промышленных объектов(адоптированном к ХТС и задачам исследования). Даны результаты предварительной и окончательной обработки первичной информации о предельных состояниях оборудования, основанные на данных, собранных в период подконтрольной эксплуатации в автоматизированной системесбора и анализа первичной информации.1013.4.Износостойкость упрочнённых и восстановленных поверхностейРезультаты трёх этапов испытаний изложены в порядке их проведения и описания методик в п. 2.3.Графики абсолютной и относительной потери массы испытанных по программе образцовпоказаны в Приложении В.11При пересчёте потерянной массы, средняя скорость коррозии стали марки Ст3ПС по пятипарам образцов составила 28 мм/год, т.е.
материал относится к группе “VI. Нестойкие” (баллстойкости 10). Сталь марки 04Х18Н10 при средней скорости коррозии 0,38 мм/год и сталь марки 06ХН28МДТ в 0,01 – первая относится к “IV. Понижено стойкие” материалам (балл 6), авторая к “II. Весьма стойкие” (балл 2).Необходимо отметить, что количественные значения не представляют значимости для исследования, тем более что сталь марки ни Ст3СП, ни 04Х18Н10 (как правило) не используютсядля оборудования, эксплуатируемого в среде ЭФК. Задачей исследования было проанализировать скорость и коррозии и вид изношенных поверхностей материалов разных сталей в промышленной рабочей среде в лабораторных условиях. Фотографии пластин показаны на рисунке3.9.Рисунок 3.9 – Исследуемые пластиныНеобходимо отметить, что результаты испытаний (по потере массы) в лабораторныхусловиях и на подвеске в опытно-промышленной показали удовлетворительную сходимостьрезультатов.
Потеря массы на подвеске через 420 часов составила 0,02 г., а в лаборатории через336 часов – 0,008г. и через 504 часа – 0,016г., что доказывает сопоставимость коррозионной активности рабочих сред двух испытаний и корректность выполняемых замеров.102Количественный показатель износа (потеря массы) второго этапа исследования (на опытно-промышленной установке) также регистрировались в ходе испытания. Приведены в Приложении В.12 и Приложении В.13 из-за большого размера диаграмм. При этом основной задачейявлялись качественные исследования гидродинамики потоков, состояние изношенных поверхностей и природа изнашивания при различном расположении лопасти и её положении.Визуальное наблюдение за движением жидкости в прозрачном баке с мешалкой при различных скоростях, форме и расположении рабочих колёс, а также при перемешивании жидкостейразличнойвязкости,позволилоустановитьналичиепервичного(радиально-тангенциального) потока и вторичного (меридиональный) при гидродинамических условияхблизким к производственным.
Определены циркуляционные контуры и застойные зоны, чтоимеет важное значение для понимания эффективности перемешивания в экстракторах производства ЭФК, т.к. значительные потери времени в период остановочных ремонтов приходитсяна чистку от отложений на стенках экстрактора. Кроме того, это приводит к потерям сырья иготовой продукции, а сильное зарастание экстракторов приводит к изгибам лопастей мешалокпри их касании, дефектам валов и приводов перемешивающих устройств. Фотографии процессаперемешивания в стеклянном кислотостойком баке показаны на Рисунке 3.10.Рисунок 3.10 – Процесс перемешивания в стеклянном кислотостойком бакеАнализ дефектов разных мешалок, в том числе и приведенных на рисунке, позволяет выделить характерные участки повышенного износа (выделены овалами, рисунок 3.11, а, б).
Указанные участки расположены преимущественно в средней части лопастей (по окружности),снизу (рисунок 3.11, а, слева) и сверху (рисунок 3.11, а, справа). Кроме того, при рассмотрениихарактера изнашивания лопастей мешалок нетрудно установить неравномерность износа торцапрофиля по длине лопасти (рисунок 3.11, в). Наибольший износ лопасти во фронтальной плоскости также характерен для средней части с постепенным уменьшением к валу и к свободномуконцу лопасти.103Увеличение участков лопасти в местах расположения наиболее характерных участков износа позволяют установить наличие чётко выраженных в лобовой (сверху, шероховатая поверхность) и затылочной (снизу, полированная поверхность) зон, а также острой кромки, смещающееся в лобовую или затылочную область по длине лопасти (рисунок 3.11 в, слева). На изношенной поверхности лобовой части профиля наблюдаются риски и промоины, свидетельствующие о гидроабразивной природе изнашивания рассмотренного участка.