РД 03‑422‑01. Методические указания по проведению экспертных обследований шахтных подъемных установок
 Скачать 0.62 Mb.
|
|
РД 03-422-01 РУКОВОДЯЩИЕ ДОКУМЕНТЫ ГОСГОРТЕХНАДЗОРА РОССИИ Методические указания по проведению экспертных обследований шахтных подъемных установок* ________________ * Документ не подлежит государственной регистрации, поскольку является техническим документом и не содержит новых правовых норм (Письмо Министерства юстиции Российской Федерации от 17.08.01 N 07/8359-ЮД). В разработке Методических указаний принимали участие: В.И.Завгородний (НЦ ВостНИИ), Б.Т.Смердин, В.В.Васенин (ОАО "Сибэнергочермет"), Р.С.Сайдков (ОАО "КузНИИшахтострой"), Б.Л.Герике (Институт угля и углехимии СО РАН), В.Ф.Меньшиков (ООО "Цветметналадка"), Л.А.Беляк, Ю.М.Казин (Госгортехнадзор России). Дата введения 2002-01-01 УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госгортехнадзора России от 26.06.01 N 23. ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ с 01.01.02 постановлением Госгортехнадзора России от 01.11.01 N 45. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1. Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния конструкций, зданий и сооружений. 2. Обследование конструкций - комплекс изыскательских работ по сбору данных о техническом состоянии конструкции, необходимых для оценки технического состояния и разработки проекта восстановления их несущей способности, усиления или реконструкции. 3. Натурное освидетельствование конструкций - осмотр и обмер конструкций в натурных условиях с применением в необходимых случаях специальных приборных методов в целях выявления в конструкциях отклонений, дефектов и повреждений. 4. Проба - фрагмент конструкции, отобранный из ее характерного участка, предназначенный для изготовления из него стандартных образцов для определения служебных свойств материала. 5. Исправное состояние - состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. 6. Работоспособное состояние - состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. 7. Частично неработоспособное состояние - состояние объекта, при котором он способен частично выполнять заданные функции. 8. Неработоспособное состояние - состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. 9. Предельное состояние - состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно. 10. Малозначительный дефект - дефект, который не оказывает существенного влияния на использование оборудования по назначению, на его долговечность. 11. Значительный дефект - дефект, который существенно влияет на использование оборудования по назначению и (или) на его долговечность, но не является критическим. 12. Критический дефект - дефект, при котором использование оборудования по назначению практически невозможно или исключается в соответствии с требованиями безопасности. 13. Шахтная подъемная установка - шахтный подъемный комплекс, включающий подъемную машину, шахтный копер, крепь и армировку ствола. ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ ШПУ - шахтная подъемная установка ШПМ - шахтная подъемная машина ЭТК - экспертно-техническая комиссия 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Назначение и область применения 1.1.1. Настоящие Методические указания по проведению экспертных обследований шахтных подъемных установок (далее - Методические указания) являются руководящим документом при проведении обследований шахтных подъемных установок, устанавливает необходимые объемы и методы обследований в целях определения возможности их дальнейшей безопасной и безаварийной эксплуатации. 1.1.2. Требования настоящих Методических указаний распространяются на шахтные подъемные установки в вертикальных стволах. Методические указания могут быть использованы для оценки ШПМ на наклонных выработках. В Методических указаниях не рассматриваются критерии оценки крепи наклонных выработок и рельсовых путей в них, они будут рассмотрены в последующих изданиях Методических указаний. 1.1.3. Экспертное обследование ШПУ - это комплекс работ по техническому диагностированию, то есть определению технического состояния элементов, узлов и конструкций. 1.1.4. Экспертное обследование ШПУ не заменяет проводимых в установленном порядке технического обслуживания, ревизий и наладок оборудования в соответствии с заводскими инструкциями и требованиями нормативно-технической документации. 1.1.5. Экспертное обследование ШПМ проводится по окончании нормативного срока службы, а в дальнейшем не реже одного раза в 5 лет. Экспертное обследование копра, крепи и армировки ствола проводится в случаях, если при предварительном осмотре выявлена необходимость экспертного обследования. В общий объем экспертного обследования ШПУ другое оборудование включается по истечении установленного для него срока эксплуатации. Экспертное обследование оборудования ШПУ может проводиться также при соответствующем решении комиссии по расследованию аварии, наличии обоснованных предписаний органов госгортехнадзора о проведении такого обследования и т.п. 1.1.6. За нормативный срок службы ШПМ следует принимать: 15 лет - ШПМ с диаметром барабана до 2,0 м включительно; 20 лет - ШПМ с диаметром барабана более 2,0 до 3,0 м включительно; 25 лет - ШПМ с диаметром барабана более 3,0 м; 25 лет - ШПМ многоканатные. 1.2. Организация экспертного обследования ШПУ Организация экспертного обследования ШПУ осуществляется в порядке, определяемом Правилами проведения экспертизы промышленной безопасности (ПБ 03-246-98), утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 06.11.98 N 64 и зарегистрированными Минюстом России 08.12.98 N 1656. До начала проведения обследования необходима следующая техническая документация: на подъемную машину; на подъемные сосуды; на подвесные и парашютные устройства; на сосуды, работающие под давлением; на шахтный ствол; проект подъемной установки (чертежи подъемной машины, копра и ствола); акты расследования аварий подъемных установок за период эксплуатации; технические отчеты по ревизии, наладке и испытанию шахтной подъемной установки за последние 3 года; свидетельства первичных и повторных испытаний канатов; книга осмотра канатов и их расхода; книга осмотра подъемной установки; книга осмотра стволов шахт; акты маркшейдерских проверок подъемной установки; результаты ежегодной инструментальной проверки износа проводников (для деревянных проводников - полугодовой проверки) и коррозийного износа расстрелов; проектный геологический и гидрогеологический разрезы по стволу со сведениями о прочности, трещиноватости и других физико-механических свойствах пород, включая тектонические нарушения в районе ствола; планы горных работ по пластам в районе ствола и схема вскрытия, схема околоствольных предохранительных целиков; журнал проходки ствола; акты и протоколы предыдущих обследований крепи и армировки; рекомендации научно-исследовательских организаций по обследуемому стволу; детальная схема тормозного устройства ШПМ; протоколы дефектоскопии ответственных элементов ШПУ, выданные по результатам предыдущего контроля. перечень технической документации при необходимости может уточняться в зависимости от количества и вида подлежащих экспертизе элементов ШПУ, а также дополняться другими материалами по требованию ЭТК. 2. ТЕХНОЛОГИЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ШПМ 2.1. Общие положения 2.1.1. Обследование состояния механической части ШПМ включает проведение вибрационного контроля и диагностики состояния ответственных элементов (электродвигатель, редуктор, соединительные муфты, барабан). 2.1.2. Обследование состояния металла элементов оборудования ШПУ включает визуальный осмотр, физические методы неразрушающего контроля и отбор проб. 2.1.3. Физические методы неразрушающего контроля применяют при дефектоскопии элементов ШПМ, шахтного копра, крепи и жесткой армировки ствола. 2.1.4. Перечень элементов ШПУ, подлежащих неразрушающему контролю, используемая нормативно-техническая документация, методы контроля, нормы браковки при техническом диагностировании ШПУ приведены в приложении 9. 2.1.5. Оценка опасности обнаруженных дефектов дается в соответствии с требованиями нормативно-технической документации и настоящей Методики. 2.1.6. Оценка состояния ШПУ проводится по результатам технического обследования ее элементов: ШПМ, шахтного копра, крепи и армировки ствола, подъемных сосудов, противовесов, подвесных (прицепных) устройств, канатов в целях определения возможности дальнейшей безопасной и безаварийной эксплуатации. 2.2. Вибродиагностическое обследование и оценка состояния узлов механической части ШПМ 2.2.1. Основные положения Рекомендации по проведению виброизмерений (РВИ) предназначены для проведения обследования и оценки фактического состояния ШПМ и разработки рекомендаций по ремонту и эксплуатации данного вида оборудования. Контроль параметров вибрации, характеризующих фактическое техническое состояние ШПМ, осуществляется во время эксплуатации, а также после монтажа и ремонта. РВИ устанавливают два вида измерений параметров механических колебаний: контрольные измерения; диагностические измерения. Контрольные измерения предназначены для оценки технического состояния узлов ШПМ по общему уровню вибрации без выявления дефектов и причин их возникновения. Диагностические измерения предназначены для выявления дефектов и причин их возникновения, оценки и прогнозирования степени развития дефектов и разработки рекомендаций по их устранению. РВИ применяются совместно с другими нормативно-техническими документами: по проведению ремонтных и монтажных работ; эксплуатационному обслуживанию; оценке технического состояния оборудования другими диагностическими методами (трибодиагностика, параметрическая диагностика и т.п.). 2.2.2. Основные требования к проведению диагностических измерений 2.2.2.1. Виды и объем диагностических измерений определяются целями диагностических обследований, выполняются по разработанным методикам и программам с привлечением специальной диагностической аппаратуры и вычислительных средств. 2.2.2.2. Приборное оснащение. Для проведения работ необходимы следующие приборы: персональный компьютер; виброизмерительный частотный анализатор; накопитель информации. 2.2.2.3. Измеряемые величины: виброскорость; виброперемещение; виброускорение. 2.2.2.4. Диапазоны измерений контролируемых параметров вибрации должны соответствовать данным табл.1. Таблица 1 Контролируемые параметры вибрации ШПМ Контролируе мый параметр Частотный диапазон, Гц Динамический диапазон Погрешность измерений по частоте по амплитуде 10-1000 0,1-30 мм/c 1-300 0,01-3 мкм ±3% ±6% 10-5000 (0,1-30) 2.2.2.5. В качестве основного вида специальных диагностических измерений используется измерение амплитуд и частот спектральных составляющих вибросигнала (спектральный анализ) в диапазоне частот от 1 до 5 кГц. Фильтрация специальных составляющих осуществляется узкополосным фильтром или численными методами с погрешностью ±3% по частоте. Допускается использование 1/12 октавных фильтров. Измеряемые значения должны определяться с погрешностью ±6%. 2.2.2.6. В качестве дополнительных средств анализа при специальных диагностических измерениях допускается применение анализа огибающих и орбит, спектрального и вейвлет-анализа вибрационных сигналов. 2.2.2.7. С применением спектрального анализа вибросигналов диагностическим центром проводятся следующие работы: снятие спектральных характеристик вибрации диагностируемого оборудования при стационарном режиме его работы; снятие режимных (разгон - торможение) характеристик; снятие контурных характеристик; определение собственных частот агрегатов ШПМ. 2.2.2.8. На стационарном режиме работы спектральные характеристики вибрации определяются в штатных точках контроля (п.2.2.3): после пуска агрегата в эксплуатацию и завершения процесса приработки (снятие опорных спектров); после проведения контрольных измерений, свидетельствующих о появлении дефекта; перед остановкой ШПМ на ремонт и (или) наладку; при экспертном обследовании технического состояния ШПУ. 2.2.2.9. Снятие опорных спектров проводится в целях регистрации амплитуд спектральных составляющих, характеризующих бездефектное состояние ШПМ. 2.2.2.10. Опорные спектры, если их компоненты не превышают уровня "предупреждение" (табл.2), принимаются в качестве опорных масок для оценки технического состояния агрегатов ШПМ. Таблица 2 Опорные маски для оценки степени опасности спектральных составляющих механических колебаний Спектральные компоненты Уровень амплитуды спектральных составляющих "Предупреждение" "Тревога" Общий уровень 5,6 9,7 Субгармоники 0,3 0,5 4,5 7,1 (2-3) 2,7 5,4 >3 1,8 3,6 2.2.3. Проведение диагностических измерений 2.2.3.1. Контрольные измерения предусматривают проведение измерений и регистрацию контролируемых диагностических параметров вибрации во всех штатных точках измерения (рис.1). Рис.1. Схема контроля вибрации Результаты контрольных измерений должны быть зафиксированы в журнале регистрации совместно с рабочими параметрами ШПМ, при которых проводились измерения (направление движения сосуда, потребляемая мощность, частота вращения ротора приводного двигателя, скорость движения сосуда). 2.2.3.2. Параметры вибрации должны измеряться на всех подшипниковых опорах в трех ортогональных направлениях: вертикальном, горизонтальном и осевом по отношению к геометрической оси ШПМ. Вертикальная компонента вибрации должна измеряться на верхней части крышки подшипника над серединой длины его вкладыша. Горизонтальная компонента вибрации должна измеряться напротив середины длины вкладыша подшипника на верхней крышке в непосредственной близости к горизонтальному разъему. Осевая компонента вибрации должна измеряться напротив середины толщины вкладыша подшипника на торце верхней крышки в непосредственной близости к горизонтальному разъему. При невозможности проведения измерений по трем направлениям в зоне одного подшипника допускаются измерения по двум направлениям. Первичные вибропреобразователи (датчики) абсолютной вибрации при периодическом виброконтроле следует крепить к агрегату с помощью магнита или щупа. Статическая сила сцепления магнита (сила прижатия щупа) с измерительной поверхностью должна обеспечивать динамический и частотный диапазоны измерений, указанные в табл.1. Измерительная поверхность на агрегате должна быть ровной, очищенной от ржавчины и краски, шероховатость ее не должна превышать Ra = 2,5. Не допускается назначение точек контрольных измерений на тонкостенных участках корпусов. Угол между направлением максимальной чувствительности датчика и направлением измерения не должен превышать 25°. При проведении контрольных измерений измерительный кабель не должен подвергаться интенсивным колебаниям и должен быть удален от источников сильных электромагнитных полей. Периодичность проведения контрольных измерений зависит от технического состояния объекта и устанавливается в п.2.2.5. 2.2.4. Оценка интенсивности вибрации 2.2.4.1. В качестве нормируемого параметра вибрации устанавливается среднеквадратичное значение виброскорости в рабочей полосе частот 10-1000 Гц. Если вибрационные процессы представлены сложными колебаниями в диапазоне от 2 до 10 Гц (шире, чем рекомендовано ISO 2372), то вводится дополнительное условие по ограничению амплитудного значения Техническое состояние ШПМ оценивается по наибольшему значению одной из компонент вибрации, измеренной по п.2.2.3.2. Оценка технического состояния ШПМ по результатам контрольных виброизмерений при отсутствии эксплуатационных норм, установленных изготовителем оборудования, осуществляется по следующим нормам. Приемка ШПМ из монтажа и ремонта допускается, если вертикальная и горизонтальная компоненты интенсивности вибрации не превышают 2,8 мм/с, а осевая компонента - не более 4,5 мм/с. При наличии составляющих в частотном диапазоне от 2 до 10 Гц амплитуды радиальных вибросмещений не должны превышать 0,05 мм, а осевых - 0,1 мм. Длительная эксплуатация ШПМ допускается при интенсивности вибрации подшипниковых опор, не превышающей 4,5 мм/с (оценка уровня технического состояния "удовлетворительно"). При наличии составляющих в частотном диапазоне от 2 до 10 Гц длительная эксплуатация допускается при величине амплитуды вибросмещений, не превышающей 0,1 мм. Не допускается длительная работа ШПМ при интенсивности вибрации хотя бы одного подшипникового узла свыше 7,1 мм/с (оценка уровня технического состояния "допустимо"). Дополнительным условием является ограничение амплитуды вибросмещений величиной 0,16 мм. При превышении этого нормативного значения необходимо планировать остановку ШПМ для проведения ремонтных работ в целях устранения причин повышенной вибрации. Не допускается работа ШПМ при значении интенсивности вибрации хотя бы одной из компонент, превышающей 11,2 мм/с (оценка уровня технического состояния "недопустимо"). Дополнительным условием является ограничение амплитуды вибросмещений величиной 0,25 мм. ШПМ должна быть немедленно остановлена. 2.2.4.2. По аналогии с ограничениями уровней вибронагруженности при широкополосном (10-1000 Гц) измерении механических колебаний вводятся ограничения для отдельных спектральных компонент (опорные спектральные маски), что связывается с различным уровнем опасности возникновения аварийного отказа оборудования от различных его дефектов. В качестве опорных спектральных масок принимаются эталонные спектры, полученные при специальных диагностических обследованиях. При этом установленные границы опорных масок принимаются за верхнюю границу "удовлетворительного" технического состояния агрегатов ШПМ. Для опорных масок вводятся две границы: "предупреждение" и "тревога". Граница "предупреждение" для составляющих в каждом частотном диапазоне вводится умножением величины границы "удовлетворительно" на 1,6 согласно требованиям стандарта ISO 2372, а граница "тревога" - на 2,5. При превышении границы "предупреждение" не допускается длительная эксплуатация ШПМ и требуется проведение специальных диагностических обследований. Не допускается работа ШПМ при превышении хотя бы одной из компонент вибрации границы "тревога". 2.2.4.3. При отсутствии опорных спектральных масок, полученных при специальных диагностических обследованиях, допускается использовать синтезированные опорные маски, приведенные в табл. 2. Для субгармоник, находящихся в частотном диапазоне от 2 до 10 Гц, вводится ограничение по общему уровню амплитуды вибросмещений. Граница "тревога" соответствует величине амплитуды субгармоник 0,12 мм, а граница "предупреждение" - 0,08 мм. 2.2.5. Периодичность проведения контроля Результаты замеров уровня вибрации при периодическом контроле должны быть занесены в журнал контроля вибрационных параметров (приложение 1). При интенсивности вибрации в классе оценки "хорошо" периодичность виброконтроля устанавливается один раз в 2 года и совмещается с проведением ревизии и наладки ШПМ. При интенсивности вибрации ШПМ в классе оценки "удовлетворительно" периодичность контроля устанавливается один раз в год. При интенсивности вибрации в классе оценки "допустимо" периодичность виброконтроля устанавливается один раз в 3 месяца. Кроме того, независимо от уровня интенсивности механических колебаний вибродиагностическое обследование должно быть проведено перед (для определения возможного и необходимого объема ремонтных работ) и после (для определения качества выполненных работ и получения уточненных опорных спектральных масок) капитального ремонта ШПМ. 2.2.6. Оценка технического состояния ШПМ по параметрам вибрации По результатам вибродиагностического обследования ШПМ составляется протокол, содержащий оценку технического состояния с указанием возможных дефектов (при оценке технического состояния "допустимо" или "недопустимо"), повлекших за собой повышение уровня интенсивности вибрации (приложение 2). Оценки соответствуют следующему техническому состоянию: "хорошо" - сборка узлов ШПМ оптимальна, вероятность появления дефектов на протяжении длительной эксплуатации минимальна ( < 1,8 мм/с, < 0,04 мм); "удовлетворительно" - сборка узлов обеспечивает минимальную вероятность появления эксплуатационных дефектов на протяжении межремонтного пробега (1,8 мм/с < < 4,5 мм/с, 0,04 < < 0,1 мм); "допустимо" - повышенная вероятность преждевременного выхода узла из строя, ШПМ требует ремонта, повышенный уровень механических колебаний должен быть устранен (4,5 мм/с < < 11,2 мм/с, 0,1 < < 0,25 мм); "недопустимо" - дальнейшая эксплуатация может привести к аварийному отказу ШПМ ( > 11,2 мм/с, > 0,25 мм). В протоколе должны быть указаны: дата измерения, фамилии лиц и наименование организации, проводивших измерения; рабочие параметры ШПМ, при которых проводились измерения (направление движения сосуда, потребляемая мощность, частота вращения ротора приводного двигателя, скорость движения сосуда, диаметр барабана); схема контрольных точек; значения интенсивности вибраций подшипниковых опор, полученные при измерении; сведения об использованных аппаратурных и программных средствах. |