5. Примеры исследования надежности и долговечности оборудования

Технический прогресс требует, чтобы оборудование для предприятий химической промышленности было надежным в работе и долговечным в эксплуатации. В решении этих задач ведущая роль принадлежит конструкторским и технологическим службам.

Проблемы повышения качества и достижения уровня лучших мировых стандартов по оборудованию для химической промышленности необходимо решать комплексно: совершенствовать технологию и организацию производства; повышать точность изготовления деталей и сборки машин и аппаратов; создавать экспериментальные и испыта­тельные базы, на которых будут изготавливаться и испытываться опытные и промышленные образцы оборудования; внедрять систему организации бездефектного изготовления изделий и т.д. Вопросы надежности оборудования химических заводов, приобретают особо важное значение в связи с тем, что его эксплуатация может быть связана с процессами обработки токсичных, взрыво- и пожароопасных сред под большим давлением или в глубоком вакууме, при высоких или низких температурах.

Выполнение этих задач, внесло существенные изменения в конструктивные элементы химических аппаратов и машин: предложены новые варианты уплотнений, компенсаторов, систем смазки, подогрева, охлаждения, загрузки сырья, дозирования, контроля и др. Например, вопрос об обеспечении надежной герметичности, при работе аппаратов с токсичными, взрыво- и пожароопасными средами решен, благодаря применению герметической аппаратуры. Такая аппаратура освоена отечественной промышленностью и применяется на практике. Вертикальные реакторы с герметическим приводом к винтовым перемешивающим устройствам, применяемые для токсичных, взрывоопасных и иных сред, утечка которых недопустима, унифицированы. Герметизированная взрывозащищенная центрифуга ОГШ-207К-4 предназначена для обработки взрывоопасных и токсичных продуктов. Все рабочие узлы машины, за исключением электрооборудования, расположены в специальной капсуле, что обеспечило высокую степень герметизации и звукоизоляцию центрифуги.

На многих отечественных заводах химического машиностроения, повышение надежности и долговечности, достигнуто за счет улучшения конструкции отдельных узлов и деталей, улучшения качества изготовления, применения новых конструкционных материалов, внедрения нормализованных узлов, улучшения качества сварки и т.п.

Применение в строительстве химических предприятий сборного железобетона предопределяет снижение динамических нагрузок во время работы оборудования. Железобетон обладает очень высокой циклической вязкостью, примерно в два раза превосходящей вязкость серого чугуна. Это свойство обусловливает повышенную способность виброгашения в железобетонных конструкциях. Удачное решение конструкции системы виброизоляции позволило практически свести до минимума влияние значительных динамических нагрузок, возникающих при работе центрифуг. Например, центрифуги АГ-900Н с системой виброизоляции можно устанавливать даже на междуэтажных перекрытиях.

Применение пластмасс для некоторых конструктивных узлов и деталей значительно повышает надежность оборудования. Например, центробежные насосы из пластиков работают 1800–3600ч, а чугунные 180–360ч. Применение фторопласта в насосах увеличивает срок службы их в 6 раз.

На основании обследования 65 предприятий химической промышленности ВНИИПТХиммашем установлено, что более 90 % химической аппаратуры работает надежно. Менее 10 % составляет ненадежное оборудование, причем распределение его по типам (в процентах) такое:

Теплообменники всех типов 35-36

Емкости с перемешивающими устройствами 25-26

Емкостная аппаратура 16-17

Фильтры всех типов 8-9

Колонны 4-5

Сушилки всех типов 3-4

Прочее оборудование 5-6

Из приведенных данных следует, что около 80 % ненадежного оборудования составляют теплообменная и емкостная аппаратура, а основной причиной отказов химического оборудования является коррозионное разрушение металла. Свыше 25 % общего количества ненадежных аппаратов выходит из строя вследствие конструкторских просчетов. Наименее надежными из обследованных теплообменных аппаратов признаны кожухотрубные, в основном (62 %) изготовленные из углеродистой стали.