ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Надежность арматуры из "Арматура химических установок" Основные термины и определения по вопросам надежности в технике установлены ГОСТ 13377—75, в соответствии с которым под надежностью трубопроводной арматуры следует понимать свойства -арматуры выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в требуемых пределах и с учетом режима ее работы, условий ее использования и технического обслуживания, а также с учетом ремонтов, хранения и транспортирования. Для арматуры химических установок эксплуатационными показателями могут служить герметичность запорного органа в закрытом положении арматуры, герметичность сальникового узла, величина крутящего момента на маховике, необходимая для закрывания или открывания арматуры, пропускные характеристики регулирующей арматуры, давление открытия предохранительного клапана и давление обратной посадки тарелки (золотника), пропускная способность предохранительного клапана и другие. [c.90] Надежность арматуры количественно оценивается при помощи показателей надежности, которые определяются с учетом назначения арматуры, условий ее эксплуатации и последствий возможных отказов, возникающих, когда арматура приходит в неисправное состояние. Значения показателей надежност и в зависимости от условий обеспечения надежности могут изменяться на различных стадиях создания арматуры — на этапах проектирования, производства и эксплуатации. [c.90] Свойство арматуры непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки называется безотказностью. Это относится как к периоду эксплуатации, так и к периоду хранения и транспортировки арматуры. [c.90] Отказ может быть результатом повреждения, т. е. нарушения исправности арматуры или ее составных частей вследствие влия- ния внешних воздействий, превышающих установленные в нормативно-технической документации, или результатом достижения предельного состояния. Предельное состояние в арматуре наступает тогда, когда она еще выполняет свои функции, но не может быть использована для дальнейшей эксплуатации, которая должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности. Предельное состояние может наступить и в результате ухода заданных параметров за установленные пределы или в связи с необходимостью проведения среднего или капитального ремонта, а также в связи со снижением эффективности эксплуатации арматуры. [c.91] Невосстанавливаемая арматура может подвергаться плановопрофилактическому уходу в заранее установленные сроки. [c.91] В зависимости от характера наступления отказа различают 1) внезапный отказ, характеризующийся скачкообразным изменением одного или нескольких заданных параметров работы арматуры 2) постепенный отказ, характеризующийся постепенным изменением одного или нескольких заданных параметров. Отказ элемента арматуры может быть независимым, когда он не обусловлен повреждением или отказами других элементов арматуры, и зависимым, когда он обусловлен повреждением или отказом другого элемента. [c.92] В зависимости от характера причин возникновения отказов они подразделяются на конструкционный отказ, возникающий в результате нарушения установленных правил и норм конструирования арматуры, производственный отказ, возникающий в результате нарушения установленного процесса изготовления или- ремонта арматуры, и эксплуатационный отказ, возникающий в результате нарушения установленных правил и условий эксплуатации арматуры. Отдельно могут рассматриваться также отказы покупных элементов и деталей. [c.92] Могут быть применены также следующие термины систематический отказ — многократно повторяющийся, полный отказ — после возникновения которого дальнейшая эксплуатация арматуры должна быть прекращена, частичный отказ — после возникновения которого арматура может быть использована по ее назначению, но с меньшей эффективностью. [c.92] При рассмотрении отказов могут устанавливаться критерий, причина, признаки, характер и последствия. [c.92] Одинаковые по характеру отказы по-разному могут оцениваться для восстанавливаемой и невосстанавливаемой арматуры. Большое значение для оценки отказа имеет вид ремонта, необходимость которого влечет за собой отказ. Так, отказы, требующие для восстановления работоспособности арматуры операций технического обслуживания или текущего ремонта, должны рассматриваться как неполные и временные. Отказы, требующие выполнения среднего или капитального ремонта арматуры, должны рассматриваться как признак предельного состояния, при котором дальнейшая эксплуатация арматуры прекращается. Нормативнотехнической документацией предусмотрены следующие виды ремонта арматуры текущий, средний и капитальный. Критериями вида ремонта являются объем и характер ремонтных работ, выраженные в относительной стоимости ремонта (относительно стоимости нового изделия), и возможность выполнения ремонта без демонтажа арматуры с установки или трубопровода. [c.93] Причиной отказа в арматуре могут быть дефекты конструирования, производства, ремонта, нарушение правил и норм эксплуатации, различные повреждения, а также естественные процессы коррозии, старения, эрозия материала деталей арматуры. [c.93] Долговечность, ограничиваемая такими процессами, как коррозия, изнашивание, тепловое старение и т. п., может быть рассчитана при условии, что известны закономерности рассматриваемого процесса и влияния на него различных факторов (концентрация, температура, давление и пр.). Например, по скорости изменений толщины стенки от коррозии при заданных условиях работы можно прогнозировать, через какой промежуток времени толщина стенки корпуса или крышки уменьшится до предельно допустимой величины. [c.93] Наряду с закономерными процессами в арматуре могут иметь место и случайные внезапные явления, вызывающие неисправность, например нарушение герметичности запорного органа в связи с попаданием твердых частиц, заклинивание деталей в подвижных соединениях в связи с колебаниями температуры, поломка деталей в результате действия внутренних напряжений либо трещин, нарушение контакта в электрических системах управления и т. п. Вероятность возникновения отказов определяется методами теории вероятностей. Поскольку даже закономерные процессы, такие как коррозия, изнашивание и т. д., в арматуре протекают в условиях эксплуатации, когда режим работы подвергается известным изменениям, их результаты также подвержены определенным колебаниям и носят случайный характер поэтому должны оцениваться на основе статистических данных методами теории вероятностей. Итак, отказ может возникать постепенно и внезапно, но он рассматривается как явление случайное. [c.93] Нормативные данные показателей надежности, регламентируемые технической документацией, относятся к конкретным условиям их определения и контроля. [c.94] Отказы в арматуре. Надежность арматуры является комплексным параметром, определяемым как результат многих свойств изделия, в связи с чем причины отказов можно разделить - на конструкционные, производственные и эксплуатационные. [c.94] Конструкционные причины отказов определяются конструкцией арматуры. Недостаточно обоснованная компоновка изделия, наличие далеко выступающих элементов, незащищенных от внешних воздействий, хрупкость материалов, недостаточные прочность и жесткость способствуют увеличению числа отказов. Доступность конструкции осмотру и ремонту способствует лучшему техническому обслуживанию., своевременному и быстрому выполнению ремонтов, что также оказывает влияние на повышение надежности. Так, применение сигнализаторов протечки агрессивной среды через сальник, сильфон или прокладку корпуса, наличие указателей положения затвора создают благоприятные условия для безопасной работы и, следовательно, повышают надежность арматуры. Применение таких защитных средств, как предохранительные плавкие вставки, биметаллические или магнитные ограничители тока, ограничители крутящего момента, обеспечивает свойства конструкции, благодаря которым возникновение критических условий не приводит к длительному полному отказу, последний приобретает временный характер, а продолжительность его определяется только временем, необходимым для устранения возникшей неисправности последствия отказа при этом менее значительны. К таким же средствам относится, например, применение обводов при больших диаметрах проходов в вентилях и задвижках. Хотя обвод включается параллельно основной линии, он не может рассматриваться как элемент резервирования, поскольку его пропускная способность во много раз меньше, чем у основной линии, а назначение— улучшить условия управления арматурой и уменьшить возможность возникновения гидравлического удара при открывании или закрывании запорного органа. С целью повышения надежности арматуры желательно (по возможности).снижать количество деталей в конструкции, упрощать их форму, уменьшать число сопряжений, узлов и сборок. [c.94] Производственные причины отказов могут иметь место при недостаточном техническом уровне технологических процессов, осуществляемых при изготовлении деталей и сборке арматуры, и при недостаточной технологической дисциплине на производстве. При тщательном выполнении режимов плавки металла, технологии, изготовления отливок, поковок, обеспечении режимов термообработки, точности механической обработки, качества защитных покрытий надежность арматуры повышается. Важное значение имеет качество применяемых исходных материалов, полуфабрикатов и комплектующих деталей или изделий и тщательность контроля за выполнением технологических процессов. Применение рентгенографических, ультразвуковых и магнитных методов дефектоскопии позволяет обнаружить дефекты металла в отливках, поковках, листах, сварных швах. Это приобретает особо важное значение для арматуры высоких давлений. [c.95] Применение обкаточных и испытательных стендов для проверки прочности, герметичности, виброустойчивости, для измерения крутящих моментов является важным условием обеспечения надежности арматуры. Положительное влияние на надежность оказывает применение унифицированных конструкций деталей и узлов. Поскольку изготовление их обычно осуществляется на специализированных заводах и эти конструкции лучше отработаны, надежность таких элементов выше. В арматуре к ним можно отнести электроприводы, электромагниты, электродвигатели, подшипники качения, набивочные сальниковые кольца и т. п. [c.95] Особое значение имеет соблюдение технологической дисциплины на производстве и тщательный технический контроль на всех технологических операциях. Соответствие выбранных материалов режимам и условиям, работы арматуры, напряжениям, действующим в деталях — важное условие надежности. [c.95] Вернуться к основной статье