CC BY
94
--© И.В. Пивоваров, A.A. Лахин,
И.В. Марьясов, В.А. Хажиев, 2015
УДК 331.255:622.333.5+331.28:622.333.5
И.В. Пивоваров, А.А. Лахин, И.В. Марьясов, В.А. Хажиев
РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ ОТКАЗА ОБОРУДОВАНИЯ ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ
Представлен подход к формированию системы снижения рисков возникновения внезапных отказов оборудования, основанный на расчете вероятности возникновения отказа по оборудованию обогатительной фабрики. Предложены схема системы снижения рисков возникновения внезапных отказов оборудования и проект методики расчета рисков внезапных отказов оборудования. Рассмотрены разные «шкалы категорий тяжести последствий отказов»: шкала категорий тяжести последствий отказа по степени влияния на состояние окружающей среды и здоровье людей, на состояние самого объекта и процесс выполнения задачи, на стоимость и продолжительность ремонта. Охарактеризованы шкалы вероятности возникновения отказа и оценки категории риска. Представлены расчеты рисков внезапных отказов для разных видов оборудования и мероприятия по снижению риска отказов оборудования.
Ключевые слова: риск, отказ оборудования, вероятность события, система снижения рисков, методика, категории тяжести последствий отказа, шкала, мероприятие, ремонт.
На обогатительной фабрике разрабатывается и осваивается система снижения рисков возникновения внезапных отказов оборудования.
Схема функционирования системы снижения рисков возникновения внезапных отказов оборудования представлена на рис. 1 [1].
Рис. 1. Схема функционирования системы снижения рисков возникновения внезапных отказов оборудования
Специалистами обогатительной фабрики разработан проект методики расчёта рисков внезапных отказов оборудования, которая включает:
Исходные данные для расчётов:
- перечень контролируемых механиками узлов и систем по каждому виду оборудования;
- количество внезапных отказов узлов и систем по каждому виду оборудования;
- средняя продолжительность ремонта узлов и систем по каждому виду оборудования;
- плановая наработка узлов и системы по каждому виду оборудования.
Риск внезапного отказа рассчитывается по формуле (Р):
Р = Т■В, балл (1)
где Т - тяжесть отказа, балл; В - вероятность возникновения отказа, балл.
Тяжесть отказа рассчитывается по формуле:
Т = Т1 х к1в + Т2 х к2в + Т3 х к3в + Т4 х кАв, балл (2)
где Т1 - тяжесть последствий отказа по степени влияния на состояние окружающей среды и здоровье людей, балл (табл. 1); Т2 - тяжесть последствий отказа по степени влияния на состояние самого объекта и процесс выполнения задачи, балл (табл. 2); Тв - тяжесть последствий отказа по степени влияния на стоимость ремонта, балл (табл. 3); Т4 - тяжесть последствий отказа по степени влияния на продолжительность ремонта, балл (табл. 4); кВ, к2, к3, к4 - весовые коэффициенты влияния последствий отказов на: состояние окружающей среды и здоровье людей, состояние самого объекта и процесс выполнения задачи, стоимость и продолжительность ремонта, соответственно.
Вероятность возникновения отказа (В) определяется в зависимости от остаточного технического ресурса узла (системы) (табл. 5).
Суммарное значение весовых коэффициентов составляет 1,0 и устанавливаются они в зависимости от приоритетов предприятия
Таблица 1
Шкала категорий тяжести последствий отказа по степени влияния на состояние окружающей среды и здоровье людей (Тх)
Категория отказа Характеристика тяжести последствий отказа Балл
Некритический отказ Отказ, который не представляет опасности для окружающей среды и здоровья людей 1
Критический отказ Отказ, который может повлечь за собой значительный ущерб для окружающей среды, но создает пренебрежимо малую угрозу жизни и здоровью людей 2
Катастрофический отказ Отказ, который может повлечь за собой существенный ущерб для окружающей среды, гибель или тяжелые травмы людей 3
Таблица 2
Шкала категорий тяжести последствий отказа по степени влияния на состояние самого объекта и процесс выполнения задачи (Т2)
Категория отказа Характеристика тяжести последствий отказа Балл
Некритический отказ Отказ, который может повлечь снижение качества функционирования объекта, без срыва выполняемой задачи 1
Критический отказ Отказ, который может повлечь за собой значительный ущерб для самого объекта, срыв выполняемой задачи, но с возможностью ее решения с перерасходом ресурсов 2
Катастрофический отказ Отказ, который может повлечь за собой существенный ущерб для самого объекта, срыв выполнения поставленной задачи без возможности ее решения 3
Таблица 3
Шкала категорий тяжести последствий отказа по степени влияния на стоимость ремонта (Т3)
Категория отказа Характеристика тяжести последствий отказа Балл
Некритический отказ Незначительная стоимость ремонта (менее 20 % от стоимости оборудования) 1
Критический отказ Значительная стоимость ремонта (2050 % от стоимости оборудования) 2
Катастрофический отказ Существенная стоимость ремонта (более 50 % от стоимости оборудования) 3
Таблица 4
Шкала категорий тяжести последствий отказа по степени влияния на продолжительность ремонта (Т4)
Категория отказа Характеристика тяжести последствий отказа Балл
Некритический отказ Незначительная продолжительность ремонта (в зависимости от типа оборудования от 20 минут до 1 суток) 1
Критический отказ Значительная продолжительность ремонта (в зависимости от типа оборудования от 30 минут до 2 суток) 2
Катастрофический отказ Существенная продолжительность ремонта (в зависимости от типа оборудования от 1 часа) 3
Таблица 5
Вероятность возникновения отказа
Остаточный технический ресурс (отношение фактического отработанного ресурса к нормативному), % Вероятность, балл
Высокий (<40) 1
Средний (40-80) 2
Низкий (> 80) 3
Оценка категории риска внезапного отказа узла (системы) оборудования выполняется по таблице 6.
Предварительные расчеты рисков внезапных отказов на примере оборудования (относящегося к группе перерабатывающих, насосы, трубопроводы) выполненные механиками обогатительной фабрики, представлены в табл. 7.
Сводные результаты оценки риска внезапного отказа оборудования обогатительной фабрики представлены в табл. 8.
Таблица 6
Оценка категории риска
Категория риска Диапазон балла
Некритический 1,0-3,0
Критический 3,1-6,0
Катастрофический 6,1-9,0
ю Таблица 7 00
Риск внезапного отказа оборудования обогатительной фабрики, относящегося к группе: перерабатывающие, насосы, трубопроводы
Оборудование Тяжесть последствий Вероятность события Риск
Характеристика Балл Характеристика Балл Балл
1. Сепаратор СКВП-32-500 Остановка одной секции производительной цепочки до 18 ч, ремонт осуществляется своими силами 3 Несвоевременные техническое обслуживание и ремонт, некачественный контроль за техническим состоянием 3 9
2. Грохот ГИСТ - 72-0,5 3. Грохота ГИСЛ - 82 Остановка всей технологической цепочки до 6 ч, ремонт осуществляется своими силами 3 Несвоевременные техническое обслуживание и ремонт, некачественный контроль за техническим состоянием 2,5 7,5
4. Грохота ГИСТ - 72 5. Грохот ГСТ -61В Остановка одной секции производительной цепочки до 6 ч, ремонт осуществляется своими силами 2 Несвоевременные техническое обслуживание и ремонт, некачественный контроль за техническим состоянием 2,5 5,0
6. Течка с конвейера Остановка всей технологической цепочки на 1-3 ч, ремонт осуществляется своими силами 3 Несвоевременные техническое обслуживание и ремонт, некачественный контроль за техническим состоянием 1,5 4,5
7. Кран мостовой г/п 10 тн Не будет возможности производить полноценный ремонт 3 Несвоевременные техническое обслуживание и ремонт, некачественный контроль за техническим состоянием 1,5 4,5
8. Насосы шламовые 6Ш-8 (основной технологический процесс) Остановка всей технологической цепочки на 2-4 ч, ремонт осуществляется своими силами 3 Несвоевременные техническое обслуживание и ремонт, некачественный контроль за техническим состоянием 1,5 4,5
9. Насосы суспензионные 8С-80М (основной технологический процесс)
10. Насосы суспензионные \Л/агтап 10/8 (основной технологический процесс)
11. Насосы 8Ш-8 (основной технологический процесс)
12. Шагшап 12/10 (основной технологический процесс)
13. Насосы шламовые 6Ш-8 (вспомогательные)
14. Электромагнитный сепаратор ЭВМ -90/250 Остановка одной секции производительной цепочки на 2-3 ч, ремонт осуществляется своими силами 3 Несвоевременные техническое обслуживание и ремонт, некачественный контроль за техническим состоянием 1,5 4,5
15. Электромагнитный сепаратор ЭВМ - 80/170
16. Гидроциклон ГЦЧ-360 Отказ не останавливает функционирование производственной цепочки, ремонт осуществляется за минимальное время своими силами 1 Несвоевременные техническое обслуживание и ремонт, некачественный контроль за техническим состоянием 2 2
со Окончание табл. 7
Оборудование Тяжесть последствий Вероятность события Риск
Характеристика Балл Характеристика Балл Балл
17. Осветлитель суспензионный ВИГ-ТЗ, баки КС и НКС Ремонт за минимальное время и своими силами 1 Поломка маловероятна 1 1
18. Пробоотборник маятниковый ПММ-12Р Отказ не останавливает функционирование производственной цепочки, ремонт осуществляется за минимальное время своими силами 1 Поломка маловероятна 1 1
19. Машина пробораз-делочная МПЛ-150М
Сумма баллов 43,5
Таблица 8
Результаты оценки риска внезапного отказа оборудования обогатительной фабрики
Категория риска Категория оборудования ОФ
Перерабаты-вающие, насосы, трубопроводы Конвейерный транспорт и погрузка Электрооборудование
Некритический 16,17,1819,42,43 21,22,23,24,25,26, 27,28,29 30,31,32,33
Критический 4,6,7,8,9,10,11,12,13, 14,15,3 7,38,39,40,41, 20 47,48,49,50
Катастрофический 1,2,34,35,36, 44,45,46,
Таблица 9
План мероприятий по снижению рисков внезапных отказов оборудования обогатительной фабрики, относящегося к группе: грохота, насосы на 2014 г.
№ п/п Задача Мероприятие Ожидаемый результат Необходимый ресурс
1 Сокращение времени на ремонт и повышение качества ремонта грохота на отм. 12,60 1. Оборудовать пост для компрессора (место установки-хранения компрессора). 2. Проложить трубы для подачи воздуха с местами присоединения гайковертов. 3. Применение спец. инструмента (гайковерт + компрессор, спецключ для отворачивания гаек со сношенными гранями) За счет применения гайковерта время на откручивание и закручивание болтов сокращается, а качество затяжки болтовых соединений увеличивается 1. Гайковерт - 2 шт. (отм. 12,60). 2. Компрессор: стационарный - 1 ед. 3. Спецключ для отворачивания гаек со сношенными гранями.
2 Сокращение времени на ремонт и повышение качества ремонта грохота на отм. 22,20 1. Оборудовать пост для компрессора (место установки-хранения компрессора). 2. Применение спец. инструмента (спецключ для отворачивания гаек со сношенными гранями) 1. Спецключ для отворачивания гаек со сношенными гранями.
3 Повышение качества ремонта узлов резервного насосного оборудования 1. Изготовить стенд для ремонта подшипникового узла насосов 2. Подведение паропровода для выпаривания внутренности корпуса подшипникового узла Увеличение наработки между отказами насосного оборудования Труба, 5 м.
Окончание табл. 9
№ п/п Задача Мероприятие Ожидаемый результат Необходимый ресурс
4 Сокращение времени на смазку насосов, грохотов 1. Установить шаровый кран на бочку с маслом. 2. Размещение бочки с маслом в тёплом помещении, оборудовать поддон от проливов масла, с приспособлениями для удобной и безопасной ее установки и съема За счет того, что масло находится в теплом помещении не будет затрачиваться время на снижение его вязкости. Установка шарового крана сокращает время на заполнение заливочной тары 1. Резьба на кран-бочку 2. Кран шаровый Ш 50 мм 3. Поддон для сбора пролива масла 4. Отапливаемое помещение
На основании полученных расчетов механиками разработаны и реализуются планы мероприятия по снижению риска внезапных отказов оборудования обогатительной фабрики. Пример представлен в табл. 9.
Таким образом, разработка и освоение на ОФ системы снижения рисков внезапных отказов оборудования позволяет:
— на основе единого критерия - значения уровня риска, оценить техническое состояние различного типа оборудования; это позволяет определить приоритеты и на этой основе более рационально распределять ресурсы в повышение надежности всего технологического комплекса;
— экспертно оценить динамику результатов работы механиков по повышению надежности оборудования в их зонах ответственности;
— разработать и начать реализовывать мероприятия по снижению рисков внезапных отказов оборудования.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Создание системы непрерывных улучшений производственных процессов ООО «СУЭК-Хакасия»// Отчет по результатам работы во втором учетном периоде по договору № 75/12 СХ-12/805У от 20 сентября 2012 г. -С. 21. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Пивоваров Игорь Владимирович - главный инженер обогатительной фабрики ООО «СУЭК-Хакасия», Pivovaroviv@suek.ru,
Лахин Алексей Алексеевич - главный механик обогатительной фабрики ООО «СУЭК-Хакасия», LahinAA@suek.ru,
Марьясов Иван Владимирович - механик-обогатитель обогатительной фабрики ООО «СУЭК-Хакасия», MaryasovIV@suek.ru,
Хажиев Вадим Аслямович - кандидат технических наук, заведующий лабораторией эффективной эксплуатации оборудования ООО «НИИОГР», Vadim-khazhiev@gmail.ru.
А
UDC 331.255:622.333.5+331.28:622.333.5
CALCULUS OF EQUIPMENT FAILURE PROBABILITIES AT PROCESSING PLANT
Pivovarov I.V., Principal Engineer, Processing Plant, SUEK-Khakassia, Pivovaroviv@suek.ru, Russia,
Lakhin A.A., Principal Mechanical Engineer, Processing Plant, SUEK-Khakassia, Lahi-nAA@suek.ru, Russia,
Mar'yasov I.V., Mechanical Engineer-Dresser, Processing Plant, SUEK-Khakassia, Maryaso-vlV@suek.ru, Russia,
Khazhiev V.A., Candidate of Engineering Sciences, Head of Efficient Equipment Operation Research Laboratory, NllOGR, Vadimkhazhiev@gmail.ru, Russia.
In focus is the approach to a system of random equipment failure reduction at processing plant based on calculation of the equipment failure probabilities. The authors propose the random failure reduction system plan and a draft procedure for random failure probability calculation. Various scales of failure aftereffect severity categories are considered: categories based on environment and health impact, based on effect on an object and task fulfillment process, based on effect on repair cost and duration. Scales of failure probability and risk category estimate are characterized. Examples of calculation of random failure risk are given for various types of equipment, and measures aimed to reduce failures of equipment are described.
Key words: risk, equipment failure, probability of event, risk reduction system, procedure, failure aftereffect severity category, scale, measure, repair.
REFERENCES
1. Sozdanie sistemy nepreryvnyh uluchshenij proizvodstvennyh processov OOO «SUJeK-Hakasija»// Otchet po rezul'tatam raboty vo vtorom uchetnom periode po dogovoru № 75/12 SH-12/805U ot 20 sentjabrja 2012. 21.
