CC BY
69
5. Ихно А.Г. Научные основы конструирования и испытания взрывобезопасных оболочек рудничного электрооборудования. Вопросы горной механики. Тр. МакНИИ, т.К, вып. 2. -М. : Углетехиздат, 1959, с. 29-71.
6. Каймаков А.А., Бауэр А.Н. О характере снижения температуры продуктов взрыва метановоздушной смеси в сопряжениях оболочек взрывобезопасного электрооборудования. Сб. Вопросы безопасности в угольных шахтах. Т.7. - М.: Недра, 1966, с. 215-220.
7. Разгильдеев Г.И., Баранов С.Д. Взрывозащищенные рудничные электродвигатели: эксплуатация и ремонт. Справочное пособие. - М.: Недра, 1991, 180 с.
□ Авторы статьи:
Разгильдеев Геннадий Иннокентьевич -докт. техн. наук, проф. каф.электроснабжения горных и промышленных предприятий
Баранов Сергей Денисович
- канд. техн. наук, доц. каф.электроснабжения горных и промышленных предприятий
УДК 621.34-213.34.019.3
Г.И. Разгильдеев, С.Д. Баранов, О.А. Конончук
АНАЛИЗ ПОВРЕЖДЕНИЙ ВЗРЫВОНЕПРОНИЦАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Несмотря на высокие взрывобезопасные свойства взрывонепроницаемой оболочки, опыт ее изготовления, эксплуатации и ремонта свидетельствует о необходимости совершенствования и повышения надежности взрывозащиты, так как в нашей стране и в зарубежной практике имеются отдельные случаи взрывов на предприятиях, причиной которых послужило нарушение взрывонепроницаемо-сти оболочек взрывозащи-
щенного электрооборудования. Эти нарушения возможны как при изготовлении электрооборудования, так и в процессе его эксплуатации.
Взрывобезопасность, закладываемая при конструировании, подвергается технической экспертизе документации и экспериментальной проверке в испытательных организациях головных образцов. Порядок рассмотрения и согласования технической документации на взрывозащищенное электрооборудование и испытания опытных образцов проводятся по специально разработанным методикам государственных стандартов, что практически исключает ухудшение взрывозащиты на данной стадии.
При производстве взрыво-
защищенного электрооборудования на заводах-изготовителях необходимо строгое соблюдение параметров взрывозащиты, заложенных в технической документации, которое заключается в пооперационном контроле при изготовлении сборочных единиц взрывонепроницаемой оболочки. Довольно часто изготовление сборочных единиц осуществляется на различных участках, цехах или корпусах, откуда производится их транспортировка к месту сборки. При транспортировке возможны механические повреждения поверхности «взрыв», которые не всегда выявляются при сборке.
Для повышения надежности взрывозащиты асинхронных электродвигателей необходимо иметь стабильные гарантированные взрывонепроницаемые зазоры между вращающимися и неподвижными частями машины. На стабильность зазоров влияют жесткость вала, станины, подшипниковых щитов и других элементов конструкции.
На взрывозащитные свойства влияют отклонения от идеальной формы при изготовлении сборочных единиц (несоосность, неконцентрич-
ность, неперпендикулярность и др.) в силу тех или иных причин
ведения технологического процесса. В результате влияния перечисленных факторов при сборке возможны нарушения взрывозащиты.
Особое место для сохранения оболочкой электродвигателя взрывонепроницаемых
свойств занимают правильность монтажа, техническое обслуживание и условия эксплуатации. Наличие агрессивных сред, воды, высокой влажности в условиях эксплуатации приводят к коррозии поверхностей взрывонепроницаемых соединений. В условиях транспортирования и монтажа возможны механические повреждения, приводящие к образованию трещин в отдельных элементах конструкции или вскрытию дефектов сварных соединений.
Исследованиями [1-3] установлено, что при эксплуатации в нормальных и аварийных режимах работы электрооборудования во взрывонепроницаемых оболочках зазоры могут быть больше, чем в изготовляемом на заводе. Так, при эксплуатации электрооборудования на угольных предприятиях более 40% корпусов и крышек коробок выводов имеет повреждения, нарушающие взрывозащиту. Около 70% имеет задиры на
14
Г.И. Разгильдеев, С.Д. Баранов, О.А. Конончук
взрывонепроницаемых поверхностях, практически на всех поверхностях взрывонепроницаемых соединений имеются следы коррозии, около 10% обследованных коробок выводов имеет прожоги, а 20% - недопустимую по взрывозащите ширину щели. При обследовании состояния вдрыво защиты на химических предприятиях [I] было установлено что из 1576 обследованных электродвигателей типа КО, МА и BAG у 208 взрывонепроницаемые зазоры па вводпых коробках были выше нормы, а взрывонепроницаемые поверхности и большинстве случаев имели следы коррозии. Из 70 выборочно открытых коробок выводов у 36 отсутствовали резиновые кольца уплотнения ввода кабеля, а у 43 крышек коробок выводов поверхности покрыты ржавчиной, подчекачи краски, старой смазкой. Отсутствие полного комплекта крепежных болтов на взрывонепроницаемых соединениях отмечено у 11 электродвигателей.
Исследованиями [3] фактического состояния взрывозащиты оболочек при эксплуатации и ремонте было установлено, что процент повреждения оболочек, поступивших и ремонт, составляет 30-100 % из-за коррозии, 48-83 % из-за механических повреждений (царапины, задиры, порубы). Отсутствие резиновых прокладок наблюдалось у 12-60 %.
Приведенное выше свидетельствует о низком качестве контроля за состоянием взрывозащиты электрооборудования в условиях эксплуатации.
К основным причинам повреждения оболочек при эксплуатации следует отнести наличие агрессивных сред, низкую механическую прочность конструкционных материалов, нерациональность и сложность форм, размеров и размещения коробок выводов и кабельных муфт, плохое техническое обслуживание.
В конце 80-х годов нами
было проведено обследование взрывозащитных свойств 1152 электродвигателей, поступив-
ших в ремонт на предприятие «Сибхимпромэнерго» с различных заводов химической промышленности г. Кемерово. Из этого числа 757 электродвигателей ВАО после ремонта направлено в эксплуатацию как невзрывозащищенные.
Основной причиной непригодности к установке во взрывоопасных помещениях данные электродвигателей послужило отсутствие взрывонепроницаемой коробки выводов или такие ее дефекты, которые не подлежат ремонту. Дефекты коробок выводов в данном случае обусловлены низким уровнем эксплуатации или небрежной транспортировкой от места эксплуатации до ремонтного предприятия. Из 394 электродвигателей, отремонтированных в
«Сибхимпромэнерго» это составляет 34,2% электродвигателей, поступивших в ремонт и направленных на предприятия как взрывозащищенные, на взрывонепроницаемых поверхностях оболочки статора обнаружено 448 повреждений взрывозащиты, 98% которых приходятся на места сопряжения станины с подшипниковыми щитами. В одном случае обнаружена неплоскостность взрывонепроницаемой поверхности патрубка, свидетельствующая о заводском браке. Значительная доля повреждений (99) приходится на коробку выводов, 82% которых составляют трещины, 9% - коррозия до недопустимых размеров и 9% приходится на прочие повреждения взрывозащиты, что свидетельствует о слабом контроле при эксплуатации. Из 10 повреждений взрывозащиты «вал ротора -подшипниковый шит» 8 приходится на диаметры поверхности «взрыв», которые меньше допустимых размеров, установленных рабочими чертежами и имеют следы задиров, что может быть объяснено заводским браком.
Значительное число повреждений имеет узел взрывозащиты «крышка подшипника - подшипниковый щит». Таких повреждений обнаружено 48, из которых 83% наблюдается к виде сколов, рисок, задиров и царапин.
Наименьшее количество (всего 11 из 688) повреждений взрывозащиты обнаружено на подшипниковых шитах.
В декабре 2004 года было завершено проведенное нами обследование средств взрывозащиты электродвигателей на КАО «Азот», поступавших в ремонтный цех с 1977 по 2004 год. Нарушений взрывозащиты было установлено 153 из 1179 обследованных электродвигателей. Всего обнаружено 223 нарушения взрывонепроницаемых соединений. Из них 25% нарушений взрывонепроницаемого соединения «вал двигате-ля-втулка» со следами задиров, нарушением шероховатости больше допустимых стандартом и невозможностью восстановления взрывозащиты этого взрывонепроницаемого соединения. Эти нарушения связаны с уменьшением зазоров меньше, чем указано в рабочих чертежах (заводской брак), перегревом двигателей и износом подшипников.
Увеличение зазоров более допустимого во взрывонепроницаемом соединении втулка проходного изолятора - основание коробки выводов составило 10,3%, а увеличение зазоров между втулкой проходного изолятора и токоведущей шпилькой - 8,5%. Нарушение взрывозащиты узла проходного изолятора связано с усадкой пресс-материала, из которого изготовлена втулка проходного изолятора. В работе [4] были проведены замеры втулок проходных изоляторов, изготовленных из пресс-материала МФВ -1 и ПСК
- 5РМ по схеме «холодная пресс-форма» - «нормализованная втулка» -
«термообработанная втулка»
для семи партий пресс-
материала, изготовленного в разное время и хранившегося разные сроки. Максимальный процент усадки для различных партий достигал 2%, а при разных видах термообработки доходил до 2,8%. Следовательно, нарушение взрывозащиты этого взрывонепроницаемого соединение относится к заводскому браку.
Шесть процентов нарушения взрывозащиты составили трещины в подшипниковых щитах, разбиты втулки изолято-
ров раковины и трещины на взрывонепроницаемых поверхностях и не подлежат ремонту.
Оставшиеся 50,2% нарушений взрывозащиты (забоины, задиры, коррозия и т.д.) были устранены в результате ремонта.
Проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что наряду с нарушениями взрывозащиты электродвигателей при эксплуатации наблюдаются нарушения при изготовлении на заводах-
изготовителях.
Это свидетельствует о том, что существующий подход к обеспечению взрывозащиты на основе применения взрывонепроницаемой оболочки в силу большого числа сопряжений, обеспечивающих взрывоне-проницаемость, и высокой вероятности повреждений каждого из них, не обеспечивает в достаточной мере взрывобезо-пасность производств.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бойков Н.А., Колендовский А.С., Кудин В.В. Недостатки эксплуатации взрывоза-щищенного электрооборудования. - Промышленная энергетика, 1975, №7, с. 7-9.
2. Трунов В. Б, Соломатин В.М. Повреждения и эксплуатационная надежность оболочек рудничного электрооборудования. - Промышленная энергетика, 1980, №10, с. 32-35.
3. Трунов В.Б., Сараев СП. Влияние возмущающих факторов на взрывобезопасность электрооборудования. - В кн.: Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование. Сб.науч.тр. / НИИ ПО «Кузбассэлектромотор», вып. 10, Кемерово, 1983, с. 86-92.
4. Баранов С.Д., Горбенко В.М., Захаренко И.А. Технологические особенности изготовления проходных изоляторов взрывозащищенного электрооборудования. - В кн.: Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование. Труды института НИИ ПО «Кузбассэлектромотор», вып. 12, Кемерово, 1987, с. 124-128.
□ Авторы статьи:
Разгильдеев Геннадий Иннокентьевич -докт. техн. наук, проф. каф.электроснабжения горных и промышленных предприятий
Баранов Сергей Денисович
- канд. техн. наук, доц. каф.электроснабжения горных и промышленных предприятий
Конончук Олег Анатольевич
- преподаватель каф. электроснабжения горных и промышленных предприятий
