РД 03‑422‑01. Методические указания по проведению экспертных обследований шахтных подъемных установок
 Скачать 0.62 Mb.
|
|
2.3. Обследование и оценка технического состояния механического, электрического оборудования ШПУ 2.3.1. Основные положения Обследование механического оборудования ШПУ - комплекс работ по определению реального состояния их несущих элементов при длительных воздействиях постоянных и временных нагрузок и окружающей среды. Комплекс работ по обследованию механического оборудования разделяется на следующие этапы: визуальный осмотр оборудования; ознакомление с технической документацией и историей эксплуатации оборудования; контрольные измерения, инструментальные съемки, проведение соответствующих испытаний. В зависимости от состояния металлоконструкций, оборудования и поставленных при обследовании задач могут выполняться дополнительные виды работ: выявление дефектов в металле с помощью НК (УЗД, МП, ВТ и др.); изъятие образцов материалов для проверки соответствия примененных материалов установленным требованиям; организация длительных инструментальных или органолептических наблюдений; аналитические исследования, связанные с проведением прочностных расчетов, и т.д. Признаками функционирования оборудования ШПУ служат физические величины, называемые параметрами технического состояния. Под контролем параметров технического состояния понимается проверка их соответствия установленным техническим требованиям, отраженным в нормативно-технической документации. Оценка возможности дальнейшей эксплуатации оборудования подъемной установки осуществляется по совокупности факторов, характеризующих его состояние и степень загрузки. Состояние оборудования считается нормальным, если все его узлы и детали исправны, параметры, по которым определяется их состояние (износ, зазоры, трещины, изменение геометрических размеров и форм, замедление, ускорение, шум, вибрация, температура и т.д.), не приближаются к предельным значениям, а динамика изменения этих параметров в течение определенного срока позволяет прогнозировать достаточно длительный срок эксплуатации. При нормальном состоянии всех узлов ШПМ, отсутствии в период эксплуатации аварий на этой ШПУ, приведших к порыву головных канатов, а также если коэффициенты использования установки по времени ( ) и по нагрузке ( ) в настоящее время меньше или равны 0,8, комиссией может быть разрешена дальнейшая эксплуатация ШПМ на срок до 5 лет при условии положительных результатов ежегодной ревизии и наладки. Во всех остальных случаях дальнейшая эксплуатация ШПМ может быть разрешена на срок не более 3 лет с обязательным определением особых мер по обеспечению работоспособности и надежности работы ШПУ. При обследовании элементов, узлов и деталей оборудования ШПУ на предварительном этапе используются визуальный и визуально-оптический методы контроля как демонтированных, так и непосредственно на конструкциях оборудования для обнаружения поверхностных дефектов. При контроле деталей могут применяться лупы обзорные типа БЛ с двухкратным увеличением, складные типа ЛП, ЛА с увеличением до 18, телескопические с увеличением до 30-40. Для обнаружения дефектов в труднодоступных местах применяются эндоскопы типа РВП, ОД207, ТС. 2.3.2. Обследование и оценка технического состояния механического оборудования ШПМ 2.3.2.1. Обследованию подлежат следующие узлы и элементы ШПМ: орган навивки (ступица, лобовины и обечайки барабанов), коренной вал, исполнительный орган и привод тормоза, редуктор (при его наличии), подшипники коренного вала, соединительные муфты, механизм перестановки барабанов, механический указатель глубины, воздухосборник (сосуд-ресивер). Основными причинами появления дефектов в данных узлах являются экстренные нагрузки, возникающие в аварийных ситуациях (например, застревание подъемного сосуда и т.п.); длительное воздействие рабочих нагрузок от головных канатов в пускоостановочном, переходном и исполнительном режимах; нагрузки от срабатывания парашютов; отклонения от требований проектной документации при изготовлении, монтаже, эксплуатации и ремонте ШПМ (замена марок стали на сталь более низкой группы, нарушение технологии сборки, нарушение технологии сварки, перегруз машины и т.д.). 2.3.2.2. Анализ и предварительная оценка состояния механического оборудования проводятся по результатам ежегодных ревизий, наладок и контрольных испытаний за последние 5 лет, и визуального осмотра. Результаты анализа заносятся в протокол (приложение 3). Дефекты оборудования, выявленные при ревизиях, наладках и испытаниях, дефектоскопии, обследовании ШПМ, не устраненные ко времени проведения экспертного обследования, вносятся в ведомость дефектов. Результаты, полученные при проведении виброконтроля и диагностики ответственных элементов ШПМ, используются для принятия решения о состоянии ШПМ, проведении дополнительного обследования отдельных узлов и деталей методами неразрушающего контроля и разработки мероприятий по устранению обнаруженных дефектов. 2.3.2.3. Дефектоскопия главного (коренного) вала ШПМ проводится при первом экспертном обследовании, а в дальнейшем в сроки, определяемые в заключении экспертизы. Дефектоскопия деталей тормозной системы ШПМ проводится при первом экспертном обследовании, а в дальнейшем в сроки, определяемые в заключении экспертизы (на подъемных машинах с одним тормозным приводом - не реже одного раза в 2 года). Периодичность дефектоскопии осей копровых шкивов совмещается с проведением первичного экспертного обследования. В случае экстренного нагружения осей копровых шкивов в аварийных ситуациях (обрыв каната и др.) должна проводиться внеочередная дефектоскопия осей. 2.3.2.4. Дефектоскопия анкерных болтов проводится для обнаружения поперечных трещин и обрывов. Контроль проводится ультразвуковым методом с применением стандартного прямого преобразователя с рабочей частотой 5 МГц. Прозвучивание проводится продольными волнами со стороны торца анкерного болта. Настройку чувствительности и скорости развертки дефектоскопа проводят на специальном контрольном образце, представляющем собой анкерный болт с искусственным дефектом типа надреза (пропила) глубиной 2 мм, шириной не более 1,5 мм, нанесенного от торца на расстоянии, равном длине резьбы. Если амплитуда сигнала от дефекта на контролируемом анкерном болте равна или превышает амплитуду сигнала от искусственного дефекта на контрольном образце, болт считается бракованным. 2.3.2.5. Техническое диагностирование воздухосборников (сосуд-ресивер) проводится в установленном порядке. При этом должны проводиться дефектоскопия сварных швов и зон основного металла, контроль толщины стенок методами НК. 2.3.3. Обследование и оценка технического состояния подвесных и парашютных устройств 2.3.3.1. Подвесные и парашютные устройства должны подвергаться периодическим контрольным испытаниям. Практически все детали подвесных и парашютных устройств испытывают переменные во времени и по величине нагрузки (напряжения), что при определенных условиях может приводить к их усталостным разрушениям. В условиях вертикальных стволов шахт вследствие присутствия коррозионно-агрессивных сред детали этих устройств подвергаются коррозионно-усталостному износу. Коррозионная усталость - процесс постепенного накопления повреждений, которые обусловлены одновременным воздействием переменных нагрузок и коррозионно-агрессивной среды, приводящий к снижению запаса прочности и уменьшению циклической (усталостной) долговечности. 2.3.3.2. Критериями браковки подвесных и парашютных устройств являются: снижение запаса прочности деталей (вследствие коррозионного и механического износа) при максимальной статической нагрузке относительно нормативного; превышение суммарного износа элементов шарнирных соединений относительно нормативного; наличие внутренних и наружных дефектов (типа трещин), остаточных деформаций; снижение защемляющей способности прицепного устройства. 2.3.3.3. Перечень работ по обследованию технического состояния подвесных и парашютных устройств: анализ технической документации, визуальный осмотр, инструментальный контроль, расчет остаточной долговечности, составление заключения о состоянии устройства. 2.3.3.4. Дефектоскопия деталей подвесных и парашютных устройств проводится в целях выявления усталостных трещин в наиболее напряженных сечениях, при этом используются методы и средства магнитопорошковой и ультразвуковой дефектоскопии. Результаты дефектоскопии оформляются протоколом, являющимся приложением к заключению (приложение 4). 2.3.4. Обследование и оценка технического состояния подъемных сосудов (клетей, скипов) и противовесов 2.3.4.1. Работоспособность подъемных сосудов и противовесов зависит от ряда факторов, а именно: от жесткости и прочности металлоконструкции сосуда, типа посадочных устройств, типа направляющих устройств, состояния армировки ствола, качества технического обслуживания и ремонта. В процессе эксплуатации металлоконструкции подъемных сосудов подвергаются коррозионно-усталостному износу вследствие присутствия в атмосфере шахтного ствола коррозионно-агрессивной среды и воздействия на их несущие детали переменных во времени и по величине нагрузок. Скипы, помимо прочего, подвергаются значительному механическому износу при загрузке и разгрузке горной массы и испытывают дополнительные нагрузки при входе кузова в разгрузочные кривые. 2.3.4.2. Комплекс работ по проведению обследования включает: ознакомление с технической документацией и условиями эксплуатации данного оборудования; визуальный осмотр металлоконструкции; контроль состояния основных несущих элементов металлоконструкции с проведением дефектоскопии металла и сварных швов и толщинометрии методами НК; проведение расчетов на прочность (при необходимости); проверку соответствия сосуда требованиям технической документации и определение необходимости проведения его ремонта. 2.3.4.3. Техническое состояние обследованной металлоконструкции подъемных сосудов и противовесов оценивается как: удовлетворительное, когда отвечает фактическим нагрузкам и условиям эксплуатации без проведения дополнительных работ; требующее восстановления эксплуатационных свойств устранением недопустимых отклонений путем ремонта или снижения нагрузок; неудовлетворительное, когда восстановление эксплуатационных свойств невозможно или экономически нецелесообразно. 2.3.5. Обследование и оценка состояния электрического оборудования ШПУ 2.3.5.1. Анализ и предварительная оценка состояния электрического оборудования производятся по результатам ежегодных ревизий, наладок и контрольных испытаний за последние 3 года. 2.3.5.2. При проведении обследования проверяется исправность устройств электрической части ШПМ, находящихся в длительной эксплуатации, по следующим параметрам: состояние изоляции, механический износ деталей, электрический износ контактов и дугогасительных устройств, нарушение теплового режима, искрение. 2.3.5.3. При проведении обследования дается оценка состояния электродвигателей, аппаратуры управления, защитных и блокировочных устройств, стволовой сигнализации в соответствии с установленными требованиями и критериями. 2.3.6. Обследование и оценка технического состояния зданий и фундаментов ШПУ 2.3.6.1. Осматривается и оценивается состояние строительных конструкций зданий ШПМ, шахтных копров в целях выявления нарушения целостности их элементов, а также для оценки выполнения мероприятий по устранению отклонений по ранее проведенным обследованиям. 2.3.6.2. При обследовании определяется степень снижения несущей способности и фиксируются следующие дефекты: сколы, трещины всех видов и направлений, особенно в местах крепления анкерных болтов, рамы машины, тормозных балок, рам приводов предохранительных тормозов; щебеночные гнезда и пустоты; осадка и перекосы фундаментов; ослабление заделки анкерных болтов; коррозийное разрушение железобетонных конструкций под действием атмосферных и рудничных агрессивных сред. 2.3.6.3. Особое внимание при обследовании следует обратить на состояние следующих элементов фундаментов ШПУ: фундамента под тормозной площадкой, так как при рабочем и аварийном торможении, а также при зарядке предохранительного тормоза возникают знакопеременные, часто ударного характера нагрузки, которые при расчете фундамента могут быть не учтены; основания под регулировочной стойкой тормозного механизма с параллельным перемещением колодок, так как при эксплуатации она испытывает значительные вертикальные нагрузки; фундамента под опорами подшипников коренного вала, подверженного динамическим воздействиям при экстренных нагружениях ШПМ. 2.3.6.4. Если при предварительном осмотре установлено разрушение целостности конструкций зданий и фундаментов, то необходимо провести обследование для получения заключения о возможности дальнейшей эксплуатации с рекомендациями по усилению конструкций. Результаты обследования заносятся в протокол (приложение 7). 2.4. Обследование и оценка технического состояния металлоконструкций шахтных копров 2.4.1. Основные положения 2.4.1.1. Для проведения обследования и оценки технического состояния металлоконструкций шахтных копров привлекают экспертные организации. Обследование копров необходимо производить: при длительном сроке эксплуатации (свыше 25 лет); в последующий период в соответствии со сроками, устанавливаемыми ЭТК, но не реже одного раза в 5 лет; при увеличении нагрузок от подъема; при выявлении во время текущих осмотров дефектов и повреждений, оценку которых не может дать служба технической эксплуатации шахты; при установлении, что фактическое качество стали несущих конструкций ниже проектного; при значительном физическом износе конструкций (трещины в основном металле или сварных швах, значительная коррозия, отклонение копра от вертикали свыше 0,006 высоты копра). 2.4.1.2. Задачей обследования является выявление отклонений. Рассматриваются отклонения действительного состояния металлоконструкций от имеющегося проекта. Отклонения действительного состояния конструкций определяются как отличие от предусмотренных проектом: пространственного положения (вертикальность копра); геометрических размеров, форм конструкций и их элементов; площадей поперечного сечения и размещения соединительных элементов; механических свойств стали, из которой изготовлены металлоконструкции копра. Отклонения действительного состояния, возникшие на стадии изготовления и монтажа металлоконструкций, принято называть дефектами, а возникшие в результате действия нагрузок и условий эксплуатации конструкции - повреждениями. 2.4.1.3. К дефектам и повреждениям металлоконструкций шахтных копров относятся: изменение площадей поперечных сечений и элементов вследствие ошибок, допущенных при изготовлении; отсутствие элементов и соединительных прокладок (сухарей), предусмотренных проектом; искажение формы конструктивных и соединительных элементов (искривления, скручивания, вмятины); уменьшенные сечения и длина сварных швов, а также несоответствующий диаметр болтов; зазоры в опорных узлах подшкивных ферм или наличие металлических прокладок, не скрепленных сваркой; нарушения сплошности элементов и соединений (отверстия, надрезы, трещины, забоины, непровары, поры и другие дефекты сварных швов, отрыв головок заклепок, отсутствие и незатянутые гайки болтов и т.д.); расцентровка элементов в узлах; сближение сварных швов в узлах подшкивных ферм на величину 40 мм. 2.4.2. Состав и содержание работ по обследованию металлоконструкций копров В состав работ по обследованию металлоконструкций копра входят: подготовительные работы; сбор и уточнение сведений о фактических нагрузках и воздействиях; уточнение физико-механических свойств стали; освидетельствование металлоконструкций по их фактическому состоянию; обработка материалов обследования; проверочный расчет (в необходимых случаях). Выбор исходных данных для расчета приведен в приложении 8; оформление протокола о фактическом состоянии обследованных металлоконструкций и возможности их дальнейшей эксплуатации. 2.4.2.1. Технология обследования шахтных копров: а) подготовительные работы. Подготовительные работы предусматривают обзор и изучение технической документации, общий осмотр копра, составление рабочей программы, проведение организационных мероприятий. б) анализ технической документации. Для проведения обследования необходимы следующие документы: рабочие чертежи металлоконструкций копра; паспорт ШПУ, акты маркшейдерской проверки вертикальности копра; сведения о всех видах ремонтных работ; заключения всех ранее проведенных обследований; сведения ответственных за эксплуатацию копра работников службы главного механика об имеющихся дефектах металлоконструкций копра. В результате изучения технической документации необходимо определить: дату ввода копра в эксплуатацию; расчетную схему металлоконструкций, принятую при проектировании; марку стали. Работа с технической документацией завершается составлением эскизов металлоконструкций и маркировкой конструктивных элементов. в) общий осмотр металлоконструкций копра. При осмотре предварительно оцениваются характер, объем и сложность предстоящих работ. Определяются зоны наиболее интенсивного коррозионного износа и накопления механических повреждений. О выявленных дефектах или повреждениях, имеющих аварийный характер, немедленно сообщается главному инженеру шахты для принятия экстренных мер. г) составление рабочей программы. На основании результатов изучения технической документации и общего осмотра разрабатывается рабочая программа обследования, которая должна учитывать конструктивные и технологические особенности копра, характер и причины дефектов и повреждений. Рабочая программа определяет: порядок обследования конструкций, места детального осмотра, методы и объем проб для определения механических свойств и химического состава стали. д) организационные мероприятия по безопасности работ. Подготавливается оборудование и инструмент; в случае необходимости производятся работы по устройству подмостей и ограждений. е) сбор и уточнение сведений о фактических нагрузках и воздействиях. Целью определения нагрузок и воздействий является получение информации о причинах повреждений конструкций, а также изыскание возможных резервов повышения их несущей способности. Фактические нагрузки могут существенно отличаться от проектных по величине и характеру. ж) определение механических свойств стали. Целью оценки качества стали, из которой изготовлены обследуемые конструкции, является установление ее марки, соответствие ее свойств данным стандартов на сталь этой марки и ее расчетных характеристик. Исходными материалами для оценки качества стали являются рабочие чертежи и сертификаты на металл, электроды, сварочную проволоку, метизы. При отсутствии рабочих чертежей или сертификатов, при обнаружении в конструкциях повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством стали (расслой, хрупкие трещины и т.д.), а также при изыскании резервов несущей способности конструкций качество стали определяется лабораторными исследованиями образцов, изготовленных из проб, отобранных из обследуемых конструкций. Вырезка проб металла из конструкций, изготовление образцов стали производятся в соответствии с заданием, разработанным организацией - исполнителем обследования. з) освидетельствование конструкций копра. Целью освидетельствования конструкций копра является выявление дефектов и повреждений элементов и соединений. Выявление дефектов и повреждений и измерение их величин производится путем осмотра и обмера конструкций с использованием измерительного инструмента: линеек, рулеток, штангенциркулей, шаблонов, отвесов, толщиномеров. Для доступа к конструкциям при освидетельствовании следует использовать клеть, скип, бадью, лестницу. В отдельных случаях необходимо устройство подвесных люлек или лесов. Для уточнения положения конструкций копра в пространстве необходима маркшейдерская съемка. При обследовании подшкивных ферм или балок: произвести замер сечений элементов ферм (балок), толщины косынок; произвести замеры длин сварных швов, уточнить диаметры и количество болтов или заклепок; замерить сечение элементов связей и наличие их закрепления в узлах; обратить особое внимание на наличие сплошных сварных швов крепления настила к верхним поясам ферм и на опорные узлы ферм (отсутствие зазоров, наличие болтов). При обследовании ферм станка: замерить сечение элементов ветвей и решетки; проверить выборочно размеры катетов и длин сварных швов, крепления элементов решетки, а также диаметры болтов и заклепок (наличие крепления элементов проверяется в обязательном порядке на всех узлах); проверить наличие и замерить сечение горизонтальных связей на уровне нижних поясов подшкивных ферм; обратить особое внимание на стыковку опорных узлов станка с надшахтной рамой, проверить закрепление сваркой пакета прокладок, наличие болтов, а также требуемого положения центров узлов ветвей станка относительно осей опорных ребер надшахтной рамы. При обследовании площадки под амортизаторы замерить сечения балок и размеры сварных швов или диаметр и количество болтов в опорных узлах балок. При обследовании подкопровой рамы станка и подкулачных балок замерить сечения балок, размеры сварных швов или диаметр и количество болтов (заклепок) в опорных узлах балок. При обследовании укосины замерить сечения элементов ветвей и решетки, а также размеры сварных швов, диаметры и количество болтов (заклепок) в самых нагруженных элементах верхней балки укосины, передающих опорные давления подшкивных ферм на ветви укосины; проверить выборочно остальные сварные швы, диаметры и количество болтов (заклепок), но наличие сварных швов, болтов (заклепок) фиксируют в обязательном порядке; в опорных узлах замеряют толщину опорной плиты, диаметр и количество анкерных болтов. Выявить дефекты, повреждения и замерить их величины по всем вышеперечисленным элементам копра. 2.4.2.2. Дефектоскопия и толщинометрия металлоконструкций шахтного копра. На основании анализа конструкции копра и условий его эксплуатации специалистами неразрушающего контроля составляется программа контроля с перечнем контролируемых узлов, элементов и сварных швов. Толщину металлоконструкций измеряют портативным толщиномером типа УТ-91П, УТ-93П (возможно также применение штангенциркуля с ценой деления 0,1 мм). Для проведения толщинометрии используются типовые преобразователи и образцы для настройки, входящие в комплект прибора. Толщину измеряют не менее чем в трех точках контролируемого элемента: в каждой точке - три замера, за результат принимают среднеарифметическое значение. Проверку состояния сварных швов выполняют визуальным осмотром для выявления в металле шва эксплуатационных повреждений. Рекомендуется контролировать сварные соединения узлов опирания копровых шкивов; подшипниковых ферм главной балки укосины; ребер жесткости и опорных подкосов главной балки укосины. При необходимости для контроля ответственных сварных швов после проведения их визуального осмотра применяют дефектоскопы типа УД2-12. 2.4.3. Оформление результатов обследования технического состояния копра На основании проведенного обследования и оценки технического состояния металлоконструкций копра оформляется протокол, содержащий: пояснительную записку с указанием состава выполненных работ, краткой характеристикой копра, данных маркшейдерской съемки копра, ведомость дефектов и повреждений в табличной форме. К ведомости дефектов прилагается эскиз каждого элемента, имеющего повреждение. На эскизе показывают расположение дефектов, повреждений и их размеры; результаты освидетельствования с оценкой их фактического состояния, качества их изготовления и монтажа, в том числе: а) оценку качества металла и его соответствие проектной документации и требованиям действующих нормативов; б) соответствие напряженного состояния металлоконструкций по расчетным нагрузкам, строительным нормам и правилам (СНиП); в) соответствие геометрического положения копра требованиям СНиП; выводы с оценкой технического состояния, отражающие степень соответствия требованиям норм и условиям эксплуатации. Техническое состояние металлоконструкций копра может быть оценено как: исправное - когда оно полностью отвечает требованиям стандартов, норм и проектной документации; работоспособное - когда конструкция имеет лишь допустимые отклонения, дефекты и повреждения; неработоспособное или частично работоспособное - когда восстановление работоспособности конструкции возможно и целесообразно путем устранения недопустимых отклонений, дефектов и повреждений или усиления металлоконструкций копра. Рекомендуемая форма протокола по обследованию технического состояния копра |