книги из ГПНТБ / Болошин, Н. Н. Надежность работы технологических узлов и оборудования обогатительных фабрик

В тех случаях, когда среднее квадратическое отклонение време­ ни безотказной работы незначительно (например, волнистая футе­ ровка из стали 100ГСЛ мельниц МСЦ-27-36 на БГМК или волни­ стая футеровка из стали 110Г13Л мельниц МШЦ-27-36 на ДГМК, для которых среднее квадратическое отклонение не превышает 15% средней наработки До отказа), гарантированная наработка до от­ каза мало (на 15—20%) отличается от средней наработки до от­ каза.

Причины большой вариации средней наработки до отказа футеровок:

низкое качество футеровок, изготовляемых на неспециализиро­ ванных заводах, вследствие недопустимых отклонений от достиг­ нутого качества футеровок при изготовлении отдельных партий. Не соответствующее ГОСТу литье (раковины, микротрещины), термообработка (различные режимы закалки, отпуска, нормализа­

этих предприятиях; недостаточная техническая культура монтажа футеровки на от­

дельных обогатительных фабриках. Нестандартные материалы, используемые для прокладок под футеровку (фанера, старая тран­ спортная лента), отсутствие па предприятиях строгих технических условий на монтаж и эксплуатацию футеровок приводят к тому, что футеровки в ряде случаев устанавливают с перекосом; отвер­ стия для болтов в футеровке не зачищаются от дефектов литья; крепление футеровок болтами, опирающимися не на всю площадь своих заплечиков, быстро ослабевает, что нарушает нормальный режим работы футеровки.

Для повышения качества футеровок необходимо:

организовать производство футеровок на специализированных заводах;

ввести в ГОСТ на футеровки характеристики надежности: ■среднюю наработку до отказа и ее дисперсию (среднее квадратиче­ ское отклонение);

ввести в ГОСТ условия, определяющие правила монтажа, обе­ спечивающего достижение оговоренной ГОСТом характеристик безотказности.

Перспективные характеристики надежности, рекомендуемые для включения в ГОСТ, приведены в табл. 29.

Количественные характеристики надежности позволяют эконо­ мически сравнить надежность рассматриваемых футеровок.

Ск — стоимость комплекта футеровки, р;

91

Т а б л и ц а 29

Величина средней наработки до отказа футеровок мельниц диаметром 2,7 —3,6 м, работающих на рудах средней измельчаемоети крепостью 12—16 по шкале

М. М. Протодьяконова (предложения к ГОСТу на футеровки), ч

Мельницы 1 стадии измельчения

наработки до отказа.

Экономическая оценка надежности работы футеровки с опре­ делением расходов на перефутеровку в зависимости от стоимости футеровки и ее замены, а также средней наработки до отказа приведены в табл. 30.

Наиболее экономичными при принятом ценообразовании для мельниц I стадии измельчения являются волнистые футеровки из стали 100ГСЛ (С= 14400 р./год).

Наиболее экономичными для мельниц II стадии измельчения являются волнистые футеровки из стали 100ГСЛ и 80ГСЛ (С = 6380—9800 р./год).

Приведенные в скобках цифры годовых издержек на перефуте­ ровку определены при периодичности перефутеровок, равной сред­ ней наработке до отказа. При периодичности перефутеровки, рав­ ной гарантированной наработке до отказа, издержки на перефу­ теровку увеличиваются в среднем примерно на 25%. Однако надо иметь в виду, что приведенное сравнение не учитывает повышения затрат на ремонт и перефутеровку мельниц при аварийной оста­ новке (вследствие большой вероятности отказа при периодичности

92

ремонта, определяемой по величине средней наработки до отказа) и повышенные потери рабочего времени мельниц во время не пла­ нируемых ремонтных работ.

§ 6. Магнитные сепараторы

Надежность работы сепараторов определялась на примере эксплуатации сепараторов на трех фабриках. Под наблюдением находилось 276 сепараторов в однобарабанном исчислении п было зафиксировано 936 случаев отказов. Условия работы сепараторов приведены в табл. 31. Узел установки сепараторов включает: соб­ ственно сепараторы, устройства подачи и отвода пульпы и устрой­ ства подачи электроэнергии и смывной воды*.

в состав узла включена бутара мелышцы. Неисправность бутары приводит к необходимости останавливать сепараторы.

94

На НКГОКе питание на сепараторы I стадии обогащения по­ дается по желобам. Питание сепараторов II и 111 стадии осущест­ вляется через магнитные конусы, установленные над сепараторами. На ЮГОК-2 питание на сепараторы I стадии подается непосредст­ венно из бутары мельницы. Питание на сепараторы остальных -стадий подается по трубопроводам через пульподелители. На

Рис. 26. Экспериментальные кривые потока отказов и интенсивности отказов узла магнитных сепараторов:

ИнГОКе питание на сепараторы всех стадий разводится желоба­ ми. На НКГОКе и ЮГОК-2 продукты сепарации собирают с по­ мощью воронок и трубопроводов, на ИнГОКе разгрузка продуктов ■сепарации производится в желоба.

На рис. 26 приведены экспериментальные кривые нарастания количества отказов магнитных сепараторов в условиях НКГОК и ЮГОК-2 на интервале 90 суток (аналогичный характер имеют кри­

стационарный характер, а интенсивность отказов является прак­ тически величиной постоянной.

95

Исследование случайных величин: времени безотказной работы и времени восстановления — показывает, что случайные величины имеют распределение, близкое к экспоненциальному (рис. 27 и 28).

По данным рнс. 27 п 28 на рис. 29 в координатах двойной ло­ гарифмической сетки приведены кривые, которые представляют собой графики вероятности безотказной работы (до первого отка-

за) и вероятности продолжительности отказа. Так, вероятность безотказной работы узла магнитных сепараторов на интервале 200 ч составляет 10% Для сепараторов I стадии ЮГОК-2, 65% для сепараторов НКГОК и ИнГОК и 75% для сепараторов II—V ста­ дий ЮГОК-2. Аналогичным образом определяется вероятность продолжительности отказов.

Использование двойной логарифмической шкалы [45, 46] и метода наименьших квадратов для построения уравнений регрес-

96

•сии [1, 43] показало, что распределение времени безотказной ра­ боты и времени восстановления подчинено более сложному экспо­ ненциально-степенному закону.

Показатель степени экспоненциально-степенного уравнения ri\

•близок к единице (за исключением ИнГОК), и с точностью, доста-

Рис. 28. Кумулятивные кривые распределения времени безотказной рабо­ ты и времени восстановления магнитных сепараторов

■о — к р и в ы е р а с п р е д е л е н и я в р е м е н и б е з о т к а з н о й р а б о т ы с е п а р а т о р о в в т о р о й — п я т о й с т а д и и н а Ю Г О К - 2 : / — э к с п е р и м е н т а л ь н а я [P |(0 ss=P(7'i > 0 ] ; 2 — т е о р е т и ч е с к а я э к с п о -

t

точной для практики, распределение времени безотказной работы может приниматься по упрощенному закону. Что касается распре­ деления времени восстановления (см. рис. 29), то здесь показа­ тель степени /г.2 существенно отличается от единицы.

Количественные оценки характеристик надежности работы уз­ лов установки магнитных сепараторов приведены в табл. 32. Максимальная наработка на отказ зарегистрирована на ИнГОКе— 1580 ч (средние данные по стадиям), минимальная на

97

ЮГОК-2 — 75,4 ч (узел сепараторов I стадии обогащения). Сред­ нее время восстановления колеблется от 9,8 ч на ИиГОКе до 30 ч на НКГОКМинимальный коэффициент технического использова­ ния определен для узла сепараторов I стадии на ЮГОК-2 около 78,4%; при исключении отказов в работе узла вследствие недо­ статочности уклона хвостовой канавы коэффициент повышается до 95 %.

Рис. 29. Кумулятивные кривые распределения времени безотказной работы и времени восстановления магнитных сепараторов:

II—V стадии

Втабл. 33 приведены оценки наработки на отказ магнитных сепараторов НКГОК с указанием верхнего п нижнего доверитель­ ных интервалов при коэффициенте доверия 95%. Оценки приве­ дены для агрегатного (двух- и четырехбарабанного) и однобара­ банного исполнения.

Втабл. 34 и 35 приведены данные анализа влияния различных причин на величину наработки, а также на продолжительность и интенсивность отказов. Связь между удельными наработками на отказ Тм, обусловленными действиями отдельной причины, и об­ щей наработки на отказ Т\ определяется формулой

(66)

тГ

Количество отказов сепараторов (см. табл. 34) составляет 45—65% общего количества отказов узла. Потери времени вслед­ ствие отказов по «вине» собственно сепараторов составляют 46— 71% общего времени отказов технологического узла.

Для сепараторов, работающих на I стадии обогащения на ЮГОК-2, наибольшее количество отказов (76%) и наибольшая

98

Т а б л и ц а 32'

Оценка характеристик надежности работы узла магнитных сепараторов

нкгок

с д е л а н о , т а к к а к н е т з а м е т н о й р а з н и ц ы в х а р а к т е р и с т и к а х н а д е ж н о с т и р а б о т ы с е п а р а т о р о в в р а з н ы х с т а д и я х .

продолжительность отказов (74%) вызывается недостаточностью уклона хвостового коллектора*.

Анализ удельных наработок на отказ (табл. 35) показывает, что сепараторы, работающие во II и III стадиях обогащения на НКГОКе, имеют более низкую надежность, чем сепараторы I ста-

* Коллектор не обеспечивает отвод хвостов при повышении крупности от­ вальных хвостов. Сепараторы в этом случае отключаются.

99'

Т а б л и ц а 34

Влияние различных причин на интенсивность и продолжительность отказов узла магнитных сепараторов

* В ч и с л и т е л е п р и в е д е н ы д а н н ы е д л и с е п а р а т о р о в I с н и м и , в з н а м е н а т е л е — д л и с е п а р а т о ­ р о в I I — V с т а д и й .

Т а б л и и а 35

Зависимость наработки на отказ узла магнитных сепараторов от действия различных причин

В т о м ч и с л е н а р а б о т к а на о т к а з п р и д е й с т в и и о д н о й п р и ч и н ы

нкгок

100