Файл: Никберг И.М. Оптимальная долговечность оборудования металлургических предприятий.pdf

оборудования. При отсутствии на предприятиях всех не­ обходимых для расчетов статистических данных устано­ вить закономерности влияния сроков работы машин и механизмов на себестоимость или рентабельность про­ дукции можно лишь на основе длительных технико-эко­ номических исследований. Недостатком работ, опублико­ ванных по этому вопросу, следует считать, что большин­ ство авторов (за исключением Р. Н. Колегаева) исходят из непрерывности изменения удельных эксплуатацион­ ных расходов и затрат на капитальный ремонт с увеличе­ нием срока службы машин. При этом функциональная зависимость принимается непрерывной и линейной. Фак­ тически же она является прерывной с особенно больши­ ми разрывами в моменты ведения капитальных ремон­ тов.

Существенным недостатком применяемых методик для определения оптимальной долговечности оборудова­ ния является отсутствие в них рекомендаций для расчета экономически оптимальных величин межремонтных цик­ лов (за исключением методов Р. Н. Колегаева и Р. М. Петухова). В литературе освещались вопросы экономи: ческого обоснования сроков проведения капитальных ре­ монтов, но в отрыве от проблемы долговечности и обще­ го срока службы машин и агрегатов.

Недостатком большинства методик определения опти­ мальных сроков службы оборудования с учетом влияния морального износа является отсутствие в них аналитиче­ ской зависимости, позволяющей определить наивыгод­ нейший срок службы действующей машины, если извест­ ны экономические и технологические параметры другой, новой, более совершенной по своей конструкции и техно­ логическим параметрам машины.

Г л а в а III

ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТОВ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ

Сущность системы планово-предупредительных ремонтов

Металлургические предприятия оснащены разнооб­ разными видами оборудования— мощными доменными и сталеплавильными печами с обслуживающими меха-

21

ннзмамн, прокатными станами, печами по нагреву ir тер­ мообработке металла, а также различными подъемно­ транспортными средствами, включая уникальные краны и вагоноопрокмдыватели. -

Обеспечение нормальной работы предприятия при непрерывности технологических процессов п наличии большого числа сложных агрегатов требует исключи­ тельно четкой организации всего ремонтного хозяйства.

В условиях технического прогресса наиболее совер­ шенной можно было бы считать машину, способную на­ ходиться в эксплуатации без ремонта до тех пор, пока не появится возможность ее замены новой машиной с луч­ шими технико-эконЬмнческнмн показателями. Менее эко­ номичной, но-достаточно эффективной была бы машина, состоящая из деталей одинаковой прочности и износоус­ тойчивости, которые постепенно утрачивали бы свои свойства и после длительной эксплуатации одновременно приходили в негодность.

Однако в действительности таких машин еще нет. Трудность определения величины всех действующих на детали машин усилий, разнородность свойств материалов для их изготовления и меняющиеся условия эксплуата-^ цни определяют самый широкий диапазон колебаний’ фактических сроков службы деталей и узлов машины.

.Поскольку современная машина состоит из неравно­ прочных и неравнонзносостойких деталей, то и потреб­ ность в их взаимной регулировке, наладке и замене воз­ никает в различные периоды.

Если бы машину, состоящую из многих сотен или да­ же тысяч деталей, ремонтировали по мере возникновения потребности в наладке или замене деталей, то такая ма­ шина практически бездействовала бы.

Беспорядочный разброс действительных сроков служ­ бы деталей и явился причиной применения в промыш­ ленности, в том числе и в черной металлургии, системы планово-предупредительных ремонтов (ППР). Сущность системы планово-предупредительных ремонтов состоит в периодическом проведении осмотров оборудования и ре­ монтов с целью своевременного устранения всех дефек­ тов, замены износившихся деталей и предупреждения возможности внезапного выхода их из строя.

Периодичность ремонтов определяется состоянием аг­ регатов (машин), их ремонтопригодностью и условиями эксплуатации.

22

Система планово-предупредительных ремонтов обо­ рудования предусматривает его техническое обслужива­ ние, проведение осмотров для проверки точности взаим­ ного расположения деталей и их регулировки, разработ­ ку и четкое соблюдение графиков текущих и капиталь­ ных ремонтов.

Поддержание оборудования в работоспособном сос­ тоянии и восстановление его эксплуатационных характе­ ристик достигаются:

1) путем ухода и надзора за оборудованием, т. е. тех­ нического обслуживания агрегатов, проведения осмотров с разборкой и без разборки оборудования;

в а н и я между остановками на ремонт должно обеспе­ чить предупреждение преждевременного износа узлов и деталей, а также своевременное выявление и устранение обнаруженных дефектов. Тщательная и систематическая очистка, своевременная и качественная смазка всех уз­ лов и деталей, строгое соблюдение правил технического ухода за оборудованием — необходимые условия беспе­ ребойной работы всех машин и агрегатов до остановки на плановый ремонт.

С и с т е м а о р г а н и з а ц и и р е м о н т о в предус­ матривает возможность их предварительной подготовки для повышения качества и сокращения длительности ре­ монтных работ, а следовательно, увеличения времени полезной работы оборудования. На металлургических предприятиях систему ЛПР осуществляют по методу принудительного ремонта с обязательной остановкой от­ дельных машин и целых агрегатов в предусмотренные по плану сроки.

Во время ремонтов производят замену деталей, не­ пригодных к дальнейшей эксплуатации, а также и таких, которые могли бы работать, но утратили свои первона­ чальные свойства настолько, что их состояние вызывает сомнение в целесообразности эксплуатации до следующе­ го ремонта.

В некоторых случаях могут подлежать замене и менее износившиеся детали. При этом стоимость ремон­ тов увеличивается из-за преждевременной замены части деталей до наступления сроков их полного износа. В то же время получается экономия за счет уменьшения объ­

23

ема разборочио-сборочных работ и простоев машин в ре­ монте.

Необходимость замены деталей может быть обуслов­ лена не только степенью их износа, но и другими причи­ нами, а именно;

а) ухудшением качества выпускаемой продукции — снижением чистоты обработки металла или искажением профиля проката;

б) увеличением затрат на техническое обслуживание оборудования в связи с дополнительным расходом топ­ лива или смазочных материалов.

Необходимо иметь в виду, что физический износ вли­ яет на повышение эксплуатационных расходов задолго до того, как детали полностью утрачивают свою техниче­ скую пригодность.

Соизмерение затрат на преждевременную замену де­ талей с экономическим эффектом в результате сокраще­ ния простоев машин и объема разборочно-сборочных ра­ бот необходимо при решении вопроса о том, в какую ре­ монтную группу целесообразно включать те или иные де­ тали. При этом следует иметь в виду, что с уменьшением числа ремонтов уменьшается и их стоимость, так как некоторые затраты (например, на разборку и сборку машин) зависят не только от объема ремонтов, но и от их периодичности.

Ремонты оборудования проводятся подетальным или поузловым методом. iB металлургии при тесной техноло­ гической взаимозависимости в работе оборудования, ког­ да простой одного механизма может вызвать остановку

лючается в том, что во время ремонта заменяются не от­ дельные детали, а целые ремонтные узлы. Поэтому про­ должительность ремонтов измеряется лишь временем, не­ обходимым для снятия старого и установки нового, зара­ нее подготовленного узла. В результате простои машины во время ремонта сокращаются до минимума: новый ре­ монтный узел включается в работу, а старый подвергает­ ся разборке с последующей заменой изношенных дета­ лей. Этим создается возможность производить все рабо­ ты по изготовлению новых деталей или восстановлению старых, их взаимному сочленению и сборке узла в менее напряженные сроки, что влияет на улучшение качества ремонтов. Применение поузлового метода не ограничива­

24

ется лишь заменой ремонтных узлов деталей. В ряде слу­ чаев оказывается целесообразным заменять машину или механизм целиком, например рабочую или шестеренную клеть, подъемный стол прокатных станов, правильную машину, редуктор, дисковую пилу и т. п.

Таблица 1

Трудоемкость работ в зависимости от метода ремонта, чел.-ч

Метод ремонта

Эффективность поузлового метода ремонта подтверж­ дается данными, приведенными в табл. 1, из которой видно, что трудоемкость работ при проведении ремонтов поузловым методом сокращается в 2—3 раза по сравне­ нию с подетальным методом ремонтов.

Организация ремонтов

Основные принципы проведения ремонтов (виды ре­ монтов, периодичность, структура ремонтных циклов) ус­ танавливаются в зависимости от условий работы обору­ дования и особенностей технологических процессов. Так, ‘в машиностроении применяются три вида ремонта: те­ кущие, средние и капитальные.

Т е к у щ и й р е м о н т характеризуется разборкой только части узлов с заменой изношенных деталей и ре­ гулировкой механизмов для обеспечения нормальной эк­ сплуатации машины до очередного .планового ремонта.

Средний ремонт, кроме частичной разборки узлов с

25

заменой изношенных деталей, характеризуется еще регу­ лировка и испытанием машины под нагрузкой.

.При к а п и т а л ь н о м р е м о н т е производят пол­ ную разборку машины, замену всех изношенных деталей и узлов, ремонт базовых деталей и узлов, регулировку и испытание оборудования под нагрузкой.

При т е к у щ и х р е м о н т а х производят частичную замену быстропзнашнвающнхся деталей или узлов, вы­ верку отдельных узлов, очистку н ревизию механизмов, смену масел в емкостных системах, проверку креплений, частичную замену крепежных деталей, частичную замену огнеупорной кладки, гарнитуры, водоохлаждаемой арма­ туры и других элементов печей. В зависимости от харак­ тера, объема работ, выполняемых при остановках обору­ дования па ремонт, и продолжительности таких остано­ вок текущие ремонты подразделяются на первый теку­ щий 7'|, второй текущий Т2 ремонт и т. д. Такая диффе­ ренциация ремонтов по группам позволяет при проведе­ нии текущего ремонта металлургических агрегатов про­ изводить те же работы, которые выполняются при сред­ нем ремонте в машиностроении.

При к а п и т а л ь н ы х ре м о п т а х производят полную разборку, очистку п промывку агрегата, частич­ ную .замену или ремонт базовых деталей (станин, плитовин, рам и др.), замену и регулировку всех изношенных деталей и узлов, замену всей пли большей части огне­ упорной кладки, гарнитуры, водоохлаждаемой арматуры и других элементов металлургических печей. Во время капитального-ремонта устраняют все дефекты оборудо­ вания, выявленные во время его эксплуатации, а также в процессе ремонта. Кроме того, к проведению капиталь­ ных ремонтов, как правило, приурочивают работы по мо­ дернизации оборудования.

На предприятиях черной металлургии широкое при­ менение получил метод рассредоточенного проведения капитальных ремонтов оборудования. Сущность его зак­ лючается в выполнении всего объема работ по капиталь­ ному ремонту агрегатов, если это технически возможно и целесообразно, частями в дни их плановых остановок на текущие ремонты. В результате применения этого ме­ тода объем работ по каждому капитальному ремонту со­

26

кращается, а в ряде случаев исключается необходимость в специальных длительных остановках агрегатов.

Каждый металлургический агрегат оснащен множест­ вом машин и механизмов, одновременный ремонт кото­ рых производится сравнительно редко. Даже при рассре­ доточенном способе проведения ремонта таких агрегатов объем работ получается значительно больше, чем при проведении текущих ремонтов. Поэтому при составлении плана капитальных ремонтов некоторых агрегатов, в ча­ стности доменных печей, предусматривается капиталь­ ный ремонт первого, второго и третьего разрядов с указа­ нием перечня работ, производимых при каждом виде ре­ монтов.

Периодичность остановок металлургического оборудо­ вания на текущие и капитальные ремонты определяется сроком службы изнашиваемых узлов и деталей, а про­ должительность ремонтов — временем, необходимым для выполнения наиболее трудоемкой из всех предусмотрен­ ных по плану работ для каждого ремонта.

Периодичность и продолжительность как текущих, так и капитальных ремонтов оборудования доменных, сталеплавильных, прокатных и других цехов регламенти­ руются нормативами, разработанными на основании обобщения передового опыта предприятий, с учетом ус­ тановленных режимов работы оборудования и правил его технической эксплуатации.

Следует отметить, что разработку нормативов дли­ тельности и трудоемкости ремонтов, а также их перио­ дичности на многих предприятиях производят без доста­ точного обоснования эффективности -затрат, необходи­ мых для выполнения всего объема работ.

Нормативы на ремонт всех видов оборудования долж­ ны способствовать достижению лучших технико-эконо­ мических показателей работы агрегатов и снижению эк­ сплуатационных расходов. Так, для определения опти­ мального ремонтного цикла необходимо'произвести ана­ лиз затрат на текущие ремонты и техническое обслужи­ вание, а также потерь, связанных с ухудшением качест­ ва продукции, перерасходом электроэнергии и т. д. Изве­ стно, что с увеличением ремонтного цикла эти затраты возрастают.. Кроме того, увеличение продолжительности ремонтного цикла, как правило, влечет за собой увеличе­ ние объема работ по капитальному ремонту, с которого начинается следующий ремонтный цикл, В то же время

27

чрезмерное сокращениепродолжительности ремонтного цикла приводит к увеличению расходов на разборочноеборочные работы и простоев оборудования в ремонте.

Кроме оптимальной периодичности капитальных ре­ монтов, необходимо установить экономически целесооб­ разную периодичность текущих ремонтов, т. е. оптималь­ ную структуру ремонтного цикла.

При установлении оптимальной величины ремонтного цикла следует иметь в виду зависимость между циклами. Увеличение или уменьшение продолжительности каждо­ го цикла оказывает влияние на следующий ремонтный цикл, так как объем работ по капитальному ремонту, как правило, тем больше, чем продолжительнее предше­ ствующий ему период работы оборудования. Кроме того, продолжительность каждого ремонтного цикла влияет на расходы по текущему ремонту в последующем цикле, поскольку никакой капитальный ремонт полностью не устраняет износа машин. Остаточный износ и связанные с ним простои оборудования могут оказать влияние на изменение эксплуатационных расходов. Следовательно, оптимальную величину отдельных ремонтных циклов не­ обходимо рассчитывать лишь в их взаимосвязи.

Поскольку решение получающейся системы уравне­ ний представляет значительные трудности, в качестве критерия для определения оптимальной периодичности ремонтов в первом приближении можно использовать показатель наименьшей себестоимости единицы продук­ ции по методике, предложенной Р. Н. Полетаевым. Для расчетов необходимо располагать отчетными данными о производительности и простоях оборудования и о сумме фактических расходов на текущие ремонты и техническое обслуживание по каждому агрегату в отдельности.

Исследования по ряду предприятий показали, что су­ точная производительность прокатных станов при увели­ чении ремонтного цикла колеблется незначительно. В' то же время существующая система организации учета рас­ ходов на ремонт оборудования по установленному нор­ мативу, а не по фактически произведенным затратам не позволила установить какую-либо закономерность в изменении затрат на текущие ремонты прокатных ста­ нов в зависимости от длительности ремонтных циклов и общего срока их службы. Поэтому необходимым усло­ вием для расчетов оптимальной периодичности ремон­ тов и снижения затрат на ремонт оборудования являет­

28