Файл: Болошин, Н. Н. Надежность работы технологических узлов и оборудования обогатительных фабрик.pdf

личных производственных условий и обстоятельств и давали бы всестороннюю и полную оценки надежности.

В условиях обогатительных фабрик в работе технологических узлов имеет место многообразие состояний, которые могут рас­ сматриваться как отказ, как нарушение технологического или про-, изводствеипого процесса. Поэтому необходима классификация ви­ дов отказов и четкая формулировка понятия отказа для каждого' технологического узла в зависимости от вида рассматриваемой на­ дежности и условий работы узла.

Изучение условий работы и обслуживания технологических уз­ лов и оборудования, нарушений и неполадок в их работе показы­ вает, что в условиях обогатительных фабрик можно рассматривать и оценивать три вида отказов.

М е х а н и ч е с к и е о т к а з ы проявляются как перерыв в ра­ боте вследствие поломки или неисправности машин или инженер­ ных коммуникаций (подачи пульпы, воды, электроэнергии, масла и т. п.).

О п е р а ц и о н н ы е о т к а з ы проявляются как полное наруше­ ние технологической операции без механических отказов оборудо­ вания технологического узла.

П а р а м е т р и ч е с к и е о т к а з ы проявляются как выход пара­ метра за пределы технологической нормы. В этом случае может не быть механических п операционных отказов узла [25, 29, 32, 48,49,50].

В первом случае рассматриваются, например механические от­ казы магнитных сепараторов, мельниц, насосов, конвейеров. Во втором случае может производиться оценка безотказности работы узла разгрузки бункеров, магнитных конусов, дешламаторов и т. п. В третьем случае может производиться оценка надежности под­ держания технологических параметров работы дробилок, узла из­ мельчения, усредмнтельных устройств.

Не всегда можно четко определить границу между названными видами отказов. Однако всегда для параметрических отказов по­ глощающим состоянием является операционный отказ, а для опе­ рационных отказов — механический. При таком подходе представ­ ляется возможным дифференцированно определить надежность ра­ боты технологических узлов и оборудования с введением количе­ ственных оценок. Для технологических узлов, нормальная работа которых проявляется как совокупность перечисленных видов отка­ зов, оценка должна даваться по каждому виду отказов.

Отсюда видно, что формулировка понятий отказа по своему инженерному смыслу существенно зависит от того, какую сторону работы (функционирования) технологического узла или оборудо­ вания необходимо оценивать сточки зрения надежности [5, 51].

Исследование и оценка надежности работы технологических уз­ лов обогатительных фабрик представляет собой более сложную за­ дачу, чем элементов и установок в других отраслях техники, где понятие отказа определяется однозначно и формулируется как со­

24

бытие, после появления которого характеристики выходят за допу­ стимые пределы [2,4].

Для технологических узлов и оборудования обогатительных фабрик такой подход неприменим, так как качество их работы мо­ жет определяться несколькими предельными состояниями в зави­ симости от назначения и условий работы. Поэтому установление надежности технологических узлов всегда связано с анализом ус­ ловий их использования и в отрыве от них не может быть произ­ ведено, а формулировка состояния отказа связана и оказывает влияние на определение параметров надежности, которые подле­ жат оценке.

Впервую очередь необходимы исследование и оценка механи­ ческих 'И операционных отказов, когда отказ приводит к полной потере работоспособности, так как в этом случае недостаточная надежность приводит к наиболее существенным потерям. В этом же случае надежность работы технологических узлов может быть определена нахождением их в двух граничных состояниях: рабо­ тоспособном и неработоспособном, когда полностью нарушается работа узла и без вмешательства обслуживающего персонала ра­ ботоспособность узла восстановлена быть не может.

Вданной работе исследуются механические и операционные от­ казы. Определение вида отказа технологических узлов, принятое при исследовании надежности, дано в табл. 1.

Таблица 1

Определение состояния отказа при оценке механических и операционных отказов

25

§ 2. Критерии и исходные данные для оценки надежности

Выбор критериев для оценки надежности работы оборудования н технологических узлов обогатительных фабрик может быть сде­ лан на основе анализа характеристик, разработанных в теории надежности, анализа условий работы и неисправностей технологи­ ческих узлов и учета особенностей работы обогатительных фаб­ рик.

Характеристики надежности должны удовлетворять следующим требованиям:

давать оценку надежности собственно технологического узла или оборудования и определяться данными о работе узла: време­ нем безотказной работы, и временем восстановления;

оценивать потери рабочего времени и учитывать влияние на­ дежности на коэффициент использования оборудования во вре­ мени;

сравнивать надежность работы технологических узлов и обору­ дования при разных технических решениях и условиях работы;

выделять узлы или причины, являющиеся главным источником

дующие характеристики:

Р\ — вероятность безотказной работы;

P i — вероятность продолжительности отказа; К — параметр потока отказов;

T i — наработка на отказ (среднее время безотказной рабо­ ты);

Т2 — среднее время восстановления; Кт. и. — коэффициент технического использования *.

Определения характеристик надежности и формулы для их рас­ чета даны в табл. 2.

Для всесторонней характеристики надежности работы техноло­ гических узлов и оборудования необходимо одновременное исполь­ зование нескольких показателей, так как отдельный показатель характеризует только одну сторону надежности.

Вероятность безотказной работы на заданном интервале вре­ мени является основной характеристикой надежности и опреде­ ляет надежность работы узла во времени. Физический смысл этой характеристики определяется так. Если вероятность безотказной работы магнитных сепараторов на интервале времени 100 ч состав­ ляет 80%, то это значит, что по истечении 100 ч в работе останется в среднем 80% сепараторов, или что из общего количества заре­ гистрированных периодов безотказной работы 80% периодов будут

* В обогатительном практике, например в системе Г1ПР мельниц, эту харак­ теристику определяют неправильно, так как не учитывают потери времени на профилактические работы, не связанные с ремонтом, например на загрузку ме­ лющих тел. За счет этого Кт.„ оказывается искусственно завышенным.

26

Т а б л и ц а 2

Характеристики надежности технологических узлов и оборудования обогатительных фабрик

Определяющая формула

в среднем иметь длительность более 100 ч. Вероятность безотказной работы P\(f) п вероятность возникновения отказа Qi(t) связаны зависимостью

Вероятность продолжительности отказа является характери­ стикой, определяющей вероятность, с которой ликвидируется отказ.

Коэффициент технического использования определяет долю вре­ мени или вероятность нахождения узла в работоспособном состоя­ нии в любой момент времени. При установившемся процессе коэф­ фициент технического использования асимптотически приближа­ ется к величине Г] : (^-(-Гг). При низкой надежности работы уз­ ла, высокая ремонтопригодность может дать значение коэффици­ ента технического использования, близкое к единице, поэтому ис­ пользование только одной этой характеристики для оценки надеж­ ности может привести к ошибочным выводам. Коэффициент техни­ ческого использования Кт. п и коэффициент неисправности Ки свя­ заны зависимостью

Характеристики надежности X, Ти Л'т. н обладают важным свой­ ством для проведения анализа причин недостаточной надежности работы технологических узлов. Если при исследовании надежно­ сти технологического узла устанавливается несколько «слабых мест» или если снижение надежности обусловлено действием не­ скольких причин, то общие характеристики надежности могут быть представлены суммой частных характеристик. Возможность рас­ членения в ряд наработки на отказ и интенсивности потока отка­ зов дает возможность определить влияние каждой причины пауменьшение вероятности безотказной работы или наработки на отказ.

Одновременное использование характеристик Р и Р2, Т\, Т2 дает исчерпывающую характеристику надежности.

Основные характеристики надежности при любом законе рас­

Взаимосвязь коэффициента использования оборудования с ха­ рактеристиками надежности определяется следующим образом.

Коэффициент использования оборудования определяется отно­ шением суммы времени периодов работы к общей сумме времени периодов работы и периодов простоев:

28