что такое поломка оборудования
1.4. Понятие об исправности и работоспособности оборудования
Техническое состояние – состояние оборудования, которое характеризуется в определённый момент времени при определённых условиях внешней среды значениями параметров, установленных регламентирующей документацией.
Исправность – техническое состояние оборудование, которое характеризуется соответствием всем требованиям, установленным документацией.
Если объект не соответствует хотя бы одному из требований нормативных документов, состояние оборудования характеризуется как неисправное.
Работоспособность – техническое состояние оборудования, характеризуемое способностью выполнения оборудованием заданных технологических функций.
Невыполнение хотя бы одной из заданных функций или выход параметров работы за заданные границы характеризует неработоспособное состояние оборудования.
Виды неисправностей [1]:
Отказ – событие, связанное с необратимым нарушением характеристик объекта, приводящим к нарушению работоспособного состояния.
Сбой – событие, при котором в результате временного изменения параметров объекта возникают помехи, воздействующие на работоспособность, которая в дальнейшем восстанавливается.
Перечень ссылок
Вопросы для контроля
Материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович.
Подобные посты
2.4.4. Аппараты управления
Аппараты управления (рисунок 2.20) предназначены для обеспечения возможности манипулирования механизмами грузоподъёмных кранов и машин крановщиком (машинистом). Рисунок 2.20 – Аппараты управления: а) с пола; б) из кабины Требования к аппаратам управления грузоподъёмных кранов и машин изложены в п. 4.12 Правил [1]: 4.12.1. Аппараты управления должны быть выполнены и установлены так, чтобы управление в сидячем положении […]
2.4.3. Приборы и устройства безопасности
К приборам и устройствам безопасности грузоподъёмных кранов и машин относят [2]: ограничители грузоподъёмности; ограничители пути движения (рабочих движений крана); ограничители перекоса металлоконструкции крана (применяют на специальных козловых кранах большой грузоподъёмности с большими пролетами); блок-контакты; противоугонные устройства; упоры и буферы; опорные детали; предохранительные щитки; устройства электробезопасности; анемометры. 0 0 голоса Рейтинг статьи
2.4.2. Гидропривод
Основными преимуществами гидравлического привода по сравнению с электроприводом, которые обусловили его применение в грузоподъёмных машинах, являются: плавное бесступенчатое регулирование скорости движения рабочих органов машин; большая перегрузочная способность; меньшая масса и размеры, приходящиеся на единицу передаваемой мощности; малая инерционность привода; сравнительная простота осуществления автоматизации управления и защиты; высокая надежность и долговечность. 0 0 голоса Рейтинг статьи
Неисправности оборудования
Употребляется в документе:
Правила эксплуатации технических средств телевидения и радиовещания
Смотреть что такое «Неисправности оборудования» в других словарях:
бирка, указывающая о неисправности оборудования — бирка с указанием характера отказа оборудования — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы бирка с указанием характера отказа оборудования EN deficiency stickerdeficiency tag … Справочник технического переводчика
бирка, предупреждающая о неисправности оборудования — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN caution tag … Справочник технического переводчика
извещение о неисправности оборудования — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN unsatisfactory equipment report … Справочник технического переводчика
останов при неисправности (оборудования) — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN fault shutdown … Справочник технического переводчика
система оповещения о нарушениях в работе или неисправности оборудования — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN malfunction reporting systemMRS … Справочник технического переводчика
РД 08.00-60.30.00-КТН-016-1-05: Руководство по техническому обслуживанию и ремонту оборудования и сооружений нефтеперекачивающих станций — Терминология РД 08.00 60.30.00 КТН 016 1 05: Руководство по техническому обслуживанию и ремонту оборудования и сооружений нефтеперекачивающих станций: 3.2 аварийный запас : Необходимый запас технологического оборудования и материалов,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
сигнал неисправности — 3.5.2 сигнал неисправности (fault signal): Звуковой, световой или выходной сигнал другого вида, отличающийся от аварийного сигнала, извещающий о неисправности оборудования. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 51350-99: Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р 51350 99: Безопасность электрических контрольно измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования оригинал документа: 3.5.3 высокая надежность: Пренебрежимо малая вероятность возникновения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 52319-2005: Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р 52319 2005: Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования оригинал документа: 3.2.5. барьер: Часть оборудования, обеспечивающая его защиту от прямого… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Система мониторинга состояния оборудования — 2.26. Система мониторинга состояния оборудования: система (машина), продуктом которой является текущая информация о техническом состоянии оборудования и его опасности с необходимыми комментариями (прогноз остаточного ресурса, предписания на… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Организация расследования отказа оборудования
Основной целью расследования, учета и анализа отказов оборудования является тщательное и квалифицированное установление причин происшествий, а также технических и организационных факторов, способствовавших их возникновению и развитию.
Это необходимо для решения следующих задач:
В общем случае последовательность расследования, учета и анализа происшествия включает основные этапы, представленные на рис. 1 [1].
Рисунок 1 – Последовательность расследования происшествия
В течение не более 24 часов с момента получения оперативного сообщения о происшествии ответственное лицо (представитель Ростехнадзора, технический руководитель предприятия или другое уполномоченное лицо – в зависимости от характера происшествия) издает приказ о проведении его технического расследования специальной комиссией.
В состав комиссии включают нечетное количество участников, в числе которых председатель, заместитель председателя, секретарь и члены комиссии. При этом председателем комиссии, как правило, назначается инициатор расследования или уполномоченное им лицо. Для обеспечения поддержки расследования на месте заместителем председателя целесообразно назначить уполномоченного представителя предприятия или структурного подразделения, осуществляющего эксплуатацию оборудования, на котором произошло происшествие, а секретарем – специалиста по управлению отказами оборудования, который располагает не только необходимыми знаниями для выполнения требований нормативных актов, технических регламентов и корпоративного стандарта, но и обладает навыками по эффективной организации работы комиссии, расследования происшествий.
В комиссию входят как лица, участие которых предусмотрено требованиями нормативных актов, технических регламентов и корпоративного стандарта, так и лица, привлекаемые по необходимости (специалисты профильных служб предприятия, внешние эксперты, представители завода-изготовителя оборудования и другие). Привлечение внешних специалистов осуществляется на договорной основе, поэтому заключение рамочных договоров с отраслевыми научными и экспертными организациями позволит значительно упростить и ускорить этот процесс.
«Следует понимать, что чрезмерное расширение количества участников комиссии не только не повышает качество расследования происшествия, но и значительно усложняет процесс выработки и оформления решения. В то же время малое число участников сказывается на объективности и достоверности результатов расследования».
Расследование происшествия, причина которого по начальной гипотезе связана с конструктивным недостатком, дефектом изготовления, транспортирования или хранения, ошибкой монтажа или наладки, а также технического обслуживания или ремонта, иных работ, проводившихся при участии сторонней организации, должно осуществляться с привлечением в официальном порядке представителя этой организации, а также завода-изготовителя оборудования. При невозможности выполнения этого требования, отказа или несвоевременного прибытия указанных представителей дальнейший порядок расследования определяет председатель комиссии. Копия запроса на участие в комиссии по расследованию происшествия представителя сторонней организации и ответ (при его наличии) прилагаются к акту технического расследования. Это имеет существенное значение в случае необходимости последующего выставления претензии (рекламации) сторонней организации.
В период организации работы комиссии предприятие, эксплуатирующее оборудование, на котором произошла авария или инцидент, принимает меры по [1, пп. 6.4-6.6]:
Выполнение последнего требования обязательно в случаях, предусмотренных действующим законодательством (несчастный случай, авария на объекте повышенной опасности и так далее), за исключением ситуаций, когда необходимо вести работы по ликвидации негативных последствий происшествия с целью защиты жизни и здоровья людей, окружающей среды.
Однако это требование зачастую игнорируется при происшествиях, характер которых не предполагает проведения расследования согласно требованиям нормативных актов или технических регламентов, когда осуществляется оперативное восстановление работоспособности оборудования для минимизации потерь, связанных с его простоем, поэтому данный аспект следует отдельно урегулировать в корпоративном стандарте (см., например, [2, п. 7.3.1.5]).
В случае невозможности сохранения обстановки на месте происшествия должно быть обеспечено документирование ситуации (в том числе фотографирование, видео- и аудиозапись). Это также требует закрепления в корпоративном стандарте и проведения для персонала соответствующего инструктажа (обучения).
Кроме того, в корпоративном стандарте целесообразно отдельно оговорить, что перевод оборудования из аварийного состояния в ремонт не является основанием для отказа от расследования, учета и анализа происшествия (см., например, [3, п. 4.4]).
Там же необходимо урегулировать следующие организационные аспекты расследования происшествий:
В целом рекомендуется использовать однотипную процедуру расследования происшествий вне зависимости от их характера, что следует оговорить в корпоративном стандарте. Характер происшествия может влиять на порядок оперативного оповещения, состав комиссии, сроки и порядок предоставления материалов технического расследования, но саму процедуру расследования и форму акта технического расследования (если иное не предусмотрено требованиями нормативных актов или технических регламентов) целесообразно унифицировать. Это призвано обеспечить ответственное отношение к расследованию происшествий различного характера, а также единый подход к их учету и анализу, в том числе с использованием средств автоматизации.
«Часто проблема анализа отказов оборудования заключается не в отсутствии данных, а в их несопоставимости, что создает особые проблемы в случае использования информационных систем. Это затрудняет отслеживание и совместный анализ инцидентов с последующими авариями, поскольку их учет ведется в различной форме и разными лицами, а значит, снижаются возможности в части эффективного управления отказами оборудования».
Заслуживающей внимания практикой является разработка методических рекомендаций по техническому расследованию происшествий для отдельных видов оборудования, как это, например, сделано в Приложении В ГОСТ Р 56091-2014 «Техническое расследование и учет аварий и инцидентов на объектах единой и региональных систем газоснабжения». Однако указанный подход можно рекомендовать только при наличии значительного количества однотипного и относительно несложного оборудования, что практически может быть реализовано на основе анализа видов, последствий и критичности отказов. Поэтому в большинстве случаев для предприятий, характеризующихся обширным парком разнообразного оборудования, целесообразно закрепление в корпоративном стандарте общих принципов расследования происшествий.
Одним из наиболее ответственных этапов технического расследования, который имеет критическое значение для достоверного установления причины происшествия, является сбор данных, представленных на рис. 2 [1, п. 17], первичная организация чего возлагается на руководство предприятия (структурного подразделения, осуществляющего эксплуатацию оборудования, на котором произошло происшествие).
Рисунок 2 – Данные для технического расследования происшествия
Рекомендуется максимально оперативно приступать к сбору данных. По возможности, еще в ходе ликвидации происшествия должны быть получены результаты визуального осмотра, фотографирования, видео- и аудиозаписи, эскизы и схемы, поясняющие характер, сценарий развития и последствия происшествия, а также данные регистрирующих и контрольно-измерительных приборов. Для этого персонал предприятия должен быть соответствующим образом проинструктирован и обучен.
Непосредственно после ликвидации последствий происшествия подлежат сбору письменные объяснения очевидцев, эксплуатационного персонала и должностных лиц, докладные записки ремонтного персонала и служб, участвовавших в ликвидации последствий происшествия. Также уже на этом этапе могут быть получены сведения о наличии и исправности средств защиты.
Далее осуществляется сбор начальных данных и данных о предшествовавшей ситуации. Их получение значительно облегчает наличие и поддержание в актуальном состоянии соответствующей информационной системы на предприятии.
Данные о выявленных отклонениях, как правило, поступают уже после проведения предварительного анализа происшествия, в ходе работы комиссии, в том числе в рамках подтверждения или опровержения рабочей гипотезы на основе экспертных и лабораторных заключений.
Сведения об экономических потерях и нанесенном вреде, рассчитанные в соответствии с методиками, установленными на предприятии, зачастую могут быть получены только после ввода оборудования в эксплуатацию.
Перечень ссылок
Материал предоставили СИДОРОВ Александр Владимирович, СИДОРОВ Владимир Анатольевич.
Анализ причин аварий оборудования на производстве и практика проведения технической экспертизы
Авторы: Э.А. Микаэлян (РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина), В.В. Седов (ПАО «Газпром»).
Опубликовано в журнале Химическая техника №10/2015
Большие неприятности приносят с собой тяжелые аварии, взрывы, которые время от времени происходят на предприятиях газонефтяной промышленности [1, 2]. Рассмотрим несколько примеров.
При движении газа по трубопроводу произошли электризация и рост напряжения до 3 000 В, вследствие чего возникла искра, которая воспламнила газовоздушную смесь.
На одной из ГНС производили наполнение и складирование газовых баллонов. В результате неисправности автомата по заполнению баллонов из-за несоблюдения правил техники безопасности произошло переполнение баллона свыше 85% его геометрического объема и уменьшение газовой подушки в баллоне. В летних условиях высоких температур окружающей среды газ в баллоне нагрелся, что вызвало резкое расширение газа с последующим взрывом.
Автоматическая система безопасности оказалась неработающей. Одновременно несколько функциональных систем оказались неработоспособными: были выключены противопожарные насосы для подачи морской воды; образовавшийся при пожаре дым препятствовал взлету с вертолетной площадки; спасательные моторные лодки оказались недоступными из-за огня, надувные спасательные плоты невозможно было надуть.
Экспертиза установила, что химический состав и механические свойства материала сосуда соответствовали требованиям ТУ, а сварные швы были прочнее основного металла. Коррозионные испытания показали, что среда, в котором работал материал сосуда, вызывает растрескивание под действием водорода. Магнитная дефектоскопия, ультразвуковое и металлографическое исследования поверхности излома и соседних зон подтвердили, что имеет место сильное растрескивание стенок, особенно в зоне теплового воздействия вблизи сварных швов, наложенных при ремонте сосуда. Эта зона, закалившаяся во время сварки, была особенно подвержена водородному растрескиванию. С появлением утечки трещина продолжала расти по окружности сосуда.
Сосуд почти мгновенно разрушился по этой трещине, поскольку сталь под действием водорода стала хрупкой.
Сосуд подвергался освидетельствованию каждые два года с момента его установки. После четырех лет службы в нем заменили часть стенки около дна, так как в этом сегменте обнаружили растрескивание и вздутие металла, вызванное воздействием водорода. Разрушение сосуда произошло именно по одному из швов, наложенных при этом ремонте.
Сотни подобных сосудов работают на установках очистки газов от Н2S и СО2, и во многих абсорберах, в аппаратах по аминной очистке, как показывают технические обследования, обнаружены трещины.
Отчеты об авариях подобного рода указывают на необходимость уделять особое внимание проведению ремонта сосудов, трубопроводов и другого подобного оборудования с применением сварки, так как она может значительно увеличить чувствительность стали к водородной коррозии [3, 4]. Нужно проводить термообработку до и после сварки, применяя методы сварки и материалы, препятствующие попаданию водорода в металл.
Периодическое освидетельствование с глубоким техническим обследованием подобного рода оборудования должны включать эффективные методы обнаружения трещин.
В некоторых работах [1, 5] высказываются предположения о причинах аварий магистральных трубопроводов, связанных с наводороживанием труб большого диаметра и вызванных в связи с этим протяженных разрушений; при этом высокие концентрации водорода на наружной поверхности труб якобы связаны с работой катодной защиты, а внутри трубы – с прокачкой сырого газа. Охрупчивание внешних поверхностных растянутых слоев опаснее, чем внутренних (сжатых).
Трубопроводная сеть подвергается микробиологической коррозии (МБК). МБК основывается на явлениях, связанных с микробиологией, электрохимией, металлургией, органической и неорганической химией.
До недавнего времени основное внимание уделяли анаэробным, сульфатвосстанавливающим бактериям и бактериям, вырабатывающим кислоты. По мере изучения МБК и расширения знаний стали исследовать все формы микробиологической жизни. Под действием МБК в трубопроводах может возникнуть язвенная коррозия.
Образование сероводорода и других химических соединений влияет на качество транспортируемого газа и безопасность работы. При этом увеличивается возможность появления сероводородного растрескивания и раковин в металле трубы, образования твердых веществ органического и неорганического состава.
Проблемы, возникающие внутри трубопроводов и другого оборудования, включая газоперекачивающие агрегаты (ГПА), и приводящие к большим авариям связаны в основном с неудовлетворительной подготовкой газа к транспортировке.
Большое влияние на безопасность работы трубопровода и других сооружений компрессорных станций (КС) оказывают также внешние факторы. Здесь следует отметить сложные явления, связанные с карстообразованием – провалами (подземный карст, карстовые полости, природные и техногенные карсты). При строительстве газотранспортных систем можно спровоцировать обильное карстообразование ранее дремавших пород – карстовых пластов. Меры, применяемые против этих явлений (тампонирование глинистым раствором), неэффективны. Аварийные ситуации могут возникнуть также при пересечении коридора трасс с подземными реками в аномальных зонах. На площадке КС скапливаются талые воды, вызывая непрерывные производственные трудности в работе. При сооружении дренажных канав нарушается структура почвы, в результате чего могут «поплыть» фундаменты газоперекачивающих аппаратов.
Основные проблемы, связанные с проведением технической экспертизы
Основной проблемой является расследование причин, приведших к аварийной, нештатной ситуации с тяжелыми последствиями.
При расследовании причин, вызвавших различного рода аварии на промышленных объектах, приходится решать ряд научно-технических задач. Необходимо, прежде всего, расследовать причины, вызвавшие нештатные ситуации, приведшие непосредственно к аварии. Далее на основании анализа должностных инструкций обслуживающего персонала следует выявить нарушения правил эксплуатации и техники безопасности на рассматриваемом промышленном объекте, произошедшие в период рассматриваемой аварии. Затем необходимо указать, какие конкретно пункты правил, инструкций, регламентов были нарушены конкретными должностными лицами и непосредственно привели к аварии.
При разрешении перечисленных вопросов, связанных с расследованием причин аварии, необходимо проводить расчеты по определению основных характеристик оборудования в момент аварии. В работе [6] приводятся задачи, посвященные определению основных характеристик оборудования газотурбинного газоперекачивающего агрегата в условиях эксплуатации, при сдаче оборудования в эксплуатацию, перед проведением капитальных ремонтов и после них, с целью проверки эксплуатационных характеристик. Также приводятся примеры проверочных инженерных расчетов при условии, когда нагрузки на оборудование, вызванные нештатными ситуациями на промышленном объекте, превышают предельные значения.
Различают два класса неисправностей оборудования: проявляющиеся с течением времени и проявляющиеся мгновенно. Согласно техническим условиям, любая деталь, узел, система оборудования проектируются и изготавливаются с таким расчетом, чтобы возможные неисправности, связанные с механическим и моральным износом, в основном проявлялись с течением времени (см. раздел 4 работы [1]), а операции по восстановлению основных изношенных деталей определяли время проведения ремонтных работ.
Поскольку основные детали и узлы оборудования имеют ресурсы разного порядка, формирование системы ремонтных работ производят, группируя детали и узлы с ресурсами одного порядка. Обычно эта система включает различные виды ремонтных работ: просмотровый, текущий, средний, капитальный.
Например, на определенном уровне техники и технологии пламенная труба камеры сгорания ГГПА и подводящие, соединительные патрубки ее, торцовые масляные уплотнения ГГПА требовали замены через 8…9 тыс. ч наработки, а рабочие лопатки газовой турбины – через 25…30 тыс. ч, чем и определялись соответствующие виды ремонтных работ.
Анализ вынужденных аварийных остановок, регламентных и специальных ремонтных работ свидетельствует о неадекватности технического состояния оборудования, в частности ГГПА, техническим условиям заводовизготовителей [1]. Основной причиной может считаться недостаточно высокий уровень производственно-технической базы, ограниченность соответствующих ресурсов для совершенствования техники и технологии производств.
Исходя из рассмотренных особенностей, можно заключить, что встречающиеся мгновенные неполадки, неисправности оборудования (в том числе ГГПА) в процессе эксплуатации в основном происходят по причине дефектов самого оборудования, связанных с ошибками проектирования, изготовления, сборки, монтажа, транспортировки, выбора материалов, а также с ошибками, связанными с эксплуатацией, обслуживанием, методами технического обследования или ремонта.
Перечисленные ошибки, вызывающие вынужденные или аварийные остановки, неисправности, могут быть случайными или преднамеренными. В последнем случае следует выделить специальную группу ошибок, связанную с диверсионными действиями.
Одной из важнейших задач технической экспертизы является выявление такого рода действий на основании специальных глубоких исследований, анализов и определений вида ошибок, нарушений соответствующих правил, приведших к аварии.
Известный в отрасли случай аварии на КС «Тума» в конце 1997 г. с последующим пожаром и разрушением комплекса оборудования КС связан с неисправностью входного коллектора КС (неправильный провар продольного сварного шва коллектора), которая проявилась мгновенно, но со значительным опозданием – спустя
20 лет эксплуатации. Такой случай неисправности оборудования в практике эксплуатации очень редок и в литературе не упоминается. Обычно различают неисправность оборудования, проявляющуюся с течением времени, но с некоторым опозданием (см. виды неисправностей в табл. 2.1, раздел 4.5.1 монографии [1]).
В настоящее время, когда значительная часть производственных мощностей морально и физически устарела, развертывается программа реконструкции, модернизации производств; актуализируется задача повышения качества проведения технической экспертизы на основании фундаментальных теоретических разработок, комплексных методов технического обследования оборудования, производственных объектов с привлечением методов экспертных оценок, основанных на теории и практике эксплуатации обследуемых оборудования и объектов.
Устаревшая инфраструктура производственных объектов отрасли должна находиться в центре внимания технических экспертов. Проблема человеческой и экологической безопасности на производстве становится одной из основных и требует значительных средств для обеспечения надежности производств.
Инфраструктура производственных объектов отрасли и, в первую очередь, газотранспортных производств нуждается в скорейшей реконструкции, модернизации.
Значительные утечки газа, нефти в трубопроводном транспорте наносят не только существенный экономический урон, но и экологический вред, разрушение озонного слоя атмосферы.
Анализ причин аварий с тяжелыми последствиями на производстве свидетельствует о том, что значительное сокращение степени риска подобных аварий может быть вполне достигнуто путем разработки мероприятий по обеспечению надежности существующих производственных средств и систем. В этой связи большое значение придается одному из методов технического обследования оборудования производственных объектов путем диагностического инспектирования (см. раздел 1.2 работы [1]) с последующим принятием мер по ликвидации обнаруженных неполадок для предотвращения нештатных, аварийных ситуаций.
Следует отметить, что в настоящее время в ряде случаев уровень утечек, безопасность функционирования систем трубопроводного транспорта не соответствуют мировым и отечественным нормам и стандартам.
Эксплуатационные показатели оборудования позволяют оценить его эксплуатационную пригодность, которая связана со способностью осуществлять безопасную работу в соответствии с функциональными, техническими характеристиками согласно регламенту и техническим условиям. Для обеспечения безопасности технологического процесса необходимо исключить возможность подвергаться риску в процессе эксплуатации. При этом управление риском соответствует управлению уровнем безопасности рассматриваемого технологического процесса или вида деятельности, которые могут негативно сказаться на окружающей среде или на качественных и количественных показателях жизни человека.
Существует взаимное влияние производственного объекта и окружающей среды, при этом непрерывно во времени изменяются качественные и количественные характеристики системы, и соответственно с этим непрерывно увеличиваются вероятность опасности, вероятность отказов, а также степень риска. В связи с этим при анализе степени техногенного риска следует принимать во внимание комплексное воздействие негативных факторов, связанных с производственно-хозяйственной деятельностью, ухудшающих эколого-техногенную обстановку. При этом возникает проблема разработки необходимых превентивных мер. Основные факторы техногенного риска следует рассматривать на стадии проектирования, изготовления, сооружения и эксплуатации.
Отечественный и зарубежный опыт анализа аварий техногенного плана свидетельствует о наличии высокого уровня неопределенности и неконтролируемости ряда значительных отрицательных факторов техногенного риска.
Обеспечение надежности и безопасности инженерных сооружений неразрывно связано не только с оценкой вероятности аварийной ситуации, но и с оценкой комплекса вероятностей, включающего факторы внешнего воздействия, человеческие и производственные факторы.
Степень риска характеризуется решением ряда проблем: определением нарушений регламента технологического процесса в целом или отдельных его звеньев, что может вызвать нарушение природного баланса или аварийную ситуацию; разбором причины этих нарушений; определением возможных природных и техногенных последствий нарушений технологического процесса и возникновения аварийной ситуации; определением вероятности возникновения нарушения технологического процесса и аварий. Причины возникновения аварийных ситуаций и их последствий неоднозначны.
Основное назначение диагностического инспектирования заключается в разработке программы по улучшению безопасности и обеспечению надежности систем трубопроводного транспорта (см. 1 главу работы [1]).
Необходимо определить мероприятия для выявления и оценки источника риска, степени риска и разработать меры по предотвращению риска в первую очередь в устаревших инфраструктурах производств. В этой связи разработке мероприятий для оценки технического состояния отдельных элементов и всей газотранспортной системы в целом придается главенствующее значение (см. 2 главу работы [1]). При проведении диагностического инспектирования большое значение придается безразборной диагностике: ультразвуковому инспектированию, анализу акустической эмиссии, различным методам неразрушающего контроля в сочетании с методами экспертных оценок.
Особенности инженерных расчетов. Прямые и обратные инженерные расчеты
Различают прямые (конструктивные) и обратные (проверочные) задачи и соответствующие им инженерные расчеты оборудования, технологических процессов.
Теоретическая база этих расчетов двух видов одинакова, т.е. эти расчеты проводят на основе одних и тех же формул, только в одном случае эти формулы решаются относительно одних неизвестных величин, а во втором случае – относительно других. Прямые расчеты в основном применяют при проектировании и изготовлении оборудования. Обратные расчеты проводятся во время эксплуатации оборудования, при ремонтных, профилактических работах, а также в ряде экстремальных ситуациях, при неполадках, авариях и т.д., при техническом обследовании, инспектировании и проведении экспертизы промышленных объектов и оборудования (см. примеры в разделах 4; 6.4 работы [1]).
Цепочка инженерных расчетов состоит из термодинамических, тепловых, газодинамических, механических, прочностных расчетов оборудования, на базе которых проводится технологический расчет оборудования, осуществляющего тот или иной технологический процесс [7].
В представленном порядке инженерные расчеты характеризуют в основном содержание прямых, конструктивных, расчетов. А обратные, проверочные, расчеты начинаются преимущественно с прочностных, механических расчетов и проводятся в обратном порядке.
В инженерной, производственной практике, в практике конструкторских работ бывают случаи (в соответствии с поставленной, частной, специальной задачей), когда проводят вычисления углубленно по тому или другому звену рассмотренной цепочки инженерных расчетов.
Особенно такие расчеты характерны в практике обучения студентов в высших и средних специальных технических учебных заведениях. Первоначально таким расчетам обучают раздельно на отдельных общеинженерных кафедрах: механики, термодинамики, теплопередачи, гидравлики, газодинамики, электротехники и др.
Окончательно при выполнении дипломных проектов или работ студенты должны проводить расчеты полностью по всей упомянутой выше цепочке в прямом или в обратном направлении, в зависимости от специализации выпускников (по проектированию, изготовлению или же по эксплуатации). Многолетний анализ соответствующих выполненных дипломных работ и проектов показывает, что в ряде случаев в расчетной части этих работ отсутствуют расчеты по одному или нескольким звеньям отмеченной выше цепочки: предпочтение отдается некоторым отдельным звеньям, например механическим расчетам, что зачастую отражает интересы руководителей специальных кафедр.
Это положение приводит к определенным трудностям при проведении технического обследования, экспертизы, инспектирования, диагностики промышленного объекта, оборудования специалистами, имеющими соответствующую подготовку. Большое значение в этом случае имеет практика правильно поставленной работы самообразования, повышения квалификации и переподготовка кадров ИТР, проводимая в отрасли (см. раздел 1.4 работы [1]).
В целом ряде случаев при технической экспертизе аварий на производстве технологического объекта приходится проводить расчеты, охватывающие всю цепочку инженерных расчетов.
Пример проверочного расчета кожухотрубных теплообменных аппаратов
Следственными органами были поставлены вопросы перед независимыми техническими экспертами. Кто нарушил правила техники безопасности во время производства ремонтных работ ТА? Что непосредственно привело к взрыву с тяжкими последствиями? В чем конкретно заключалось нарушение правил техники безопасности при совершении отмеченного несчастного случая? Какие нарушения правил эксплуатации, ремонта и техники безопасности привели непосредственно к гибели 11 человек, последовавшей после взрыва и пожара на установке? Кто нарушил правила эксплуатации, ремонта и техники безопасности?
Из термодинамического расчета определяют температуру пропана в ТА в момент взрыва; количество пропана в аппарате и массовое соотношение фаз (жидкой и газообразной). При проведении теплового расчета определяют различные температурные перепады, время взрыва и другие параметры.
При судебном расследовании принимается во внимание время для проведения технической экспертизы. Кроме непосредственного осмотра и обследования места происшедшей аварии, необходимо также провести техническими экспертами вышеупомянутый проверочный расчет.
Проведение этого расчета занимало значительную часть времени (свыше 90%), отводимого на техническую экспертизу. Это время устанавливалось техническими экспертами при согласовании со следственными органами.
Таким образом, результаты проверочного расчета способствовали проведению технического обследования с последующей технической экспертизой, что позволило определить причины взрыва и конкретные нарушения правил технической эксплуатации, ремонта оборудования и техники безопасности.
Порядок проведения технической экспертизы при взрыве пропанового конденсатора
Последнюю расчетную величину необходимо вычислить с целью определения присутствия соответствующих должностных лиц на рассматриваемом производственном объекте к моменту начала операции по очистке аппарата согласно регламента (обеденный перерыв или рабочие часы), так как момент взрыва с указанием точного времени зафиксирован администрацией.
Общие сведения об аппарате. Необходимые данные для расчета с целью проведения технической экспертизы берутся на основании технической документации аппарата, паспорта аппарата – сосуда, работающего под давлением (регистрационный номер – 331). Диаметр и толщина стенки аппарата равны соответственноD = = 1000 мм, d = 10 мм. Число труб n = 614. Объем межтрубного пространства V = 2 м3. Наружная поверхность труб аппарата Н1 = 0,365 м2. Расчетная поверхность теплопередачи аппарата Н = 200 м2. Катет валиковых швов 7…10 мм. Материал корпуса и обечайки – сталь 19Г.
Отношение толщины стенки к диаметру корпуса аппарата – 0,01