Выявление причины отказа оборудования базируется на информации о повреждениях его деталей, полученных до и в результате происшествия (аварии или инцидента). Повреждения бывают первичные – те, которые непосредственно привели к отказу и характеризуют его происхождение, и вторичные – те, которые появились как следствие отказа и характеризуют процесс его развития. Выполнение анализа повреждений имеет целью сформировать рабочую гипотезу технического расследования на основе различения первичных и вторичных повреждений, а также установления природы их появления.

Авария – разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ.

Инцидент – отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от установленного режима технологического процесса.

Федеральный закон Российской Федерации от 21.07.1997 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»

Анализ дефектов и повреждений может осуществляться в полевых и в лабораторных условиях. В первом случае важным условием является организация и проведение качественного осмотра места происшествия, что включает следующие стадии (рис. 1).

Рисунок 1 – Последовательность осмотра места происшествия

Рисунок 1 – Последовательность осмотра места происшествия

1. Подготовительная стадия

В ходе подготовительной стадии осмотра осуществляется:

а) ознакомление с проектной и эксплуатационной документацией с целью получения первичного представления о конструкции оборудования и условиях его работы;

б) опрос эксплуатационного персонала, а также, при необходимости, представителей монтажных, наладочных, ремонтных и других организаций, участвовавших в выполнении работ на данном оборудовании, относительно обнаруживавших себя ранее неисправностей и отклонений в работе, проведенных замен деталей и так далее;

в) предварительный обзор места установки и самого оборудования для выбора методов и уточнения последовательности осмотра;

г) подготовка технических средств и регистрационных форм, инструктаж лиц, участвующих в проведении осмотра.

2. Рабочая стадия

Рабочая стадия подразумевает поиск и обнаружение дефектов и повреждений, других отклонений от проекта в оборудовании. При этом порядок проведения осмотра основывается на последовательном обследовании элементов оборудования по кинематической цепи их нагружения, начиная от привода до исполнительного элемента.

Вначале проводится общий осмотр оборудования и окружающих его объектов. Общий осмотр нельзя смешивать с предварительным обзором. В процессе предварительного обзора специалист знакомится с местом установки и самим оборудованием для того, чтобы решить вопрос, каким образом проводить осмотр и что для этого нужно. При общем осмотре изучается картина состояния оборудования.

После общего проводится детальный осмотр, под которым подразумевается тщательный осмотр конкретных элементов оборудования. Детальный осмотр в зависимости от требований соответствующих нормативных актов и технических регламентов может проводиться в установленном объеме и порядке. Во всех случаях детальному осмотру должен предшествовать общий осмотр.

Общий и детальный осмотр могут осуществляться при статическом и динамическом режиме оборудования. При статическом режиме элементы оборудования осматриваются в неподвижном состоянии. Оборудование при этом может разбираться (частично или полностью) или не разбираться. Осмотр оборудования в статическом режиме при частичной разборке носит название ревизия. Осмотр оборудования при динамическом режиме проводится на рабочей нагрузке, холостом ходу или при тестовых нагружениях (испытание).

Визуальный осмотр выполняется, исходя из возможностей человеческого зрения. Зрение позволяет воспринимать форму, цвет, яркость и движение предметов. Человек около 90% информации получает благодаря зрению. Основным недостатком человеческого глаза является то, что при малой освещенности ему не помогают лучшие оптические приборы. Чаще всего осмотр проводится в условиях худшей освещенности, чем при дневном свете. Оптимальные значения освещенности для выполнения визуального осмотра – 1000…2000 лк, что соответствует естественной освещенности на открытом месте в несолнечный день. При этом следует отметить, что человеческий глаз может эффективно приспосабливаться к различной освещенности, глазу требуется от 10 до 15 минут для адаптации к изменению освещенности. Это необходимо учитывать при проведении осмотра.

В ходе осмотра рекомендуется делать черновые записи результатов. Фотоснимки, зарисовки должны быть дополнением к записи. Записи ведутся в последовательности проведения осмотра в форме, максимально приближенной к форме отчетного документа. Зарисовки повреждений удобно выполнять на заранее подготовленных чертежах или эскизах элементов оборудования.

При проведении фотосъемки в строке соответствующей записи указываются номера кадров. По видам фотосъемка делится на ориентирующую, обзорную, узловую и детальную. Ориентирующая фотосъемка должна запечатлеть общую картину расположения оборудования на фоне окружающей местности или помещения (рис. 2а). Обзорная фотосъемка непосредственно фиксирует место проведения осмотра более крупным планом (рис. 2б). Узловая фотосъемка запечатлевает наиболее важные места оборудования, на которых акцентируется внимание в ходе осмотра, проводится с нескольких точек в оптимальном для формирования представления масштабе (рис. 2в). Детальная фотосъемка применяется для фиксации выявленных дефектов и повреждений деталей и элементов оборудования: трещин, вмятин, зазоров и так далее (рис. 2г).

Ориентирующая фотография Обзорная фотография
(а) (б)
Узловая фотография Детальная фотография
(в) (г)
Рисунок 2 – Примеры фотографий:
а) ориентирующей; б) обзорной; в) узловой; г) детальной

При необходимости передать представление о размерах объекта может применяться масштабная фотосъемка. Для этого во избежание искажений при фотографировании заднюю стенку камеры следует расположить параллельно плоскости снимаемого объекта, а масштабную линейку – на одном уровне с фотографируемой плоскостью (рис. 3).

Узловая фотография Масштабная фотография
(а) (б)
Рисунок 3 – Узловая (а) и масштабная (б) фотографии

3. Завершающая стадия

Оформление результатов осмотра осуществляется на завершающей стадии. На этом этапе проводится фиксация полученных ранее сведений в регистрационных (отчетных) формах, что также, при необходимости, может сопровождаться дополнительным осмотром элементов оборудования для уточнения данных.

Регистрационная форма – это документ с установленным порядком записи результатов осмотра, опроса и дополняющие их графические изображения оборудования, его деталей и элементов в виде рисунков, эскизов, чертежей, фотоснимков и так далее. При этом на графических изображениях следует обозначать точку начала осмотра и его направление, места расположения обнаруженных дефектов и повреждений.

Формализация результатов проведения осмотра осуществляется протоколом осмотра. В протоколе осмотра отражается то, что специалист имел возможным обнаружить при осмотре в том виде, в котором обнаруженное наблюдалось. Выводы, заключения, предположения специалиста о причинах возникновения дефектов и повреждений остаются за рамками протокола и обычно оформляются отдельным актом или отчетом. Не заносятся в протокол и сообщения лиц о ранее обнаруженных отклонениях, а также произошедших до прибытия специалиста изменениях обстановки. Такие сообщения оформляются самостоятельными протоколами.

Протокол осмотра выполняется в текстовой, табличной или смешанной форме. Табличные протоколы обычно применяются для записи результатов постоянно повторяющихся осмотров отдельных элементов оборудования (например, при эксплуатационном осмотре, наблюдении). Текстовые протоколы составляются при технических (экспертных) осмотрах в основном для расследования происшествий или при детальном изучении состояния оборудования.

К составлению протокола осмотра необходимо подходить с учетом того, что он будет выступать в качестве самостоятельного документа. В этих целях протокол составляется краткими фразами, дающими точное и ясное описание осматриваемых объектов. При этом употребляются общепринятые выражения и понятия, одинаковые объекты обозначаются одним и тем же термином, каждый объект называется одним и тем же термином на протяжении всего протокола. Описание объекта осмотра идет от общего к частному (вначале дается общая характеристика осматриваемого оборудования, его расположения на месте осмотра, а затем описывается состояние и частные признаки) с тем, чтобы индивидуализировать элементы, отличить от подобных.

Полнота описания объекта определяется предполагаемой его значимостью и возможностью сохранения данных. Фиксируются все имеющиеся признаки дефектов и особенно те, которые могут быть со временем утрачены. Каждый последующий объект описывается после полного завершения описания предыдущего. Объекты, связанные между собой, описываются последовательно для того, чтобы дать более точное представление об их взаимосвязи.

Количественные величины указываются в общепринятых метрологических величинах. Точность измерения определяется характером объекта. Не допускается употребление неопределенных величин («вблизи», «в стороне», «около», «рядом», «почти», «недалеко»). В протоколе отмечается факт обнаружения каждого из следов и предметов, в отношении каждого объекта указывается, что было с ним сделано, какие средства, приемы, способы были применены.

При описании оборудования и отдельных его элементов в протоколе делаются ссылки на планы, схемы, чертежи, эскизы и фотографии. Каждый осматриваемый элемент оборудования должен иметь отдельную запись о результатах осмотра. В выводах протокола приводится информация о наличии и характере дефектов и повреждений, а при невозможности их установления – о необходимости последующего проведения дополнительных исследований.

В ходе идентификации дефектов и повреждений осуществляется отнесение их к определенному классу или виду (усталость, износ, деформация, фреттинг-коррозия и тому подобные). По итогам идентификации дефекта или повреждения, зная его природу и характер влияния на техническое состояние оборудования, можно установить причину возникновения и динамику развития происшествия (аварии, инцидента).

Идентификация выявленных дефектов и повреждений осуществляется путем экспертной оценки либо путем сравнения их характерных признаков с известными образцами и описаниями, которые целесообразно собирать и систематизировать в иллюстрированных каталогах – альбомах неисправностей (табл. 1). Также образцы с характерными дефектами и повреждениями могут храниться в специализированной лаборатории предприятия.

Таблица 1 – Пример фрагмента альбома неисправностей
Внешний вид повреждения Описание повреждения Причины возникновения
Осповидное выкрашивание ролика подшипника Осповидное выкрашивание ролика подшипника Воздействие переменных нагрузок, при напряжениях в материале, достигающих предела выносливости.
Угловое смещений пятна контакта зубчатой передачи Угловое смещений пятна контакта зубчатой передачи
  1. Перекос валов редуктора.
  2. Несовпадение углов наклона зубьев шестерни и колеса.
Хрупкое разрушение металла втулки зубчатой муфты Хрупкое разрушение металла втулки зубчатой муфты
  1. Перегрузка механизма.
  2. Низкое качество поковки.
  3. Неправильно выбранная марка стали.

СИДОРОВ Владимир Анатольевич


«Необходимо отметить субъективность восприятия зрительной информации. Человек видит то, что знает. Незнакомые, неопознанные предметы остаются вне поля зрения».

 


Ввиду существенного влияния фактора субъективности восприятия на результаты осмотра важной задачей является обучение персонала выявлению различаемых особенностей осматриваемой поверхности. В отношении металлических деталей таким признакам соответствуют цвет, форма, сплошность, шероховатость поверхности. Следует уметь распознавать следующие виды дефектов и повреждений:

  • вмятина – дефект поверхности в виде произвольно расположенных углублений различной формы, образовавшихся вследствие повреждений и ударов поверхности;
  • трещина – разрыв сплошности материала изделия, преимущественно двухмерного характера. Ограничивающие поверхности трещин часто располагаются перпендикулярно к поверхности детали;
  • абразивный износ – участок с повышенной шероховатостью вдоль направления действия абразива;
  • риска – дефект поверхности в виде канавки без выступа кромок, с закругленным или плоским дном, образовавшийся от царапания поверхности металла. Может быть тонкой или широкой;
  • задир – повреждение поверхности в виде широкой и глубокой борозды в направлении скольжения;
  • царапание – образование углублений на поверхности трения в направлении скольжения при воздействии выступов твердого тела или твердых частиц на рабочую поверхность детали;
  • отслаивание – отделение с поверхности трения материала в форме чешуек;
  • выкрашивание – отделение с поверхности трения материала, приводящее к образованию углублений на поверхности трения;
  • цвета побежалости – дефект поверхности в виде пятнистой (от желтого до синевато-серого цвета) окисной пленки;
  • ржавчина – дефект поверхности в виде пятен или полос с рыхлой структурой окисной пленки.

Распознавание характера повреждения дает основания для построения логических причинно-следственных цепочек относительно условий возникновения и характера развития отказа оборудования, в том числе с использованием инструментов, описание которых было приведено ранее в статье «Инструменты для выявления причины отказа оборудования».

Материал предоставили СИДОРОВ Александр ВладимировичСИДОРОВ Владимир Анатольевич.

Больше информации по указанной теме можно найти в книге «Управление отказами оборудования», подготовленной под эгидой Ассоциации эффективного управления производственными активами (Ассоциации EAM). Первая часть издания доступна здесь.

Сидоров А.В., Сидоров В.А. Управление отказами оборудования. Часть I: Расследование и учет

0 0 vote
Article Rating