Ассоциация EAM
Ассоциация эффективного управления производственными активами

Разрушение подшипника вала механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок

Обеспечение качественной работы оборудования требует высокой квалификации не только эксплуатационного, но и ремонтного персонала. Недостаточный контроль технического состояния оборудования является распространённой причиной выхода его из строя. Некомпетентные решения, принимаемые в условиях аварийной ситуации, приводят к дополнительным повреждениям элементов оборудования. Это увеличивает последующие затраты на восстановление его работоспособности. Рассмотренный ниже отказ иллюстрирует всю описанную цепочку, обусловленную непрофессиональным отношением к оборудованию.

Механизм качания кристаллизатора является одним из наиболее ответственных в машине непрерывного литья заготовок. Кристаллизатор через ролик устанавливается на копирах вала механизма качания кристаллизатора (МКК). Копиры фиксируются на валу МКК при помощи шпоночного соединения. При изготовлении вала шпоночные пазы, а при изготовлении пары копиров шпоночные пазы и профили выполняются с одной установки. Сборка валов МКК с копирами осуществляется путём напрессовки (посадка с натягом).

При осмотре МКК в период подготовки к разливке был обнаружен люфт копира (со стороны свободного конца) по отношению к валу МКК. Руководством участка принято решение о необходимости фиксации копира методом сварки. Дополнительным основанием для принятия такого решения послужило отсутствие дистанционной втулки между копиром и опорным подшипником 3522, предусмотренной сборочным чертежом. Данный факт был неверно расценен руководством участка как появление значительного зазора между свободной стороной копира (обратная сторона упирается в бурт вала МКК) и участком вала МКК под посадочное место подшипника. Указанное в действительности вызвано разницей диаметров вала МКК на участках под посадочное место копира (∅120 мм) и под посадочное место подшипника (∅110 мм). Приварка по обеим сторонам копира была осуществлена к валу МКК, что также свидетельствует об отсутствии дистанционной втулки (рисунок 1). Вследствие нличия возможности углового смещения одного копира относительно второго, оставшегося неподвижным, при приварке их соосность обеспечена не была. Смещение одного копира относительно другого на валу МКК требованиями сборочного чертежа не допускается.

Внешний вид копира вала МКК 1 Внешний вид копира вала МКК 2
Рисунок 1 – Внешний вид копира вала МКК

Несоосность копиров в дальнейшем привела к “галопированию” кристаллизатора, что обусловило появление значительных ударных нагрузок на подшипниковые опоры при вращении вала МКК. При разливке серии из 11 плавок на завершающей стадии разливки последней плавки произошло разрушение сепаратора опорного подшипника 3522 вала МКК. Разрушению также способствовало ослабление конструкции и появление дополнительной степени свободы вследствие отсутствия дистанционной втулки.

По результатам разборки вала МКК установлено:

  • наличие и целостность шпонки в шпоночном соединении копира с валом МКК;
  • наличие следов фреттинг-коррозии на посадочных местах копира и вала МКК, первоначально принятых за следы проворота (фреттинг-коррозия – вид коррозии, возникающей при незначительном повторяющемся локальном перемещении контактных поверхностей друг относительно друга в условиях воздействия коррозионной среды).

Цеховой комиссией был составлен акт расследования аварии, в котором указывалось, что “после демонтажа вала и при детальном осмотре было обнаружено, что копир изготовлен с отклонениями от чертежа (завтуливание посадочного места копира на вал с выполнением во втулке шпоночного паза, что недопустимо)”. Данный факт, возлагая ответственность за происшедшее на изготовителя вала, заведомо не соответствовал действительности (по результатам осмотра поперечного сечения копира).

Дополнительный комиссионный осмотр с привлечением специалистов предприятия и изготовителя:

  • опроверг наличие втулки в копире;
  • установил соответствие посадочных размеров вала и копира проектным (∅120мм);
  • выявил наличие частичного износа шпоночного соединения (шпонка свободно входит в шпоночные пазы как на валу МКК, так и в копире, имеет небольшой люфт в то время, как шпоночное соединение должно собираться с приложением дополнительной нагрузки).

В виду проблематичности сборки узла без дистанционной втулки, а также в силу того, что вал МКК без замечаний эксплуатировался около 7 месяцев, возможно предположить, что разрушение дистанционной втулки непосредственно предшествовало аварии. Причиной разрушения дистанционной втулки может быть как изначальное напряжённое состояние, вызванное качеством сборки, так и внешние факторы, достоверно установить которые не представляется возможным.

Разрушение сепаратора опорного подшипника 3522 вала МКК (со стороны свободного конца) вследствие ударных нагрузок, вызванных работой кристаллизатора в условиях несоосности копиров явилось непосредственной причиной аварии.

К техническим факторам, определившим возникновение и развитие аварии, следует отнести:

  • износ шпоночного соединения копира и вала МКК, что обусловило нарушение соосности копиров;
  • разрушение дистанционной втулки между копиром и опорным подшипником 3522 (со стороны свободного конца), что привело к потере жёсткости конструкции;
  • неквалифицированные действия руководства участка в предаварийной ситуации, а также в процессе расследования причин аварии.

В заключение следует отметить, что ремонтные работы по восстановлению работоспособности машины непрерывного литья заготовок продлились более двух суток, что повлекло за собой значительные затраты на ликвидацию аварии и потери производства. С целью предупреждения подобных ситуаций повышение квалификации ремонтного персонала должно быть неотъемлемой составляющей системы технического обслуживания и ремонтов оборудования.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Аналогичные записи
  • Разрушение зубьев шестерни механизма поворота башни железнодорожного кра... В ряде случаев отказы оборудования не происходят внезапно. Часто этому предшествует этап неустойчивой работы, сопровождающийся признаками (повышением температуры, вибрации и другими), которые при условии наличия достаточного уровня квалификации могут быть выявлены эксплуатационным персоналом. Успешность решения задачи восстановления исправности оборудования и недопущения аварийной ситуации при этом зависит от своевременности реагирования на указанные замечания представителей ремонтной службы. [...]
  • Разрушение подшипника барабана конвейера дробильно-сортировочного компле... Недостаточный контроль за изменением технического состояния оборудования приводит к позднему выявлению повреждений. Указанное является причиной возникновения вторичных повреждений смежных элементов конструкции, что влечёт за собой значительное увеличение объёмов работ по восстановлению работоспособности технических объектов. Аварийная ситуация, описанная в статье, служит бесспорным доказательством необходимости контроля технического состояния оборудования с целью своевременного устранения повреждений на ранней стадии [...]
  • Заклинивание механизма регулировки межцентрового расстояния ножей дисков... Несмотря на достижения и изрядный опыт в сфере проектирования оборудования, наличие конструктивных недостатков – не редкость. Зачастую такие ошибки характерны для систем смазывания. Недостаточное смазывание рабочих поверхностей приводит к их ускоренному износу, схватыванию и последующему выходу оборудования из строя. Типичный случай представлен в настоящей статье. Дисковые ножницы предназначены для обрезки боковой кромки листа до ширины [...]
  • Износ втулки гидроцилиндра паровоздушного молота Замалчивание имеющихся проблем является распространённой проблемой на отечественных предприятиях. Это приводит к тому, что ряд вопросов, которые могли бы быть решены на уровне руководства, так и остаются не вскрытыми. Указанное влечёт за собой увеличение вероятности возникновения аварийных ситуаций и снижает эффективность ремонтной службы по обеспечению бесперебойной работы оборудования. Приведенный пример иллюстрирует отмеченную ситуацию. Молот паровоздушный [...]
  • Разрушение зубьев вал-шестерни редуктора привода шаровой барабанной мель... Тщательное расследование аварий позволяет разработать мероприятия для предупреждения возникновения аналогичных ситуаций в дальнейшем. Недостаточно глубокий анализ причин выхода оборудования из строя, поверхностная оценка отказов приводят к повторным инцидентам. Рассмотренный в заметке пример доказывает необходимость внимательного исследования всех аспектов аварийных ситуаций. Шаровая барабанная мельница (ШБМ) используется на участке приготовления пылеугольного топлива для доменных печей. Привод ШБМ [...]

Поддержите нас

Подписка

Рубрики