Тема: Якість апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв. Надійність і довговічність машин й апаратів. Методи підвищення надійності.

Якість устаткування – це здатність устаткування забезпечувати:

1. технологічні параметри, що впливають на якість продукції;

2. мале енергоспоживання;

3. мала металоємність;

4. високі ергономічні властивості(зручність обслуговування);

5. надійність устаткування - здатність устаткування тривалий час зберігати працездатність;

6. захист правова.

Основні показники якості апаратів і машин хімічних виробництв є надійність.

Показники надійності:

Надійність характеризується безвідмовністю, ремонтопридатністю, схоронність, довговічністю вузлів.

Безвідмовність – властивість апарата зберігати працездатність у плині деякого наробітку без змушених перерв.

Працездатність – стан апарата при якому він здатний виконувати задані функції з параметрами заданою технічною документацією.

Довговічність – властивість апарата зберігати працездатність до граничного( певного) стану з перервами для технічного обслуговування.

Відмова – подія, що полягає в порушенні працездатності.

Основні показники:

- середній час ( наробіток на відмову) безвідмовної роботи - середній час між середніми показниками:

,

де - сумарний час наробітку системи до відмови;

N - кількість моделей;

- частота відмов :

число систем, що відмовили, у проміжок часу

початкова кількість систем.

- середній час відновлення :

,

де - сумарний час тривалості планового ремонту;

n - число відмов.

- інтенсивність відмов - кількість деталей не ремонтопридатних

- кількість невідновивш. систем.

число працюючих систем, що залишилися;

Фактори, що підвищують надійність машин:

Перший рівень: фактори впливають на:

1. конструктивне оформлення машин;

2. міцність вузлів і деталей;

Другий рівень : фактори що дозволяють продовжити термін служби апарата, проведенням заходів( реставрація, заміна вузлів, змащення).

Фактори, що підвищують безвідмовність машин:

1. профілактика й прогнозування можливих відмов устаткування;

2. статистичний контроль;

3. випробування машин й апаратів;

4. оптимізація конструктивної схеми машини;

5. корозійний захист, герметизація вузлів, теплоізоляція корпусів і трубопроводів;

6. забезпечення режимних параметрів, м'які умови роботи машин й апаратів;

7. вибір надійних елементів;

8. резервування й дублювання технологічних ліній.

Фактори, що підвищують відновлення машин:

1. застосування прогресивної системи ремонту;

2. прогресивна система постачена запасними запчастинами;

3. оптимізація пошуку відмови.

По параметрах машини визначають їхній стан і пророкують можливу відмову.

4. підготовка кадрів;

5. ремонтопридатність і технологічність деталей вузлів:

6. автоконтроль параметрів.

Фактори, що зменшують надійність машин:

Об'єктивні фактори залежать від:

1. впливу навколишнього середовища( температура вологість);

2. особливості експлуатаційних режимів( внутрішній тиск, пульсація тиску;

3. динамічні навантаження( силові впливи на окремі елементи);

4. температурні навантаження( температура робітничого середовища);

5. корозія;

6. абразивність середовища;

7. інерційні навантаження;

8. вібрації;

Методи захисту – установка дэмпферов, плакування, корозійний захист.

Суб'єктивні фактори - фактори залежні від розробки технічної документації, технологів - виробників, эксплуатационщиков, кваліфікації робітників.

1. ненадійні елементи конструкції;

2. неоптимальні режими роботи;

3. недоліки контролю за роботою встаткування;

4. порушення технології виготовлення й ремонту;

5. низька культура виробництва на всіх стадіях;

6. порушення правил експлуатації;

7. низька якість технічного обслуговування;

8. недбале складське зберігання.

Методи підвищення надійності машин:

1. конструктивний;

2. технологічний;(заводський);

3. експлуатаційний.

Конструктивні методи призначені для запобігання конструктивних відмов;( відмови, що мають в основі конструктивні помилки додаткові в процесі конструювання, або недотримання методів прийнятих при конструюванні.

Вони усуваються шляхом грамотного підходу на наступних етапах:

1. застосування апробованих методів розрахунку геометричних розмірів і технологічних параметрів;

2. на стадії вибору матеріалу;

3. підбір корозійних покриттів;

4. підбір пар тертя підшипників і т.д.;

5. вибір м'яких умов роботи

6. вибір опор, ребер жорсткості

7. підбір електродвигуна;

8. установка запобіжних клапанів і різних дублюючих систем.

Технологічні підвищення методи надійності

Їх ціль запобігання виробничих( технологічних) відмов виготовлення машин.

До технологічних відмов відносяться:

1) відмови, що відбулися із за помилки при виготовленні деталей і вузлів, або недосконалості прийнятого технологічного процесу деталі.

Методи усунення технологічних відмов:

1. вибір правильного технологічного процесу виготовлення деталей і вузлів;

2. вибір правильних методів обробки деталей;

3. контроль технологічних розмірів й їхнє дотримання;

4. дотримання прийнятої технології виготовлення й складання;

5. контрольні випробування;

Експлуатаційні методи підвищення надійності:

- відмови, що відбулися при експлуатації встаткування;

- низька кваліфікація робітників.

Методи підвищення надійності:

- дотримання умов зберігання встаткування;

- розробка інструкції з монтажу, ремонту й експлуатації;

- проведення попередніх випробувань машин й апаратів.

Резервування машин й апаратів у технологічних лініях

Дозволяє підвищити надійність технологічних ліній.

Є резервування :

1. резервне;

2. змішане;

3. основне.

Основне резервування – вихід машини або апаратів порушує систему основної лінії й приводить до виходу її з ладу.

Резервне резервування – відмова технологічної системи наступає коли вийде з ладу основне підключення й коли вийде перший резервний ряд системи.

Існує два види резервування:

1. загальне ( основне );

а) загальне резервування з постійно включеним резервом;

б) загальне резервування способом заміщення.

2. роздільне резервування.

Роздільне підключення - є постійно включений резерв, якщо вийшов 1 апарат основного включення те включається 1 апарат резервного включення

Роздільне підключення методом заміщення – при роздільному резервуванні забезпечується великий виграш надійності чим при великому числі встаткування.

Існує резерв:

а) гарячий (постійно включений резерв);

б) теплий (полегшений). Параметри відрізняються від робочих параметрів;

в) холодний ( ненадійний) - апарат відключений від технологічної лінії та перебуває в ремонті.

Діагностика й дефектоскопія в машинобудуванні

Технічна діагностика полягає у визначенні технічного стану об'єкта, його складових частин шляхом виміру кількісних й якісних вимірів параметрів за допомогою спеціальних засобів.

Діагностичні параметри – ознаки машини, що характеризують технічний стан, її основних частин та маючих кількісне вираження.

В якісних параметрах використовується:

1) структурні параметри( зазори, натяги, не співвісність);

2) функціональні ( потужність, питома витрата).

Завдання технічного діагностування машин:

1. процес експлуатації - перевірка працездатності машини в цілому або її складальній одиниці

2. при технічному обслуговуванні - визначається дійсна потреба тієї або іншої операції технічного обслуговування;

3. при ремонті - пошук дефектів із установленням їхнього місця, виду, причини виникнення, контроль якості;

4. при прогнозуванні залишкового ресурсу - збір інформації про технічний стан машини, складальної одиниці; обробка й аналіз цієї інформації, прийняття рішень про можливості подальшої експлуатації машин і необхідному обсязі технічного обслуговування або ремонту.

Види діагностики:

1. по технічному стані:

а) загальне;

б) поглиблене діагностування.

При загальному діагностуванні перевіряється працездатність машин і правильність функціонування загальних параметрів.

Установлюється подальша можливість роботи машини або апарата без необхідних регулювальних ремонтних робіт:

1. регулювання окремих складальних одиниць;

2. можливість технічного обслуговування й ремонту.

При поглибленому діагностуванні проводять поглиблений діагноз стану складальної одиниці й пошук дефектів з виявленням можливих місць їхнього виникнення, причини й характеру, всановлюється обсяг регулювання й ремонтних робіт. При цьому використаються локальні параметри, характер несправність складальних одиниць.

Засоби контролю:

- руйнуючий;

- неруйнуючий.

При неруйнуючому контролі:

Контролюють стані машини або апарата без порушення цілісності.

Засоби: СТОСІВ, що проникають поля, випромінювання, і засобу для одержання інформації про використання матеріалів або об'єктів.

Неруйнуючий контроль:

1. магнітний;

2. електричний;

3. тепловий;

4. радіохвильовий;

5. оптичний;

6. акустичний;

7. проникаючими речовинами.

Класифікація приладів неруйнуючого контролю:

1. акустичні:

а) тіньові;

б) ехоімпульсивні;

в) резонансні;

г) вільних коливань;

2) капілярні:

а) кольорові( хроматичні);

б) яркісні ( ахроматичні);

в) люмінесцентні;

г) фільтруючі;

3) магнітні:

а) магнітопорошкові;

б) магнітографічні;

в) магнітоферрозондні;

е) магнітонапівпровідникові.

4) оптичні:

а) минулого випромінювання;

б) відбитого випромінювання;

в) власного випромінювання.

5) теплові:

а) минулого випромінювання;

б) відбитого випромінювання;

в) власного випромінювання.

6) радіохвильові:

а) минулого випромінювання;

б) відбитого випромінювання;

в) власного випромінювання.

7) радіаційні:

а) рентгенівські;

б) випромінювання;

в) випромінювання;

г) позитронні.

8) електромагнітні( вихрових струмів):

а) прохідні;

б) накладні;

в) екранні;

г) комбіновані.

Методи неруйнуючого контролю:

1. кольорова дефектоскопія - виявлення дрібних тріщин. Готовлять розчин, що складається з гасу, бензину, вазеліну. Цим розчином на очищену знежирену поверхню наносять пульвилизатором, добовляют яскраву фарбу. Витримують 5-10 хвилин, змивають, наносять абсорбент( крейда або каолін) і наносять на поверхню деталі.

2. люмінісцентна дефектоскопія - люмімінісцентний барвник застосовується аналогічно кольорової дефектоскопії, тріщини до 0,01 мм, глибиною не менш 0,2 мм, нанесення порошку, що проявляє.

3. магнітна дефектоскопія - беруть феромагнітний порошок, змочують і посипають поверхня деталі. Гранули порошку викладуються по лінії електромагнітного поля, там де є дефект вони обгинають його, скачуються, ущільнюються. Цей метод не дозволяє визначити глибину дефекту.

4. Ультразвуковий контроль:

а) проникаюча хвиля;

б) відбивна хвиля.

ДУК-1; ДУК-2.

Проникаюча хвиля: контроль полягає у тому, що є деталь, джерело ультразвуку з однієї сторони й приймач ультразвуку з іншої сторони. Поверхня знежирена, змочена водою. Хвиля, що відбиває, - джерело й приймач розташовані на одній стороні. Можна проконтролювати зварені шви, двотаврові, кутові, виявляти флюсові включення.

5. радіаційний метод: є приміщення де перевіряють контроль зварених швів, зварений шов ділиться на ділянки й нумерується, знизу касета, зверху джерело радіаційного випромінювання. На кожній плівці нумерація касет висвічується.

Руйнуючі види контролю

Проводять для визначення механічних властивостей деталі або заготовок, обсяг визначення при розробці конструкторської документації.

1. визначення твердості матеріалу:

а) метод вдавлення кульки( Бринелль);

б) методом алмазного конуса( Роквелл);

в) алмазної піраміди Вікерса.

г) бойок з алмазним наконечником - для неметалічних матеріалів.

ДЕРЖСТАНДАРТ 1497-84 «Метали. Методи випробування на розтягання»

ДЕРЖСТАНДАРТ 10.0.0.6-80 «Труби металеві. Методи випробувань на розтягання».

ДЕРЖСТАНДАРТ 9454-78 « Метали. Методи випробування на ударний вигин при підвищенні кімнатних температурах» (від 100 до 1200 ).

ДЕРЖСТАНДАРТ 8694-75 « Труби. Випробування труб на роздачу» ( оправлення з кутом конуса 30, 45, 60, 90, 120 . Застосовуються також оправлення з кутом конуса 6 й 12).

Ознакою успішного випробування є відсутність тріщин або надривів.

ДЕРЖСТАНДАРТ 8695-75 «Труби. Методи випробування на сплющування діаметра не більше 400 мм, температура , s=15% d.

Відрізається труба й потім між двома паралельними стінками здавлюється. Зварений шов повинен перебуває під 90 під зусилля стиску. Величина сплющування задається. Надриви, тріщини відсутні, вважається, що зразок пройшов випробування.

На зріз - электрозаклепки.