CC BY
78
------------------------------------------ © О.Ю. Контеев, А.Г. Худяков,
Ю.В. Болкисева, В.С. Болкисев,
2009
УДК 622.233.05
О.Ю. Контеев, А.Г. Худяков, Ю.В. Болкисева,
В. С. Болкисев
БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ШАРОШЕЧНЫХ КАРЬЕРНЫХ БУРОВЫХ СТАНКОВ С ИСТЕКШИМ СРОКОМ СЛУЖБЫ
Проведен анализ экспертных оценок состояния парка буровых станков на горнодобывающих предприятиях Уральского региона с точки зрения их безопасной эксплуатации.
Ключевые слова: шарошечное бурение, срок службы буровых станков, промышленная безопасность.
Семинар № 5
O. JU. Konteev, A G. Hudjakov,
J.V. Bolkiseva, V.S.Bolkisev SAFETY OF OPERATION CUTTER BLOCK CAREER BURO-VYH MACHINE TOOLS WITH EXPIRED SRO IT SERVICE The analysis of expert estimations from park of chisel machine tools at the gornodo-happening enterprises Ural to regio th from the point of view of their safe ekspluata-tsii is carried out.
Key words: cone drill bit, service life of chisel machine tools.
Отбойка крепких скальных пород и руд производится буровзрывным способом. При этом свыше 95 % объемов бурения выполняется станками шарошечного бурения. Основным остается станок СБШ-250 и его модификации. Парк станков этого типа на российских горнодобывающих предприятиях превышает 250 шт. Использование зарубежных станков находится еще на первоначальной стадии. Их доля в общем парке станков составляет 4 -5 %. Доминирующее положение станков типа СБШ-250 сохраняется и на обозримую перспективу. Оно обусловлено рядом причин. В их числе: ограниченность номенклатуры отечественных станков; финансовые возможности для быстрого и
полного перевооружения современной буровой техникой (стоимость импортных станков в 2,5-3 раза выше станков такого же класса отечественного производства); отставание во времени по созданию станков с параметрами и показателями, не уступающими лучшим зарубежным станкам.
Износ парка станков достиг 85 %. Сроки эксплуатации станков составляют 1016 лет при нормативном сроке эксплуатации, установленном заводом-
изготовителем, в 7 лет. Незначительный срок службы в определенной степени связан с качеством изготовления и надежностью станков. Превышение установленного срока службы станков обусловливает низкий коэффициент использования режимного времени (0,5-,7) и приводит не только к увеличению затрат на эксплуатацию и ремонт станков в 1,5-2 раза, но и к снижению безопасности работ на них.
Состояние парка буровых станков на горнодобывающих предприятиях уральского региона аналогично общероссийскому состоянию. Здесь эксплуатируется около 60 станков типа СБШ-250
МНА. На крупнейших предприятиях Урала (ОАО «Качканарский ГОК «Ванадий» и ОАО «Ураласбест») работает 45 станков типа СБШ-250 МНА-32. Износ парка станков на уральских карьерах превысил 80 %. Так. В ОАО «Ураласбест» из 21 станка СБШ-250 МНА-32 работает 17 станков выпуска 1990-1992 гг. Такая же картина характерна и для небольших предприятий. В частности, на карьерах ОАО «Невьянский цементник» работают 2 станка СБШ-250 МНА-32. Один - завода «Рудгормаш» (г. Воронеж) выпуска 1991 г. и второй - завода «Коммунист» (г. Кривой Рог) выпуска 1992 г.
В целом по региону темпы обновления парка бурового оборудования даже в незначительной степени не покрывают темпов его старения. Например, в ОАО «Ураласбест» за 1994-1996 гг. выведено из эксплуатации только три станка СБШ-250 МНА выпуска 1990-1991 гг.
В связи со сложившимся положением и с учетом отсутствия средств у предприятий на полную инновацию парка буровой техники, возникла необходимость в экспертизе промышленной безопасности такой техники. Цель экспертизы - определение возможности безопасной дальнейшей эксплуатации станков с истекшим нормативным сроком службы. Независимо от этого в ОАО «Ура-ласбест» специально созданной комиссией из ведущих специалистов комбината регулярно проводятся работы по обеспечению безопасной эксплуатации буровых станков с истекшим сроком службы, включающие:
• обследование станков, выявление неисправностей агрегатов;
• выявление нарушений правил безопасности и требований инструктивных материалов по эксплуатации станков;
• определение соответствия условий труда нормативным требованиям по охране труда;
• установление сроков устранения обнаруженных неисправностей и нарушений правил безопасного производства работ и охраны труда;
• разработку мероприятий по обеспечению безопасности работ и контроль их выполнения.
Благодаря постоянной работе в этих направлениях существенно повышается безопасность работ на станках с истекшим сроком службы, что подтверждается отсутствием на них травматизма, связанного с изношенностью узлов и агрегатов станка.
В 2002 г. Госгортехнадзором РФ утверждена методика определения возможности безопасной эксплуатации буровых станков с истекшим сроком службы [1]. После этого на комбинате экспертная оценка (экспертиза промышленной безопасности) пригодности буровых станков с истекшим сроком службы к дальнейшей безопасной эксплуатации выполняется с привлечением специалистов экспертных организаций. Экспертная оценка выполняется в строгом соответствии с утвержденными в последующем Ростехнадзором РФ руководящими документами [2, 3]. Заключение экспертизы безопасности основывается на результатах визуального и инструментального контроля технических параметров станка, а также на результатах измерения уровня вредных факторов на рабочем месте машиниста и в рабочей зоне станка [4]. На период проведения контроля буровой станок выводится из эксплуатации и устанавливается на специально отведенной площадке. Полученные фактические параметры и показатели сопоставляются с регламентированными надзорными органами [1] или установленными санитарно-
гигиеническими нормативами и стандартами. По результатам сопоставления и в соответствии с действующими указаниями [5]:
• устанавливается возможность
каждого станка безопасно работать в паспортном режиме;
• устанавливается конкретный
срок, в течение которого допускается дальнейшая эксплуатация станка;
• разрабатываются необходимые
мероприятия по обеспечению безаварийной и безопасной на установленный срок.
Анализ практики обследования и экспертизы промышленной безопасности буровых станков с истекшим сроком службы показывает, что у станков и российского, и украинского производства после выработки установленного ресурса происходят следующие типичные изменения.
1. Образуются трещины на главной платформе, раме ходовой тележки, в опорном узле крепления мачты к корпусу и в каркасе корпуса, в механизме свинчивания и развинчивания штанг, в сварных швах механизма подачи штанг и в посадочных местах редукторов и электродвигателей.
2. Происходит полный износ отверстий под оси балансиров ходовой тележки; поддерживающих катков; рабочих поверхностей кулаков гусеничных траков и натяжных колес; тормозных накладок; площадок тормозов; ободов ведущего и ведомого колес; узлов крепления редукторов и электродвигателей; каретки и направляющих буровой головки; узла гирлянды и секторов сепаратора на мачте.
3. Нарушается соосность редукторов и электродвигателей, обусловливающая недопустимую вибрацию, которая вызывает ускоренный выход подшипников из строя и повышение энергозатрат на бурение.
4. Наблюдается утечка масла в гидрораспределителях, рукавах высокого давления и в системе охлаждения компрессора.
5. Повышается запыленность из-за износа узла отдува бурового шлама.
Эти изменения позволяют сделать два существенных вывода.
Первый. Безусловно, комплекс этих изменений не допускает дальнейшую безопасную эксплуатацию станков. И только своевременное устранение выявляемых дефектов позволяет продлить срок их эксплуатации и снизить риск создания аварийных ситуаций. Следует отметить, что ремонт отдельных узлов (агрегатов хода, узлов мачты, тросов, насосов, компрессоров и т.д.) начинается еще и до истечения нормативного срока службы станка. После истечения нормативного срока службы станка происходит интенсивное сокращение межремонтного срока (до 1 - 1,5 лет) системы пылеподавления, гидравлической системы, механизма свинчивания и развинчивания штанг, рамы ходовой тележки, опорного узла мачты и самой мачты, холодильника компрессора и др. Как правило, полной замене подвергаются насосы, редуктора, направляющие и каретка буровой головки, узлы гусеничного хода и др. В принципе от станка с истекшим сроком службы остаются только металлоконструкции, на которых и происходят практически непрерывные сварочные работы. С этой точки зрения рассмотрение станка как единого технического устройства с установленным нормативным сроком службы не соответствует действительному положению вещей. Однако органами Ростехнадзора на сегодняшний день еще не создана методика поагре-гатного порядка продления срока службы соответствующем технических устройств. В конечном итоге это приводит к формальным экспертным оценкам
безопасности дальнейшей эксплуатации агрегированных технических устройств с общим для всего устройства нормативным сроком службы, а устанавливаемый руководящими документами [5, 6] срок продления эксплуатации до 3 лет не представляется обоснованным.
Второй. Дефекты узлов и агрегатов на любом из станков типа СБШ-250 МНА после истечения срока службы практически одинаковы. Комплекс этих дефектов определяет для заводов изготовителей направления работ по повышению качества изготовления и надежности эксплуатации станков. В частности, это относится в первую очередь к каркасной конструкции станков. Поэтому (а также под влиянием возрастающей конкуренции) ОАО “Криворожский завод горного машиностроения (приемник завода “Коммунист”) на основе станка СБШ-250 МНА -32 начал производство станка СБШ-250а. Здесь вместо каркасной конструкции машинного отделения, служащей опорой мачты станка, применена платформенная конструкция, что и повышает надежность станка в целом. В свою очередь, завод “Рудгормаш” (Воронеж) за счет улучшения качества изготовления станка каркасно- платформенного типа СБШ-250 МНА КП увеличил назначенный для него ресурс до 10 лет. Повышение безопасности работ на этом станке дополнительно достигается за счет разделения корпуса машинного отделения на гидравлический отсек и отсек оборудования. Следует отметить, что назначаемый заводом-
изготовителем срок службы, во-первых, также ориентирован на всю конструкцию станка, а не на устанавливаемое на нем оборудование. Во-вторых, срок службы в 7 лет на ранее выпускавшихся станках обусловлен, скорее всего, использовавшемся при плановой экономике критерии - сроке окупаемости капиталовло-
жений. Во всяком случае, нет оснований четко увязывать срок службы, устанавливаемый заводом-изготовителем, с безопасностью эксплуатации станка за пределами этого срока.
Таким образом, для определения возможности дальнейшей безопасной эксплуатации станков с истекшим сроком службы наиболее значимым оказывается установление остаточного ресурса каркасной конструкции. Ее изношенность можно определить методами неразрушающего контроля. Однако утвержденных документов по методике и правилам его проведения применительно к конструкциям буровых станков на предприятиях нет. Имеющиеся методические указания [7] не отвечают возникающей задаче. Поэтому рекомендуемый срок продления эксплуатации станков носит весьма субъективный характер. В этом направлении органами Ростехнадзора также не создано руководящих документов.
С другой стороны, методические указания по проведению обследования станков [1] выдвигают ряд чрезмерно жестких требований к допустимым техническим параметрам. Причем сами параметры имеют весьма отдаленное отношение к безопасности работ на станке. Например, не допускается провисание верхней ветви гусеницы хода более 40 мм, хотя безопасность эксплуатации станка вполне обеспечивается и при провисании более 40 мм (что можно подтвердить эксплуатацией гусеничной нефтяной, транспортной, военной техники). Нет обоснования параметров износа беговой дорожки, износа поверхности катания, раската ободов колес и т.д.
Несмотря на недостатки методик и руководящих материалов, практика показывает, что регулярная экспертная оценка в достаточной степени помогает
Среднегодо-
вая
обеспечивать безопасную эксплуатацию станков шарошечного бурения и за пределами установленного срока эксплуатации. Тогда возникает задача определения целесообразности дальнейшего
использования станков с истекшим нормативным сроком эксплуатации. Но здесь уже требуется экономическая оценка эффективности бурения.
1. Временные методические указания по проведению обследования (экспертизе промышленной безопасности) карьерных буровых станков с истекшим сроком службы с целью определения возможной эксплуатации, утв. 08.04.2002 г. Госгортехнадзором РФ.
2. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности. (РД 03-314-99).
3. Положение о проведении экспертизы промышленной безопасности в горнорудной промышленности. (РД 06-318-99).
4. Инструкция по визуальному и измерительному контролю. (РД 06-606-03).
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
5. Методичесике указания о порядке продления срока службы технических устройств, зданий и сооружений с истекшим нормативным сроком эксплуатации в горнорудной промышленности. (РД 06-565-03).
6. Положение о порядке продления срока безопасной эксплуатации технических устройств, оборудования и сооружений на опасных производственных объектах. (РД 03-48402).
7. Методические указания по определению
остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Гостехнадзору России. (РД 09-102-95). ЕШ '
г Коротко об авторах
Контеев О.Ю., Худяков А.Г., Болкисева Ю.В., Болкисев В.С. - ИГД УрО РАН, direct@igd.uran. ги
