Продолжительность ремонтного цикла для каждого вида энергетического оборудования и сетей определяется условиями эксплуатации, требованиями к степени безотказности, конструктивными особенностями, ремонтопригодностью, указаниями и инструкциями завода-изготовителя, правилами технической эксплуатации, а также другими факторами, рассмотренными ниже.
Величина ремонтного цикла исчисляется не в машино-часах, учет которых достаточно сложно организовать для большого количества объектов ремонта современного предприятия, а в календарном времени, исходя из работы по 8 ч в смену при 41-часовой рабочей неделе. Сменность и сезонность работы учитываются в соответствующих таблицах в зависимости от вида оборудования.
Для энергетических сетей величина ремонтного цикла исчисляется в календарном времени от одного капитального ремонта до другого вне зависимости от сменности и сезонности работы объекта, питаемого данной сетью.
Для многих видов оборудования (компрессоров, насосов, вентиляторов, котлов и др.) величина гарантированной наработки до первого капитального ремонта указывается в соответствующих технических условиях, каталогах и прейскурантах. С этим следует считаться при определении величины ремонтного цикла. Однако нельзя гарантированную заводом-изготовителем наработку до первого капитального ремонта принимать за величину ремонтного цикла. Часто завод-изготовитель, страхуя себя от рекламаций, существенно занижает величину гарантированной наработки. В этих случаях при очередном текущем ремонте, производимом перед первым капитальным ремонтом до истечения срока наработки, гарантированной заводом-изготовителем, необходимо детально проверить состояние оборудования и в зависимости от этого установить конкретную структуру и продолжительность ремонтного цикла.
Рис. 2-1. Параметр потока отказов энергетического оборудования и сетей в течение ремонтного цикла.
При определении продолжительности ремонтного цикла следует исходить из закономерности, определяющей надежность оборудования или участка сети в каждый данный момент времени. Графически зависимость w (t) выражена на рис. 2-1; со является параметром потока отказов, т. е. величиной среднего количества отказов энергетического оборудования или участка сети в единицу времени, взятого для рассматриваемого момента времени; t — время эксплуатации. Это справедливо для каждого элемента (деталь, узел, участок) и с известным приближением может быть применено для иллюстрации подхода к оценке надежности в функции времени для любого вида энергетического оборудования или сети. Фактически же износ отдельных элементов даже в одной и той же единице оборудования или на одном и том же участке сети будет происходить неодновременно. Так, например, для асинхронного электродвигателя, включая схему его управления, наибольшему износу будет подвержена коммутационная аппаратура и особенно ее контактная часть, отдельные виды электронной аппаратуры, затем щеточный механизм и подшипниковая группа деталей. В меньшей степени подвергаются износу обмотки, в первую очередь их изоляция, и еще меньшей неподвижные части — корпус и сердечник статора. Анализ периодичности износа отдельных узлов и элементов дает возможность правильно подойти к определению продолжительности и структуры ремонтного цикла и других нормативов ППРОСПЭ для каждого вида энергетического оборудования и сетей с учетом их конструктивных особенностей/
На рис. 2-1 видны три этапа, характеризующие вероятность безотказной работы за время эксплуатации оборудования (сети) в промежутках между ремонтами. Первый этап (1) — период послеремонтной приработки (нересурсные отказы), когда вероятность отказа повышена за счет возможного применения при ремонте некачественных материалов, деталей, покупных изделий: несоблюдения технологии ремонта и требуемых допусков при сопряжении деталей; из-за ошибок при сборке отдельных узлов и при монтаже схемы. При хорошем входном, пооперационном и финишном контроле этот этап должен отсутствовать. С другой стороны, следует считаться с тем, что для большинства оборудования и сетей, особенно в случаях, не требующих абсолютной безотказности, излишне частые ремонты могут привести не к повышению, а даже к понижению надежности при удорожании содержания.
Второй этап (2) — этап нормальной работы оборудования или сети характеризуется практически постоянством параметра потока отказов. Здесь w (t) = w = const.
Третий этап (3) характеризуется ростом параметра потока отказов за счет механического износа и необратимых физико-химических процессов старения отдельных элементов, резко снижающих вероятность безотказной работы (ресурсные отказы).
Очевидно, что плановая величина ремонтного цикла не должна выходить за пределы второго этапа.
Правильная оценка изменения параметра потока отказов (рис. 2-1), учет первого этапа послеремонтной приработки, правильный учет второго этапа и опыта работы передовых предприятий различных отраслей промышленности, использование опыта применения наиболее прогрессивных систем ППР, повышение надежности выпускаемого энергооборудования и уровня эксплуатации энергетического хозяйства дают основу для определения оптимальной и более длительной, чем принятая в ЕС, величины ремонтного цикла, а также для выбора наиболее рациональной его структуры. Таким образом, при сохранении степени надежности энергетического оборудования и энергетических сетей имеется реальная возможность сократить потребность в ремонтах, а следовательно, и в затратах на ремонт, в первую очередь в трудовых затратах, при сохранении степени надежности энергетического оборудования и сетей.
Как указывалось, на продолжительность и структуру ремонтного цикла существенное влияние оказывают условия эксплуатации. Применительно, например, к электродвигателю это главным образом будут:
степень стационарности установки. Для передвижных установок условия эксплуатации будут более тяжелыми, что вызовет их. более быстрый износ. Промежуточными являются временные установки, наиболее часто применяемые для выполнения строительно-монтажных работ, где условия эксплуатации будут более легкими, чем для передвижных установок, но более тяжелыми по отношению к условиям эксплуатации стационарных установок (менее жесткие требования к монтажу, менее четкая организация обслуживания);
характер механизма, приводимого в действие данным электродвигателем; соотношение номинальных мощностей — электродвигателя и потребляемой приводимым механизмом;
пусковой режим (отношение пускового момента к номинальному);
режим работы — частота пусков, частота и значение перегрузок, необходимость реверсивности;
вид соединения с приводимым механизмом. Жесткое соединение, являясь более экономичным (высокий к. п. д.), в то же время, как правило, осложняет условия эксплуатации электропривода;
качество монтажа — точность центровки с приводимым механизмом, качество контактных соединений, креплений и т. п.;
исправность и безотказность приводимого механизма; стабильность напряжения сети, питающей электродвигатель;
вид и надежность защиты (от перегрузок, от потери фазы, от понижения и повышения. напряжения) и ее соответствие режиму работы электродвигателя;
условия среды — степень влажности, температура, наличие масла, пыли, химически активных сред; качество предыдущих ремонтов; культура эксплуатации;
частота и тщательность осмотров, проверок, продувок, очисток, наличие контроля за режимом работы, своевременное производство наладок и др.;
ремонтный цикл и периодичность ремонтов основного механизма.
При определении продолжительности и структуры ремонтного цикла только отдельные эксплуатационные факторы, зависящие от особенностей конструкции и объективных условий эксплуатации энергетического оборудования и сетей, учитываются соответствующими коэффициентами. Остальные чисто эксплуатационные факторы поправочными коэффициентами не учитываются и продолжительность ремонтного цикла определяется, исходя из оптимальных условий эксплуатации.
Экономически оптимальная продолжительность и структура ремонтного цикла энергетического оборудования и сетей также зависят от ряда факторов:
допустимости остановок основного технологического оборудования при отказах энергетического оборудования и сетей. При отказах энергетической части технологического оборудования следует учитывать, не вызовут ли эти отказы поломок, аварий, не создадут ли угрозы травм и не повлекут ли брака продукции;
наличия ненагруженного (в том числе складского) и нагруженного резерва энергетического оборудования и сетей для соответствующего технологического оборудования;
возможности автоматического введения резерва. Автоматическое введение резерва на установках непрерывного действия дает возможность снизить требования к безотказности работы энергетического оборудования и сетей и, следовательно, увеличить ремонтный цикл;
наличия дублирующего технологического оборудования, работа которого будет обеспечена при выходе из строя данной единицы оборудования;
место данного основного оборудования в технологической цепочке производства;
наличия и плановой величины оперативного запаса деталей, прошедшего необходимую технологическую операцию на данном оборудовании;
возможности оперативного кооперирования для осуществления данной технологической операции в другом цехе или на одном из соседних предприятий;
величины материальных потерь от простоя основного технологического оборудования за время ремонта энергетического оборудования, или сети. Следует отметить, что последний фактор определяет необходимость наличия, вид и размер резервов технологического и энергетического оборудования и сетей, величину и структуру ремонтного цикла, а также способ организации ремонта — централизованный на СРП или децентрализованный непосредственно на предприятии.
Структура ремонтного цикла различна для различных видов энергетического оборудования и сетей. В общем виде она включает проведение осмотров, профилактических испытаний и проверок (в том числе и проверок на точность), текущего и капитального ремонтов, а в промежутках между этими операциями осуществление нерегламентированного технического обслуживания. При этом осмотры, профилактические испытания и проверки производятся как самостоятельные операции только для наиболее ответственного оборудования и сетей лишь в тех случаях, когда проведение этих операций требуется соответствующими правилами, техническими условиями или инструкциями. Проведение при необходимости этих мероприятий как самостоятельных операций предусматривается в структуре ремонтного цикла соответствующего энергетического оборудования или энергетических сетей, приведенных в соответствующих главах книги. В остальных случаях осмотры, испытания и проверки должны производиться в порядке нерегламентированного технического обслуживания. Для повышения вероятности безотказной работы энергетического оборудования и сетей гарантийная наработка между ремонтами должна быть меньше, чем средняя наработка до первого отказа. Иными словами, межремонтный период должен иметь значение меньшее, чем суммарная продолжительность этапов 1 и 2 (рис. 2-1). Эта разница при отсутствии резерва будет тем большей, чем ответственней установка, чем выше требования к ее безотказности.
На значение этой разности существенно влияет степень оснащенности средствами технической диагностики, позволяющими контролировать состояние и надежность работы Данной единицы оборудования или участка сети. Получение средствами технической диагностики дискретной информации дает возможность максимально снизить эту разность. Наличие перманентной информации позволяет принимать величину ремонтного цикла практически равной сумме первых двух этапов. Так как значение средней наработки деталей, узлов и отдельных элементов будет различной для разных групп деталей, так же как неодинаковой будет трудоемкость их восстановления, то объем различных видов ремонта и значение гарантийной наработки между ремонтами разных видов будут неодинаковыми. Это должно быть отражено в структуре ремонтного цикла.
При планировании структуры ремонтного цикла, т. е. видов и последовательности чередования плановых ремонтов для различного энергетического оборудования и сетей, исходят из того, что наряду с быстроизнашивающимися деталями, узлами и элементами, восстановление которых при ремонте производится путем их замены новыми или лишь незначительным ремонтом старых (например, подшипники качения, контакты, клапаны и др.), имеются детали и узлы с большим сроком наработки. В первую очередь это обмотки электрических машин, блоки цилиндров, поршни машин, трубные решетки и барабаны котлов и теплообменных аппаратов, сердечники статоров и роторов, коллекторы электрических машин и другие детали, требующие при ремонте достаточно трудоемкой, а в ряде случаев и высокоточной обработки, так как чаще всего именно их состояние обеспечивает основные параметры оборудования или сети. При этом в связи с возможным несоответствием ремонтных размеров первоначальным размерам (например, пара поршень — цилиндр) требуется взаимная пригонка деталей и узлов. Применительно к энергетическим сетям это их испытание, ремонт концевых муфт или запорной ( арматуры, резко отличающейся по трудоемкости от ремонтов, связанных со вскрытием трассы, с заменой участков сети. Отсюда очевидно, что в течение наработки между сложными видами ремонта — капитальными ремонтами оборудование или энергетические сети должны пройти один или несколько более легких — текущих ремонтов.
Следует иметь в виду, что производство нескольких малых по объему ц длительности текущих ремонтов редко нарушает ритм производства, в то время как капитальный ремонт при отсутствии резерва, как правило, связан с прекращением на какой-то период производства (полностью или частично), т. е. с производственными потерями. Во избежание длительных простоев технологического оборудования целесообразно межремонтный период для электрической части технологического оборудования приравнивать к межремонтному периоду самого технологического оборудования. Этого следует придерживаться лишь в тех случаях, когда величина межремонтного периода энергетической части превышает соответствующую величину для технологической части оборудования. Однако виды ремонта для технологического оборудования и его энергетической части при этом могут не совпадать, так как структура и величина ремонтного цикла для них может (а в общем случае и должна) быть различной. Из тех же соображений снижения времени простоя в ремонте одновременно с энергетическим оборудованием должны ремонтироваться все виды подходящих к нему энергетических сетей.
Системой ППРОСПЭ не предусматривается проведение среднего ремонта оборудования и сетей, хотя этот вид ремонта входит в структуру ремонтного цикла упомянутой ранее ЕС. Граница между объемами среднего и капитального ремонтов в достаточной мере условна. «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» предусматривают лишь два вида ремонта: текущий и капитальный. Многолетняя практика проведения этих видов ППР в передовых отраслях промышленности полностью себя оправдала. Финансирование производства средних ремонтов энергетического оборудования производится в том же порядке, что и капитальных. Поэтому практической необходимости в планировании средних ремонтов энергетического оборудования и сетей не имеется. Исключение же их из состава ремонтного цикла удешевит содержание основных средств. В тех же целях для некоторых простейших и относительно дешевых видов оборудования и сетей малоэффективный капитальный ремонт также исключен из ремонтного цикла.
Для энергооборудования массового применения, не отнесенного к основному оборудованию и обеспеченного достаточным резервом, в некоторых случаях допустимо и целесообразно перейти на послеотказовую систему ремонта при условии, если это не снизит уровня безаварийности и безопасности обслуживания и если средняя доремонтная наработка указанного оборудования будет выше плановой величины. Это определяется экономическим анализом. По мере автоматизации технологических процессов значение
регламентации планово-предупредительных ремонтов и технического обслуживания повышается.
Необходима известная осторожность, чтобы не допусти— чисто субъективного подхода к определению длительности и структуры ремонтного цикла, что в конечном итоге может привести к отрицанию необходимости ППР как системы вообще. Бесспорно, в зависимости от условий эксплуатации продолжительность и структура ремонтных циклов не толь ко могут, но и должны быть дифференцированы для различных отраслей промышленности. Но при этом сроки профилактического текущего и капитального ремонтов с дифференциацией по отраслям промышленности должны быть установлены. При легких условиях работы, при проведении мероприятий по повышению технического уровня эксплуатации, на основании данных предыдущих ремонтов, показаний диагностической аппаратуры, данных профилактических испытаний главный энергетик, а для основного оборудования — главный инженер предприятия должны иметь право удлинять межремонтные периоды; разовые переносы сроков ремонтов могут производиться под их ответственность. Плановое удлинение межремонтных периодов должно производиться главным инженером предприятия, а для основного оборудования утверждаться вышестоящей организацией. Сроки производства капитальных ремонтов для конкретных единиц оборудования на основе, данных профилактических испытаний, осмотров, замеров, полученных при производстве текущего ремонта, могут в отдельных случаях сокращаться или удлиняться. Сокращение продолжительности ремонтного цикла для конкретной единицы оборудования может допускаться лишь в рамках сохранения средних величин ремонтного цикла, установленных для данного вида оборудования принятой в отрасли системой ППР. Это необходимо в целях обеспечения поддержания культуры эксплуатации на должном уровне и исключения непроизводительных затрат. Предоставление каждому предприятию права сокращения ремонтных циклов будет приводить на практике к оправданию низкого технического уровня эксплуатации, а более частые ремонты, периодичность которых останется бесконтрольной, приведут к дополнительным материальным и трудовым затратам.
Вопрос о сокращении ремонтного цикла может быть решен на основании требований эксплуатационного персонала или по результатам обследования состояния оборудования или участка сети при очередном текущем ремонте. При этом
в случае снижения продолжительности ремонтного цикла более чем на один межремонтный период капитальный ремонт должен считаться аварийным. В случае переноса срока очередного планового капитального ремонта или производства аварийного ремонта новый ремонтный цикл исчисляется от даты фактически произведенного планового или аварийного капитального ремонта.
При оснащении того или иного вида энергетического оборудования и сетей диагностической аппаратурой, дающей непрерывную или периодическую исчерпывающую информацию о состоянии (потребности в ремонте) данной конкретной единицы оборудования или участка сети, вопрос о конкретном сроке вывода их в ремонт будет определяться их состоянием. О применении диагностического метода см. § 2-3.
Приведенные ниже нормы продолжительности ремонтного цикла и межремонтных периодов относятся к энергетическому оборудованию, работающему в две смены, т. е. Кем = 2.
При другой сменности работы вводится поправочный коэффициент
численное значение которого составляет:
Сменность работы КСц | 1 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2 | 2,5 | 3,0 |
Поправочный коэффициент Рр | 2 | 1,6 | 1,35 | 1,13 | 1 | 0,8 | 0,67 |
Поправочные коэффициенты (Зр не распространяются на продолжительность ремонтного цикла и межремонтных периодов паровых и водогрейных котлов, котельно-вспомогательного оборудования, электропечей, всех видов энергетических коммуникаций, на электроизмерительные приборы, приборы теплоконтроля и оборудование связи.
Фактическое время работы оборудования, как правило, не учитывается. Поэтому при определении продолжительности ремонтного цикла и межремонтного периода исходят из календарного времени работы с учетом коэффициента сменности работы участка, где работает та или иная машина, который принимается по данным планового отдела предприятия.
Величина ремонтного цикла и межремонтного периода зависит также от ответственности установки, что учитывается поправочным коэффициентом ро. Для электрооборудования, отнесенного предприятием к основному оборудованию,
коэффициент рб = 0,85, для межремонтного периода Ро = 0,7.
С учетом того что конструктивное исполнение оборудования (открытое, защищенное, обдуваемое, взрывозащищенное и др.) выбирается в зависимости от условий работы оно не должно влиять на величину ремонтного цикла межремонтного периода.
Для передвижных установок снижение величины ремонтного цикла и межремонтного периода производите введением коэффициента рс = 0,6.
Полученные значения продолжительности ремонтного цикла и межремонтного периода округляются до целы значений (лет или месяцев соответственно), причем так, чтобы продолжительность ремонтного цикла была кратно продолжительности межремонтного периода.
При наличии резервного агрегата продолжительность ремонтного цикла и межремонтных периодов для рабочего и резервного оборудования должна быть увеличена. При работе в нормальных условиях это увеличение может быть близким к двукратному. Наличие резервных линий для энергосетей не отражается на длительности их ремонтного цикла и межремонтных периодов.
