CC BY
21
21
НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 2 ГГУ.я31яянваряя-я4яфевраляя2000я-одая
»А^МІ
^ Г.С. Рахутин, 2000
УДК 622.232
Г.С. Рахутин
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ХИММОТОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ГОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Поскольку химмотология - это наука, изучающая свойство, качество и рациональное применение горючих и смазочных материалов в технике (“Советский энциклопедический словарь” М. “Советская энциклопедия” 1984 г.) под химмотологической надежностью можно понимать надежность оборудования, обусловленную применением смазочных (СМ) материалов (масел и смазок), рабочих (РЖ) и консервационных (КЖ) жидкостей.
В угольной промышленности России используется десятки тысяч тонн смазочных материалов. На приобретение, транспортирование, хранение и доливки масла из-за утечек затрачиваются значительные средства. Масло из-за утечек и при сливах в шахте, на обогатительных фабриках и на разрезах попадает в реки и озера, образуя нерастворимую пленку. Производство нефтяных масел и концентратов для рабочих жидкостей также с экологической точки зрения не безвредно.
Все это обусловливает важность решения проблемы повышения химмо-тологической надежности горного оборудования.
Решение этой проблемы естественно должно базироваться на комплексном подходе, охватывающем научные и организационные аспекты создания (закупки) горного оборудования, СМ и РЖ, их изготовления и эксплуатации с учетом специфики горной техники и горного производства. При этом необходимо решать вопросы оптимального повышения ресурса узлов трения , срока службы СМ и РЖ, снижения утечек масла и рабочих жидкостей, повышения пожарной, токсикологической и экологической безопасности применения СМ и
РЖ на шахтах, разрезах и обогатительных фабриках.
В организационном плане важно создать систему обеспечения эффективного и безопасного применения СМ, РЖ и КМ в оборудовании угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик.
Эта система должна опираться на координирующий орган, испытательные лаборатории и руководящие документы, регламентирующие выбор и испытания (стендовые и эксплуатационные) новых элементов, горных машин, СМ и РЖ; требования к пожарной, токсикологической и экологической безопасности применения СМ и РЖ на шахтах, разрезах и обогатительных фабриках и порядок допуска к применению СМ и РЖ на угольных предприятиях. Разработка этих РД, особенно в части обеспечения безопасности, должна финансироваться в первую очередь. В частности, первоочередным представляется разработка РД “Обеспечение пожарной, токсикологической и экологической безопасности применения СМ и РЖ на шахтах, разрезах и обогатительных фабриках. Основные положения и состав технических требований”. Затем в развитие этого РД необходимо разработать РД по номенклатуре контролируемых параметров, методам контроля и нормативам.
Оценка пожароопасных и триботехнических свойств СМ и РЖ представляет серьезную проблему не только в горнодобывающей промышленности.
Из семи показателей, которые должны нормироваться согласно
ГОСТ 12.1.044 "Пожа-
ровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и
методы их определения", в технические условия на изготовление смазочных материалов включены только температура вспышки в открытом или закрытом тигле, что явно недостаточно. Для смазочных материалов, предназначенных для использования в угольных шахтах, целесообразно оценивать все предусмотренные ГОСТом показатели пожароопасности и в первую очередь температуры воспламенения и самовоспламенения.
В России не выполняются требования Люксембургского отчета комиссии Европейского сообщества по безопасности и охране здоровья в горной и добывающей промышленности в части оценки токсичности продуктов горения и термодеструкции рабочих жидкостей; способности воспламеняться жидкости, распыленной над источником зажигания; способности распространения пламени по смеси с угольной пылью.
Отсутствует испытательный центр, который мог бы оценить все перечисленные показатели.
Испытания пожаробезопасности СМ и РЖ для ГШО целесообразно осуществлять Отраслевым химмото-логическим центром (ОХЦ) при ННЦ ГП- ИГД им. А.А. Скочинского. ОХЦ создан в соответствии с приказом Минтопэнерго РФ от 17.11.97 N 354 и утвержденным Минтопэнерго РФ 29.01.98 “Положе-нием об отраслевом химмотологическом центре горного оборудования”, имеет стендовый зал с вытяжной вентиляцией, 2 аппарата для проведения испытаний СМ и РЖ на пожароопасность, укомплектован специалистами (1 доктор технических наук, 2 кандидата технических наук, 2 инженера). Необходимо оснастить ОХЦ недостающим оборудованием, разработать необходимую документацию и провести аккредитацию испытательной лаборатории на проведение сертификационных испытаний по показателям пожароопасности СМ и РЖ.
Единственный гостированный метод оценки износа и нагрузки задира на четырехшариковой машине трения ЧШМ не в полной мере (как это доказано в ряде публикаций) характеризует триботехнические свойства смазочных материалов. В частности, ввод в СМ металлоплакирующих присадок, образующих при эксплуатации оборудования на узлах трения защитную металлическую пленку, не отражается
на результатах испытаний на ЧШМ. Кроме того каждый узел трения (подшип-ник, шестерни, уплотнение-вал и т.п.) специфичен. Поэтому в России и за рубежом имеется десятки типов машин трения. Представляется необходимым провести метрологическую аттестацию имеющихся в ОХЦ машин трения и методов испытаний для оценки триботехнических свойств при проведении квалификационных испытаний СМ и РЖ.
Химмотологическая надежность закладывается при проектировании изделия и технологии эксплуатации и зависит от качества проектирования, изготовления и эксплуатации как самого изделия так и СМ и РЖ.
В плане обеспечения надежности важными являются требования к подбору прогрессивных материалов и технологий изготовления (в частности, упрочнения поверхностей), к подводу СМ в зоны трения, защите СМ от попадания в них угольной пыли и влаги, очистке СМ и РЖ от механических примесей, обеспечению приспособленности конструкции к пополнению СМ.
В отрасли необходимо внедрить высокоресурсные уплотнения на вторкаучуковой основе. Ранее этот материал был дефицитным. Замена уплотнений типа УМА из резин КР-358 и КР-3-360 на фторкаучуковые позволит существенно снизить утечки трансмиссионных масел и повысить ресурс редукторов до их капитального ремонта.
Следует в проектируемых редукторах для горной техники заменить заливные пробки с отверстиями (сапуны), через которые вытесненный при разогревании масла воздух при остывании редуктора всасывается в него вместе с угольной пылью и влагой (что резко снижает ресурс) на пробки без отверстий и встроенным в редуктор компенсатором давления. Такие решения в зарубежных комбайнах уже имеются.
Целесообразно унифицировать заливные отверстия. Для повышения ресурса элементов гидросистем механизированных крепей и другого горного оборудования необходимо предусматривать эффективные средства фильтрации жидкости и шире использовать диспергаторы.
При создании горной техники желательно стремиться к унификации используемых смазочных материалов,
ибо неоправданная разносортица приводит к сложности закупок мелких партий СМ, необходимости иметь лишние емкости для хранения СМ, к перемешиванию СМ в реальных условиях и зачастую использованию на шахте только тех СМ, которые имеются в наличии. Для помощи конструкторам и производственникам в этом вопросе в институте разработана 1-я очередь информационно- справочной системы "СМ и РЖ".
Одним из резервов повышения химмотологической надежности горного оборудования является использование отечественных открытий "Избирательный перенос при трении (эффект безызносности) "(зарегистрировано в Государственном реестре N 41 с приоритетом от 12.11.1956 г.) и "Водородное изнашивание металлов" (зарегистрировано в Государственном реестре N 378 с приоритетом от 7 .05.1967 г.)
Эти открытия позволяют разрабатывать новые методы борьбы с износом и уменьшением трения в машинах. Трение рассматривается не только как процесс разрушения, но и как процесс созидания (образования защитной
пленки) за счет явления самоорганизации в зоне трения. Например, в компрессорах холодильников, в которых это явление имеет место, за счет ионов меди, переносимых из медных трубок смазочно-охлаж-дающим материалом в зону трения, образуется медная пленка толщиной 1...2 мкм на шейках коленчатого вала, в деталях подшипника, поршне и цилиндре. Это обеспечивает надежность их работы в течение десятка лет.
По эффекту безызносности и водородному изнашиванию защищено более 10 докторских и 70 кандидатских диссертаций, опубликовано сотни статей. Активно в этом направлении работают и зарубежные ученые.
При участии института разработано и освоено серийное производство трансмиссионного масла ТЭп-15М (взамен Шахтола-У, изготавливаемого на Украине), при использовании которого реализуется эффект безызносности и за счет образования медной пленки существенно уменьшается износ деталей.
В Российской Академии проблем качества по инициативе автора упомянутых открытий академика, проф., докт. техн. наук Д. Н. Гаркунова организовано отделение "Проблем безызносности машин и механизмов" (ученый секре-
тарь отделения- автор статьи). В него вошли ученые из России, Германии и Польши. Отделение объединяет ученых, занимающихся проблемами бе-зызносности машин в разных странах, способствует проведению исследований и внедрению результатов разработок, проводит конференции и издает международный журнал "Эффект безызносности и триботехнологии".
Имеются существенные резервы повышения надежности горного оборудования за счет улучшения качества эксплуатации, в частности использования средств диагностики (подшипников, шестерен, утечек в элементах гидросистемы, загрязненности масла и РЖ); обеспечения расфасовки СМ в мелкую тару, что способствует защите СМ от загрязнений; внедрения специальных средств фильтрации и очистки СМ; обеспечения использования регламентированных документацией СМ и новых высокоэффективных присадок.
Вопросы химмотологии и триботехники частично пересекаются, поскольку “триботех-ника (от греч. tri-bos- трение) - технические и технологические мероприятия по обеспечению оптимального функционирования узлов трения” (“Словарь- справочник по трению, износу и смазке деталей машин. Киев,- “Наукова думка”.
1979). В связи с тем, что проблемы химмотологии и триботехники пересекаются и их решением занято ряд организаций в угольной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, целесообразно
создание при ННЦ ГП или Комитете угольной промышленности специального экспертного Совета с участием представителей заинтересованных организаций.
Основные задачи отраслевого экспертного совета по химмотологии и триботехнике , по нашему мнению, должны быть следующие:
• определение технической политики и формирование комплексной программы НИОКР в области химмотологии и триботехники, направленной на повышение пожарной, токсикологической и экологической безопасности применения смазочных материалов и рабочих жидкостей на шахтах, разрезах и обогатительных фабриках, а также повышение ресурса и надежности машин и оборудования;
• рассмотрение планов НИОКР в области химмотологии и триботехники;
• рассмотрение результатов НИОКР в области химмотологии и триботехники;
• рассмотрение проектов ГОСТов, ОСТов, РД и других нормативных до-
кументов в области химмотологии и триботехники;
• рассмотрение результатов испытаний новых горных машин, смазочных материалов и рабочих жидкостей, предназначенных для использования в угольной промышленности.
Естественно, для разработки упомянутых руководящих документов, аккредитации испытательных лабораторий и повышения химмото-логической надежности горного оборудования необходимо соответствующее финансирование.
Файл: РАХУТИ~1
Каталог: G:\С диска по работе в униве-
ре\GIAB_20\GIAB4_00\ВСЕ Шаблон:
C:\Users\Таня\AppData\Roaming\Microsoft\Шаблоны\
Normal.dotm
Заголовок: Действительный член Российской
Содержание:
Автор: Гитис Л.Х.
Ключевые слова:
Заметки:
Дата создания: 24.04.2000 15:33:00
Число сохранений: 8
Дата сохранения: 04.12.2008 15:59:00 Сохранил: Таня
Полное время правки: 36 мин.
Дата печати: 04.12.2008 16:38:00
При последней печати страниц: 3
слов: 1 743 (прибл.)
знаков: 9 941 (прибл.)
