2.7. Анализ риска вальцов
2.7.1. Анализ надежности вальцов методом построения «дерева неисправностей»
Надежность машин и механизмов определяется вероятностью нарушения нормальной работы оборудования. Такого рода нарушения могут явиться причиной аварий, травм. Большое значение в обеспечении надежности имеет прочность конструктивных элементов. Конструкционная прочность машин и агрегатов определяется прочностными характеристиками как материала конструкции, так и его соединений (сварные швы, заклепки, штифты, шпонки, резьбовые соединения), а также условиями их эксплуатации (наличие смазочного материала, коррозия под действием окружающей среды, наличие чрезмерного изнашивания и т. д.).
Для обеспечения надежной работы машин и механизмов имеет немаловажное значение наличие необходимых контрольно-измерительных приборов и устройств автоматического управления и регулирования. При несрабатывании автоматики надежность работы технологического оборудования определяется эффективностью действий обслуживающего персонала.
Однако, согласно [1], основным моментом при анализе надежности является процесс управления риском, который охватывает различные аспекты работы с риском, от идентификации и анализа риска до оценки его допустимости и определения потенциальных возможностей снижения риска посредством выбора, реализации и контроля соответствующих управляющих действий. Анализ риска представляет собой структурированный процесс, целью которого является определение как вероятности, так и размеров неблагоприятных последствий исследуемого действия, объекта или системы.
При оценке надежности большинства изделий в технике приходится рассматривать их как системы. Сложные системы делятся на подсистемы.
Системы с позиции надежности могут быть последовательными, параллельными и комбинированными.
Многие системы состоят из элементов, отказы каждого из которых можно рассматривать как независимые. Такой анализ достаточно широко применяется по отказам функционирования и иногда как первое приближение по параметрическим отказам.
Системы могут включать элементы, изменение параметров которых определяет отказ системы в совокупности или даже влияет на работоспособность других элементов. К этой группе относятся большинство систем при точном рассмотрении их по параметрическим отказам.
Рис. 2.17. «Дерево неисправностей» вальцов:
А – остановка вальцов; Б – параметрический отказ; В – функциональный отказ; Г – отказ электрооборудования; Д – отказ системы охлаждения; Е – отказ системы смазки; Ж – отказ механической части; 1 – низкий уровень охлаждающей жидкости; 2 – изменение давления охлаждающей жидкости; 3 – отказ электродвигателя; 4 – короткое замыкание кабеля на землю; 5 – отказ предохранителя; 6 – короткое замыкание на корпус; 7 – отказ насоса; 8 – потеря герметичности системы охлаждения; 9 – отказ насоса; 10 – отказ питателя; 11 – потеря герметичности системы смазки; 12 – отказ муфты главного привода; 13 – отказ зубчатых колес коробки скоростей; 14 – отказ редуктора механизма раздвижения; 15 – отказ тормоза; 16 – износ ножей
Для определения причин возникновения отказов на производственном оборудовании применяется метод построения «дерева неисправностей». Строится «дерево неисправностей» (рис. 2.17) для оборудования – вальцов. Оборудование рассматривается в период нормальной эксплуатации, т. е. при = const. Данные по интенсивности отказов приведены в табл. 2.16.
Отказ станка может произойти из-за функционального отказа, явившегося следствием внезапных отказов блоков, узлов, деталей, или из-за параметрического, который может произойти в трех случаях:
– низкий уровень охлаждающей жидкости ведет к перегреву оборудования и, как следствие, к выходу его из строя;
– недостаточное давление охлаждающей жидкости ведет к перегреву оборудования;
– изменение давления в сторону увеличения может привести к отказу фланцев, клапанов, в результате чего может произойти истечение охлаждающей жидкости и перегрев оборудования.
Таблица 2.16