punkt_3_4_1

3.4 Мероприятия по повышению надежности оборудования

Рост производительности и требований безопасности эксплуатации металлургических машин и агрегатов предъявляют все более высокие требования к надежности их гидроприводов. Надежность обеспечивается на этапах проектирования, изготовления, транспортировки, хранения, монтажа, пуска, наладки, эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.
Показатели надежности гидропривода на этапе проектирования должны устанавливаться с учетом влияния его на безопасность эксплуатации конкретного металлургического оборудования, важности выполняемых им функций и экономической целесообразности. Увеличение надежности гидропривода, как правило, связано с ростом экономических затрат на разработку и изготовление. Чем производительнее металлургический агрегат, тем выше должны предъявляться требования к надежности гидропривода, так как потери производства вследствие простоя агрегата из-за отказа в стоимостном выражении нередко в несколько раз превосходят затраты на требуемое повышение надежности.
Основными причинами возникновения конструктивных отказов являются: несовершенство технического задания на проектирование, недостатки схемного решения, ошибки расчетов, неправильные режимы и условия эксплуатации, недостатки конструкторской документации, отсутствие защиты элементов гидропривода от воздействия механических нагрузок, температуры, окалины и др.; неудачный выбор гидроустройств и элементов; неправильное конструирование узлов, коммуникаций, деталей; неправильный выбор материалов и технологических методов повышения надежности; недостатки в обеспечении эксплуатационной технологичности; отсутствие защитных средств, предотвращающих тяжелые последствия при первых признаках возникновении неисправностей и отказов и др.
Несовершенство технического задания на проектирование может быть обусловлено неправильным формулированием требований к режимам и условиям работы, к безопасности и надежности гидропривода. Совершенство схемного решении достигается ее простотой, отсутствием или ограничением последствий при возникновении отказов, обеспечением широкого допуска изменения параметров в процессе эксплуатации без нарушения работоспособности гидропривода и др. Эксплуатационная технологичность предусматривает минимальные затраты и простоту эксплуатации, технического обслуживания, ремонта и диагностирования технического состояния. Повышение ремонтопригодности достигается обеспечением легкосъемности, контролепригодности, взаимозаменяемости, унификации и т.п.
Примерами неправильного конструировании являются излишняя или недостаточная разъемность конструкции, ее нетехнологичность; наличие концентраторов напряжений, лишних деталей и связей; недостаточная защищенность узлов трения от попадания грязи, пыли, окалины, эмульсии и других посторонних веществ; отсутствие защиты от перегрузки, неудовлетворительная смазка трущихся пар и т.д.
При конструировании гидропривода следует уделить внимание созданию оптимальных условий работы. Для этого необходимо: защищать его от воздействия высокой температуры возможного повреждения другими движущимися устройствами или транспортируемым металлом; обеспечить герметичность; предусмотреть эффективную фильтрацию и термостатирование рабочей жидкости; защиту уплотнений и узлов трения от окалины, пыли, эмульсии и других посторонних веществ; исключить возможность возникновения гидроударов, кавитации и пульсации давления.
Основными направлениями повышения надежности гидроприводов на этапе проектирования являются:
-правильное составление технического задания на проектирование и формулирование требований к надежности;
- обеспечение пожаро- и взрывобезопасности;
- создание простых, оптимальных схем и конструкций, в которых отказ
одного из элементов не вызывал бы отказы других элементов гидропривода;
-выбор и обеспечение оптимальных режимов работы; (обеспечение
качества расчетов и проектных решений;
-создание гидропривода с большими допусками изменения параметров в
процессе эксплуатации, что обеспечит меньшее количество отказов; предос-
тавит возможность осуществления более редкого контроля технического
состояния и облегчит его эксплуатацию;
-обеспечение ограниченного отрицательного последствия в случае возникно-
вения отказа;
-применение оптимального резервирования;
-уменьшение длины, правильная прокладка и крепление трубопроводов;
-обеспечение минимально необходимого количества разъемных соединений;
-правильное применение серийно выпускаемых гидроустройств с высоким
уровнем надежности;
-обеспечение защиты гидропривода от перегрузок, неправильных действий
персонала и воздействия внешней среды (температуры, влажности, грязи,
вибрации и т.д.);
-обеспечение большей стандартизации и унификации; проведение необходимых
исследований и испытании; выбор обоснованных допусков на параметры
изделии;
- обеспечение технологичности изготовления, монтажа, эксплуатации,
технического обслуживания и ремонта (хороший доступ к элементам и их
легкосъемность, хорошая контролепригодность, применение средств диагнос-
тики технического состояния, обеспечение минимального объема регулировоч-
ных работ и др.);
проектирование гидропривода с возможно меньшим давлением жидкости;
качество технической документации по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту;
правильное применение материалов и назначение технологических методов повышения надежности (термообработки, химико-термической обработки и т.д.);
обеспечение чистоты рабочей жидкости;
обеспечение герметичности;
предотвращение гидроударов, пульсации давления рабочей жидкости, кавитации и вибрации;
разработка методов оптимального поиска отказов;
анализ результатов эксплуатации гидроприводов, существующих металлургических машин и агрегатов, и разработка на этой основе более совершенных гидроприводов;
Критерием удачного решения задачи обеспечения требуемого уровня надежности гидропривода и рационального сочетания надежности его элементов и схемного решения является простота, низкая стоимость и хорошие эксплуатационные свойства гидропривода.
Надежность – свойство изделия сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность гидропривода закладывается на этапах проектирования и изготовления, но в немалой степени она зависит от качества монтажа, условий транспортирования и хранения, качества подготовки к пуску и приработки, режимов и условий эксплуатации, качества технического обслуживания и ремонтов.
Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния изделия. Нередко отказу предшествует неисправность, и она может быть признаком его появления. Поэтому при обработке статистических данных об отказах и неисправностях необходимо учитывать различия между ними. В ряде случаев неисправность не вызывает немедленный выход гидропривода из строя, но является потенциальным носителем отказов. Так, появление небольшой течи в каком-либо месте гидропривода является предвестником его отказа. Повышение температуры насоса свидетельствует о возможно скором его отказе. Устранение неисправностей и причин их возникновения предупреждает появление возможных отказов и повышает надежность работы гидропривода.
Надежность характеризуется свойствами безотказности долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Для конкретных гидроприводов и условий их эксплуатации эти свойства могут иметь различную относительную значимость.
Безотказность – свойство изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение определенного времени или некоторой наработки. Показателями безотказности для невосстанавливаемых изделий является вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, интенсивность отказов, гамма - процентная наработка до отказа.
Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при соответствующей системе ТОиР.
Срок службы – календарное время эксплуатации объекта до наступления предельного состояния.
Ресурс – суммарное время наработок до предельного состояния.
Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.
Наработка – продолжительность или объем работ выраженный в тоннах, часах, циклах, метрах, литрах и т.д. Работоспособное состояние объекта при котором он полностью соответствует требованиям нормативно технической документации.
При соблюдении необходимых требований к чистоте гидросистемы удается повысить надежность гидроприводов и уменьшить эксплуатационные расходы в среднем на 50 %. Повышение тонкости фильтрации рабочей жидкости в гидросистеме с 25 до 5 мкм увеличивает ресурс насосов в 10 раз и гидроаппаратуры в 5 7 раз. Однако фильтрация (или другие средства очистки) обеспечивает наибольший эффект лишь при комплексном соблюдении требований по типам применяемых масел, правилам их хранения и транспортирования, качеству очистки и герметизации гидросистем, регламентам их эксплуатации.
Таблица 3.1 – Основные детали гидравлических машин, подвергаемых замене или восстановительному ремонту в эксплуатации
Наименование детали
Материал
Твердость после термической обработки
Шероховатость рабочих поверхностей

Шестеренный насос

Зубчатое колесо

Валик
Опорная втулка
Сталь 45
Сталь 20Х, 40Х, 18ЗГТ
Сталь 20Х, 40Х, 18ЗГТ
Чугун СЧ21-40
HRC35
HRC 58-62
HRC 58-62
-
0,63-0,32 (торцы)

0,16-0,08 (шейки)
0,63-0,32 (торцы)

Пластинчатый насос

Статорное кольцо



Пластина


Диск


Ротор
Сталь ШХ15, ХВГ, 9ХС, 38Х2МЮА


Сталь Р18, 9ХС


Бронза БрАЖ9-4, АЖМЦ10-3-1,5, ОФ6.5-0,15
Сталь20Х, 40Х,38Х2МЮА
HRC 80-64



HRC 62-64


-


HRC 60-64
1,25-0,63 (по наружной поверхности)
0,63-0,32 (торцы, внутренняя поверхность)
0,041-0,02 (поверхности и рабочий торец)
0,63-0,16 (торцы)



0,63-0,16(торцы, пазы, цапфы)

Радиально поршневой насос

Поршень

Ротор


Реактивное кольцо

Ось
Втулка
Саль ШХ15

Чугун СЧ 32-52


Сталь ШХ15

Бронза АЖ 9-4Л
БрОФ 10-1, Чугун СЧ32-52
HRC 57-59

НВ180


HRC58-62

-
0,16-0,08 (цилиндрическая поверхность)
0,16-0,08 (поверхность цилиндров, отверстия под втулку)
0,32-0,16 (наружная и внутренняя поверхности)
0,16-0,08 (шейки)


Решение о замене масла должно приниматься на основе анализа его физико-механических характеристик и степени загрязненности механическими примесями. Анализ масла рекомендуется проводить через каждые 720 960 ч работы оборудования. Отбор проб производится из работающей не менее 15 мин гидросистемы (пробоотборники размещаются в участках гидросистемы с турбулентным режимом течения рабочей жидкости). Для предварительной оценки может применятся метод, при котором на белую бумагу с хорошим влагопоглощением наносится несколько капель масла из работающего гидропривода. При свежем масле образуется светлое желтое пятно, а по мере загрязнения масла цвет пятна становится более темным, причем на бумаге хорошо видны частицы грязи. Содержание воды может оцениваться по результатам кипячения пробы (если мутное масло становится прозрачным,
значит, имеется вода и использование масла недопустимо).
В зависимости от условий эксплуатации и качества масла его долговечности колеблется в пределах 0,5 20 тыс.ч. Перегрев масла сверх 60°С и присутствие влаги активизируют окислительные процессы в результате которых выделяются смолы и лаки, вызывающие засорение малых отверстий и залипание подвижных частей гидроагрегатов. Отработанное масло может использоваться повторно, если после регенерации количество влаги и механических примесей находится в пределах, допустимых для свежего масла, изменение вязкости при 50°С не превышает +2,4 мм2/с (сСт), кислотного числа +10% и зольности +0,01 %.
Фильтры обеспечивают в процессе эксплуатации гидропривода необходимую чистоту масла, работая в режимах полнопоточной или пропорциональной фильтрации во всасывающей, напорной или сливной линиях гидросистемы. Фильтры могут оснащаться средствами визуальной или электрической индикации загрязненности, а также перепускным клапаном. Наличие последнего позволяет защитить фильтроэлемент от разрушения, однако часто приводит к опасному заблуждению уверенности эксплуатационников в чистоте гидросистемы в то время, как фильтр практически не работает. Поскольку фильтр эффективно защищает лишь элемент гидросистемы, установленный непосредственно после него (остальные элементы защищены частично).



















Dfcz


























КП 150803 .21.00.00.00.ПЗ


Изм.





Лист





№ докум.





Подпись





Дата





Лист


22313 PAGE 14915313 PAGE 149153 13 PAGE 14915



Заголовок 115

Приложенные файлы

  • doc 18468504
    Размер файла: 89 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий