CC BY
38
УДК 621.87
ВЕРОЯТНОСТЬ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОТКАЗОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА МОСТОВОГО КРЮКОВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КРАНА
12 1 Ритенман И.Л. , Ритенман В.И. , Блейшмидт Л.И.
1 - ООО «Промбезопасность», Брянск, Россия 2 - АО «МЕТАКЛЭЙ», Карачев, Брянская область, Россия
Приведено применение методики анализа видов и последствий отказов (FMEA-анализ) для оценки технического риска наступления аварийных ситуаций при эксплуатации механизма подъёма мостового крюкового электрического крана. Методика позволяет выявить лимитирующие элементы и определить значимость последствий в конструкции механизма подъёма, разработать мероприятия для снижения риска наступлении аварийной ситуации.
Ключевые слова: промышленная безопасность, оценка рисков, ЕМЕА-анализ, критичность, коэффициент приоритетного риска, диаграмма Парето, диаграмма Исикавы, вероятность наступления отказа, вероятность обнаружения отказа.
БОТ: 10.22281/2413-9920-2017-03-03-303-332
Одной из задач при эксплуатации опасных производственных объектов является соблюдение норм и правил промышленной безопасности. Промышленная безопасность опасного производственного объекта - состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий [5]. Требования к опасным производственным объектам устанавливаются Федеральным законом от 21.07.1997 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Для предотвращения или сведения к минимуму риска возникновения аварийных ситуаций проводится экспертиза промышленной безопасности технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте.
В настоящее время всё чаще встает вопрос оценки технического риска возникновения аварийных ситуаций. Риск - сочетание вероятности причинения вреда и последствий этого вреда для жизни или здоровья человека, имущества, окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений [5].
Одним из эффективных методов оценки технического риска является анализ видов и последствий отказов (FMEA-анализ) [1, 22]. FMEA-анализ - метод, позволяющий идентифицировать виды потенциальных отказов, оценить вероятность возникновения отказов и обеспечить меры по снижению риска.
В работе проводится исследование механизма подъёма электрического крюкового мостового крана, конструкция которого представлена на рис. 1 и рис. 2. Анализ вероятности возникновении отказов и обеспечения мер по снижению риска осуществляется, исходя из собранной об объекте информации: о технических характеристиках, диагностике возможных причин отказов специальными процедурами контроля, условий эксплуатации.
Параметры механизма подъёма:
- грузоподъемность 10 т;
- кратность полиспаста 3;
- группа классификации механизма подъёма крана - М5 [21];
- класс использования при коэффициенте распределения нагрузки 1,0 - Т3 [7];
- кран отработал нормативный срок службы в годах, эксплуатируется в помещении в условиях, которые соответствуют паспортным характеристикам;
- функционирование системы производственного контроля на подъёмных сооружениях опасного производственного объекта осуществляется в соответствии с нормативными документами;
- ежесменные и плановые осмотры, техническое обслуживание, текущие и капитальные ремонты проводятся в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации крана и нормативной документации.
1950
500'
1250
Рис. 1. Общий вид грузовой тележки крюкового электрического мостового крана: 1 - рама; 3 - верхние блоки; 4 - крюковая подвеска; 9 - канат; 11 - тормоз механизма передвижения тележки; 12 - редуктор механизма передвижения тележки
Для проведения исследования объект представляется в виде функциональной блок-схемы. Функциональная блок-схема содержит [22]:
а) декомпозицию объекта на основные блоки и при необходимости декомпозицию блоков на отдельные элементы, включая их
функциональные взаимосвязи;
б) идентификационные номера;
в) все технические особенности, обеспечивающие защиту объекта от отказов.
Функциональная блок-схема механизма подъёма электрического мостового крана состоит из блоков:
РЯП
Рис. 2. Механизма подъема крюкового электрического мостового крана: 2 - промежуточный вал; 5 - электродвигатель; 6 - тормоз; 7 - редуктор; 8 - барабан; 14, 18, 22, 26 - элементы крепления электродвигателя; 16, 20, 24, 28 - элементы крепления тормоза; 13, 17, 21, 25 - элементы крепления редуктора; 15, 19, 23, 27 - элементы крепления барабана
А1 - электродвигатель;
А2 - крепёжное соединение (крепление электродвигателя);
А3 - промежуточный вал;
А4 - тормоз;
А5 - крепёжное соединение (крепление тормоза);
А6 - редуктор;
А7 - крепёжное соединение (крепление редуктора);
А8 - барабан;
А9 - крепёжное соединение (крепление барабана);
А10 - канат;
А11 - крюковая подвеска;
А12 - верхние блоки.
Для связи между блоками используются следующие виды соединений:
1 - прессовое;
2 - резьбовое;
3 - механическое;
6 - зубчатое.
На функциональной блок-схеме (рис. 3) показаны блоки механизма подъёма элек-
трического мостового крана (рис. 1 и рис. 2). Каждый блок имеет наименование, индекс и количество, обозначение согласно рис. 1 и рис. 2.
Блоки А3, А8, А11 и А12 целесообразно разложить на отдельные элементы.
Элемент - низшая ячейка функциональной схемы, состоящая из сборочной единицы (крепёжного соединения) или детали.
Эскиз промежуточного вала (блок А3) представлен на рис. 4.
Функциональная схема блока А3 состоит из следующих элементов: Б3.1 - шпонка; Б3.2 - муфта 2-10000-100, состоящая из двух полумуфт; Б3.3 - крепёжное соединение, соединяющее две полумуфты; Б3.4 - вал; Б3.5 -крепёжное соединение, соединяющее полумуфту и шкив; Б36 - шкив Ш1-300/59-215; Б3 7 - шпонка.
Для связи между элементами используются следующие виды соединений: 1 - прессовое; 2 - резьбовое; 3 - механическое.
На функциональной схеме (рис. 5) показаны элементы промежуточного вала (рис. 4).
24 4
20 4
1 Крепежное соединение ! 16 I I I Крепежное соединение ,
26 4 28 4 21 6
% а2 3 17 6 А7
18 Тормоз 13 6
22 4 6 1 4 25 6
3 3 3
Электродвигатель 3 Промежуточный бал Редуктор
5 7 А1 2 1 4 7 1 Ае
1,6
Верхние блоки 3 Канат 3 Барабан
3 1 А12 9 1 А® 8 1 Ав
3 3
Крюкобая подбеска I I Крепёжное соединение \
4 1 /4;; 23 4
19 а 9
15
27 4
Рис. 3. Функциональная схема механизма подъема крюкового электрического
мостового крана
Рис. 4. Эскиз промежуточного вала: 1 - шкив Ш1-300159-215; 2 - полумуфта 2-10000-100; 3 - вал; 4, 6, 7, 10 - крепёжное соединение; 5, 6, 7, 10 - крепёжное соединение; 8 - шпонка, 9 - шпонка.
Рис. 5. Функциональная схема промежуточного вала - блок А3
Рис. 6. Эскиз барабана: 1 - корпус; 2 - колесо зубчатое; 3 - полукрышка; 4 - прокладка; 5 - шайба торцевая; 6 - планка стопорная; 7 - ось; 8 - втулка; 9 - ось; 10 - втулка распорная; 11 - шайба торцевая; 12 - крышка подшипника; 13 - крышка подшипника; 14 - опора; 15 - прижимная накладка; 16 - подшипник 1312; 17 - подшипник 1211; 18 - планка стопорная; 19, 23, 24 - крепёжное соединение; 20 - болт М10*25; 21, 23, 24 - крепёжное соединение;
22, 25 - крепёжное соединение
Каждый элемент имеет наименование, индекс и количество, обозначение согласно рис. 4.
Эскиз барабана (блок А8) представлен на рис. 6.
Функциональная схема блока А8 (рис. 7) состоит из следующих элементов:
Б81 - колесо зубчатое;
Б82 - прокладка;
Б83 - полукрышка;
Б8.4 - крепёжное соединение, соединяющее полукрышки и зубчатое колесо;
Б8.5 - ось;
Б86 - подшипник 1211;
Б8.7 - шайба торцевая;
Б8.8 - планка стопорная;
Б8.9 - крепёжное соединение;
Б8.10 - втулка;
Б8.11 - ось;
Б8.12 - крепёжное соединение, соеди-
няющее колесо зубчатое и корпус; Б8.13 - корпус; Б814 - втулка распорная; Б815 - подшипник 1312; Б816 - шайба торцевая; Б817 - планка стопорная; Б818 - крышка подшипника; Б819 - кольцо;
Б820 - крышка подшипника; Б8.21 - опора;
Б822 - крепёжное соединение (крепление каната на барабане); Б8 23 - накладка.
Для связи между элементами используются следующие виды соединений:
1 - прессовое;
2 - резьбовое;
3 - механическое; 7 - сварное.
Рис. 7. Функциональная схема барабана - блок А8
62 62
Рис. 8. Эскиз крюковой подвески 1 - крюк однорогий; 2 - траверса; 3 - гайка; 4 - ось; 5 - блок; 6 - крышка; 7 - втулка; 8 - кольцо; 9 - шайба; 10 - втулка; 11 - оседержатель; 12 - скоба; 13 - ось; 14 - щека; 15 - накладка; 16 - скоба; 17 - держатель; 18 - кольцо; 19 - подшипник; 20 - подшипник 118; 21, 25, 27, 30 - крепёжное соединение; 22, 27 - крепёжное соединение; 23, 26, 28 - крепёжное соединение; 24, 29 - крепёжное соединение.
Эскиз крюковой подвески (блок Ац) представлен на рис. 8.
Функциональная схема блока Ац (рис. 9) состоит из следующих элементов: Бц.1 - блок; Бц.2 - кольцо; Б и.3 - подшипник 118; Б 11.4 - крышка; Бц.5 - втулка; Б116 - кольцо; Б11.7 - ось;
Б118 - масленка 1.2.Кд 6;
Б119 - крепёжное соединение;
Б1110 - шайба;
Б1111 - кольцо;
Б1112 - накладка;
Б11.13 - щека;
Б1114 - скоба;
Б1115 - крепёжное соединение; Б11.16 - втулка;
Б1117 - крепёжное соединение; Б1118 - оседержатель; Б1119 - траверса; Б1120 - подшипник 8214;
Б1121 - крюк однорогий; Б1122 - гайка;
Б1123 - болтовое соединение; Б 11.24 - ось; Б 11.25 - держатель; Б 11.26 - скоба.
Используемые виды соединений:
1 - прессовое;
2 - резьбовое;
3 - механическое; 7 - сварное.
Рис. 9. Функциональная схема крюковой подвески - блок А11
Рис. 10. Эскиз верхних блоков 1 - ось; 2 - блок; 3 - крышка; 4 - втулка; 5 - кольцо; 6 шайба; 7 - накладка; 8 - щека; 9 - кольцо; 10 - кольцо; 11 - подшипник 118; 12, 13 - крепёжное соединение; 14 - маслёнка
Эскиз верхних блоков (блок А12) представлен на рис. 10.
Функциональная схема блока А12 (рис. 11) состоит из следующих элементов: Б121 - блок; Б122 - кольцо; Б123 - подшипник 118; Б124 - крышка; Б12.5 - втулка; Б126 - кольцо; Б12.7 - ось;
Б128 - маслёнка;
Б129 - крепёжное соединение;
Б1210 - шайба;
Б1211 - кольцо;
Б1212 - накладка;
Б12.13 - щека.
Используемые виды соединений:
1 - прессовое;
2 - резьбовое;
3 - механическое; 7 - сварное.
Рис. 11. Функциональная схема верхних блоков - блок А
12
Успешное функционирование объекта зависит от функционирования критических блоков и элементов объекта. Для оценки функционирования объекта необходимо идентифицировать возможные причины отказов. Возможные причины отказов блоков и элементов механизма подъема крюкового электрического мостового крана на основе анализа функциональных и физических параметров приведены в табл. 1.
Критичность возможных причин отказов определялась экспертным методом. Для этого была опрошена группа экспертов в составе из 10 человек, специалистов в области стандартизации и метрологии, проектирования и эксплуатации грузоподъемных кранов, имеющих многолетний опыт научной или практической работы, базовое или профильное образование.
Таблица 1
Возможные причины отказов блоков и элементов механизма подъема крюкового
электрического мостового крана
Индекс Блок, элемент Возможные причины отказов Индекс отказа
А1 Электродвигатель - замыкание обмотки С1
- износ щеток С2
- износ шеек вала Сз
А2 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С4
- дефект резьбы Сз
Б3.1 Шпонка - срез, смятие Сб
Б3.2 Полумуфта 2-10000-100 - износ шпоночного паза С7
- износ зубьев С8
- отсутствие смазки С9
- отсутствие деталей С10
Бз.з Крепёжное соединение - отсутствие элемента Сц
- дефект резьбы С12
Бз.4 Вал - наличие осевого хода С13
- износ шеек, скручивание С14
Б3.5 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С15
- дефект резьбы С16
Б3.6 Шкив Ш1-300/59-215 - износ поверхности С17
- износ шпоночного паза С18
- трещины, обломы С19
Б3.7 Шпонка - срез, смятие С20
А4 Тормоз - не отрегулирован С21
- состояние пружины С22
- отсутствуют детали С23
- состояние толкателя С24
- износ колодок, трещины С25
Аз Крепёжное соединение - отсутствие элемента С26
- потеря резьбы С27
Аб Редуктор - отсутствие смазки С28
- износ зубьев С29
- износ шеек валов С30
- износ подшипников С31
А7 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С32
- дефект резьбы Сзз
Б8.1 Колесо зубчатое - износ зубьев С34
- отсутствие смазки С35
- дефект резьбы С36
Б8.2 Прокладка - отсутствие С37
Б8.3 Полукрышка - отсутствие С38
Б8.4 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С39
- дефект резьбы С40
Б8.5 Ось - износ шеек С41
- дефект резьбы С42
Б8.6 Подшипник 1211 - отсутствие смазки С43
- наличие дефектов С44
Б8.7 Шайба торцевая - отсутствие С45
Продолжение табл. 1
Индекс Блок, элемент Возможные причины отказов Индекс отказа
Б8.8 Планка стопорная - отсутствие С46
Б8.9 Крепёжное соединение - отсутствие С47
Б8.10 Втулка - скручивание, изгиб С48
Б8.11 Ось - износ шеек С49
- дефект резьбы С50
Б8.12 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С51
- дефект резьбы С52
Б8.13 Корпус - трещины С53
- износ ручья С54
- деформация С55
- износ отверстий С56
- дефект резьбы С57
Б8.14 Втулка - износ С58
Б8.15 Подшипник 1312 - отсутствие смазки С59
- наличие дефектов С60
Б8.16 Шайба торцевая - отсутствие С61
Б8.17 Планка стопорная - наличие дефектов С62
Б8.18 Крышка - износ отверстия С63
Б8.19 Кольцо 135 - деформация, поломка С64
Б8.20 Крышка - износ отверстия С65
Б8.21 Опора - износ отверстия С66
Б8.22 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С67
- дефект резьбы С68
Б8.23 Прижим - отсутствие С69
А9 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С70
- дефект резьбы С71
А10 Канат - поверхностные дефекты С72
- внутренние дефекты С73
- отсутствие смазки С74
Б11.1 Блок - трещины, сколы С75
- износ ручья С76
Б 11.2 Кольцо 140 - деформация, поломка С77
Б11.3 Подшипник 118 - отсутствие смазки С78
- наличие дефектов С79
Б11.4 Крышка - износ отверстия С80
Б 11.5 Втулка - износ С81
Б11.6 Кольцо 98 - деформация, поломка С82
Б 11.7 Ось - износ поверхности С83
- дефект резьбы С84
Б11.8 Масленка 1.2.Кд 6 - наличие дефектов С85
Б 11.9 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С86
- дефект резьбы С87
Б11.10 Шайба - отсутствие С88
Б11.11 Кольцо - отсутствие С89
Б 11.12 Накладка - трещины С90
- износ отверстия С91
- дефект резьбы С92
Продолжение табл. 1
Индекс Блок, элемент Возможные причины отказов Индекс отказа
Б11.13 Щека - трещины С93
- деформация С94
- износ отверстия С95
- дефект резьбы С96
Б 11.14 Скоба - деформация С97
- отсутствие С98
Б 11.15 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С99
- дефект резьбы С100
Б11.16 Втулка - деформация С101
- износ С102
Б11.17 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С103
- дефект резьбы С104
- деформация С105
Бц.18 Оседержатель - отсутствие С106
Б 11.19 Траверса - трещины С107
- износ шеек С108
Б 11.20 Подшипник 8214 - отсутствие смазки С109
- наличие дефектов С110
Б 11.21 Крюк однорогий - износ зева С111
- трещины волосовины С112
- дефект резьбы С113
Б 11.22 Гайка - дефект резьбы С114
БЦ.23 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С115
- дефект резьбы С116
БЦ.24 Ось - отсутствие С117
- деформация С118
БЦ.25 Держатель - отсутствие С119
- деформация С120
Б 11.26 Скоба - отсутствие С121
- деформация С122
Б 12.1 Блок - трещины, сколы С123
- износ ручья С124
Б12.2 Кольцо 140 - деформация, поломка С125
Б 12.3 Подшипник 118 - отсутствие смазки С126
- наличие дефектов С127
Б 12.4 Крышка - износ отверстия С128
Б12.5 Втулка - износ С129
Б12.6 Кольцо 98 - деформация, поломка С130
Б12.7 Ось - износ поверхности С131
- дефект резьбы С132
Б 12.8 Масленка 1.2.Кд 6 - наличие дефектов С133
Б12.9 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С134
- дефект резьбы С135
Б12.10 Шайба - отсутствие С136
Б12.11 Кольцо - отсутствие С137
Б12.12 Накладка - трещины С138
- износ отверстия С139
Окончание табл. 1
Индекс Блок, элемент Возможные причины отказов Индекс отказа
Б12.13 Щека - трещины С140
- деформация С141
- износ отверстия С142
Информация от экспертов была получена через опросный лист, который включал функциональные блок-схемы, а также три вопроса.
Вопрос 1 (ранг Б): Вероятность диагностики возможных причин отказов в зависимости от специальных процедур контроля на ПС ОПО?
Вопрос 2 (ранг О): Вероятность появления каждого вида потенциального отказа в зависимости от класса использования блоков и элементов объекта?
Вопрос 3 (ранг Б): Способ обнаружения отказа и средства, которые специалист при-
меняет для обнаружения возможных причин отказов?
Бланк для ответов содержал информацию обо всех возможных причинах отказов блоков и элементов объекта и таблицы с критериями оценки по рангам Б, О, Б.
Критерии оценки диагностики возможных причин отказов специальными процедурами контроля на ПС ОПО по рангу Б приведены в табл. 2.
Критерии оценки вероятности появления каждого вида потенциального отказа от класса использования элементов объекта по рангу О приведены в таблицах 3 и 4.
Значимость последствия Уровень регламентных работ Ранг(Б)
Опасная без предупреждения Разрушение элемента конструкции ТУ, находящегося в исправном или работоспособном состоянии без предупреждения 10
Опасная с предупреждением Дефект, диагностирование которого возможно при капитально-восстановительном ремонте персоналом, занимающемся восстановлением работоспособности 9
Очень важная Дефект, диагностирование которого возможно при привлечении специалистов специализированных организаций 8
Важная Дефект, диагностирование которого возможно при плановом капитальном ремонте персоналом, занимающемся обслуживанием и ремонтом 7
Умеренная Дефект, диагностирование которого возможно при плановом текущем ремонте персоналом, занимающемся обслуживанием и ремонтом 6
Слабая Дефект, диагностирование которого возможно при плановом техническом обслуживании персоналом, занимающемся обслуживанием и ремонтом 5
Очень слабая Дефект, диагностирование которого возможно при плановом осмотре персоналом, занимающемся обслуживанием и ремонтом 4
Незначительная Дефект, диагностирование которого возможно при ежедневном осмотре персоналом, занимающемся эксплуатацией 3
Очень незначительная ТУ находится в работоспособном состоянии 2
Отсутствует ТУ находится в исправном состоянии 1
Таблица 2
Критерии оценки диагностики возможных причин отказов
Таблица 3
Вероятность отказа Значение вероятности отказа Р Класс использования Продолжительность использования, час Ранг (О)
Очень большая Р > 0,5 0,33 < Р < 0,5 Т0 200 10
Т1 400 9
Большая 0,125 < Р < 0,33 0,05 < Р < 0,125 Т2 800 8
Тэ 1600 7
Небольшая 0,0125 < Р < 0,05 0,0025 < Р < 0,0125 0,0005 < Р < 0,0025 Т4 3200 6
Т5 6300 5
Тб 12500 4
Малая 0,00007 < Р < 0,0005 0,000007 < Р < 0,00007 Т7 25000 3
Т8 50000 2
Очень малая Р < 0,000007 Т9 100000 1
Таблица 4
Детали Срок службы, год Коэффициент использования, К
Тормозные колодки 0,1 0,01
Канаты 0,3 0,03
Зубчатые колеса 1,5 0,15
Подшипники качения 3 0,3
Валы редукторов 10 1
Металлоконструкции 20 2
Под вероятностью появления каждого вида потенциального отказа понимается возможность его наступления, влияющее на функциональное предназначение технического устройства в зависимости от класса использования механизма (табл. 3) [7] и коэффициента использования элементов конструкции (табл. 4) [23].
Ранг класса использования элемента конструкции определяется по формуле: О = КТ
где: О - продолжительность использования элемента конструкции в часах; К - коэффициент использования элемента конструкции; Т - класс использования объекта в часах.
Критерии оценки по способу обнаружения отказа и средств, которые специалист применяет для обнаружения возможных причин отказов по рангу D, приведены в табл. 5. Возможностью обнаружения отказа - производительность, оперативность, безопасность, достоверность методов контроля, точность средств измерения, применяемых при оценке причин отказов [4].
Статистическая обработка ответов экспертов на вопросы опросного листа по рангам S, О, D выполняется с помощью следующего соотношения
_,,, т=10
У^о = 0,1 -Т^ао
т=1
где: уг50£) - усредненная оценка по рангам S,
О, D, поставленная при ответе на к -й вопрос
{к}
опросного листа экспертами; уг/ол - количественная оценка по рангам S, О, D, поставленная т -м экспертом балла при ответе на к -й вопрос опросного листа.
Статистическая обработка ответов экспертов на вопросы опросного листа по рангам S, О, D приведена в табл. 6.
Количественная оценка критичности возможных причин отказов блоков и элементов объекта, коэффициент приоритетного риска (КПР), определяется произведением рангов S, О, D и нормируется от 1 до 1000. Результаты количественной оценки критичности (КПР) блоков и элементов объекта приведены в табл. 6.
Таблица 5
Критерии оценки по способу обнаружения отказа и средств для обнаружения возможных
причин отказов по рангу Б
Полнота контроля, производительность, оперативность, безопасность и достоверность методов неразрушающего контроля, точность средств измерения Ранг (Б)
Разрушающие методы контроля 10
Магнитный и акустический методы контроля, полнота контроля 100% 9
Магнитный и акустический методы контроля, полнота контроля выборочная 8
Оптический и капиллярный методы контроля 7
Радиационный метод контроля 6
Радиоволновой и тепловой методы контроля 5
Визуальный и измерительный контроль, точность средств измерения до 1 мкм, полнота контроля 100 % 4
Визуальный 100% и выборочный измерительный контроль, точность средств измерения до 1 мкм 3
Визуальный 100% и выборочный измерительный контроль, точность средств измерения 1 мм 2
Визуальный контроль, полнота контроля 100% 1
Контроль не проводится из-за надёжности конструкции 0
Таблица 6
Результаты статистической обработки ответов экспертов на вопросы опросного листа
по рангам Б, О, Б
Индекс Блок, элемент Возможные отказы Индекс отказа Ранги КПР
(Б) (О) (Б) Кол. Сумма
А1 Электродвигатель - замыкание обмотки С1 6 7 1 42 248
- износ щеток С2 5 8 2 80
- износ шеек вала Сз 6 7 3 126
А2 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С4 3 6 1 18 54
- дефект резьбы С5 6 6 1 36
Бз.1 Шпонка - срез, смятие Сб 6 6 1 36 36
Б3.2 Полумуфта 210000-100 - износ шпоночного паза С7 6 7 1 42 234
- износ зубьев С8 6 8 3 144
- отсутствие смазки С9 5 6 1 30
- отсутствие деталей С10 3 6 1 18
Бз.з Крепёжное соединение - отсутствие элемента Си 3 6 1 18 54
- дефект резьбы С12 6 6 1 36
Бз.4 Вал - наличие осевого хода С13 5 7 2 70 196
- износ шеек, скручивание С14 6 7 3 126
Бз.5 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С15 3 6 1 18 54
- дефект резьбы С16 6 6 1 36
Б3.6 Шкив Ш1-300/59-215 - износ поверхности С17 5 9 3 135 222
- износ шпоночного паза С18 6 7 1 42
- трещины, обломы С19 5 9 1 45
Б3.7 Шпонка - срез, смятие С20 6 6 1 36 36
Продолжение табл. 6
- не отрегулирован С21 3 7 1 21
- состояние пружины С22 5 7 1 35
А4 Тормоз - отсутствуют детали С23 3 б 1 18 309
- состояние толкателя С24 5 7 1 35
- износ колодок трещины С25 5 10 4 200
Аз Крепёжное со- - отсутствие элемента С26 3 б 1 18 54
единение - потеря резьбы С27 б б 1 3б
- отсутствие смазки С28 5 7 1 35
Аб Редуктор - износ зубьев С29 б 9 4 21б 4б1
- износ шеек валов С30 б 7 4 1б8
- износ подшипников С31 б 8 1 42
А7 Крепёжное со- - отсутствие элемента С32 3 б 1 18 54
единение - дефект резьбы С33 б б 1 3б
Колесо зубчатое - износ зубьев С34 б 8 3 144
Б8.1 - отсутствие смазки С35 5 б 1 30 204
- дефект резьбы С36 5 б 1 30
Б8.2 Прокладка - отсутствие С37 5 б 1 30 30
Б8.3 Полукрышка - отсутствие С38 4 б 1 24 24
Б8.4 Крепёжное со- - отсутствие элемента С39 3 б 1 18 3б
единение - дефект резьбы С40 3 б 1 18
Б8.5 Ось - износ шеек С41 б 7 0 0 0
- дефект резьбы С42 б 7 0 0
Б8.б Подшипник - отсутствие смазки С43 5 8 1 40 88
1211 - наличие дефектов С44 б 8 1 48
Б8.7 Шайба торцевая - отсутствие С45 б б 0 0 0
Б8.8 Планка стопорная - отсутствие С46 б б 0 0 0
Б8.9 Крепёжное соединение - отсутствие С47 б б 0 0 0
Б8.10 Втулка - скручивание, изгиб С48 б б 0 0 0
Б8.11 Ось - износ шеек С49 б 7 3 12б 1б2
- дефект резьбы С50 б б 1 3б
Б8.12 Крепёжное со- - отсутствие элемента С51 4 б 1 24 б0
единение - дефект резьбы С52 б б 1 3б
- трещины С53 8 б 7 33б
- износ ручья С54 б 9 4 21б
Б8.13 Корпус - деформация С55 б б 3 108 780
- износ отверстий С5б б б 0 0
- дефект резьбы С57 5 б 4 120
Б8.14 Втулка - износ С58 б б 0 0 0
Б8.15 Подшипник - отсутствие смазки С59 5 8 1 40 88
1312 - наличие дефектов Сб0 б 8 1 48
Б8.1б Шайба торцевая - отсутствие Сб1 б б 0 0 0
Б8.17 Планка стопорная - наличие дефектов Сб2 б б 1 3б 3б
Продолжение табл. 6
Б8.18 Крышка - износ отверстия С63 6 6 0 0 0
Б8.19 Кольцо 135 - деформация, поломка С 64 5 6 1 30 30
Б8.20 Крышка - износ отверстия С65 4 6 0 0 0
Б8.21 Опора - износ отверстия С66 6 6 3 108 108
Б8.22 Крепёжное - отсутствие элемента С67 3 6 1 18 48
соединение - дефект резьбы С68 5 6 1 30
Б 8.23 Прижим - отсутствие С 69 3 6 1 18 18
А9 Крепёжное - отсутствие элемента С70 3 6 1 18 54
соединение - дефект резьбы С71 6 6 1 36
- поверхностные дефекты С72 5 10 4 200
А10 Канат - внутренние дефекты С73 8 10 9 720 1020
- отсутствие смазки С74 5 10 2 100
Б11.1 Блок - трещины, сколы С75 5 9 4 180 396
- износ ручья С76 6 9 4 216
Б 11.2 Кольцо 140 - деформация, поломка С77 6 6 0 0 0
Б11.3 Подшипник - отсутствие смазки С78 5 8 1 40 88
118 - наличие дефектов С79 6 8 1 48
Б11.4 Крышка - износ отверстия С 80 6 6 1 36 36
Б 11.5 Втулка - износ С81 6 6 0 0 0
Б11.6 Кольцо 98 - деформация, поломка С82 6 6 0 0 0
Б 11.7 Ось - износ поверхности С 83 6 7 3 126 147
- дефект резьбы С84 3 7 1 21
Б11.8 Масленка 1.2.Кд 6 - наличие дефектов С85 5 6 1 30 30
Б 11.9 Крепёжное - отсутствие элемента С86 3 6 1 18 36
соединение - дефект резьбы С 87 3 6 1 18
Б 11.10 Шайба - отсутствие С88 3 6 1 18 18
Б 11.11 Кольцо - отсутствие С89 3 6 1 18 18
- трещины С90 5 6 4 120
Б 11.12 Накладка - износ отверстия С91 5 6 3 90 234
- дефект резьбы С92 4 6 1 24
- трещины С93 5 6 4 120
Бц.13 Щека - деформация С94 4 6 1 24 258
- износ отверстия С95 5 6 3 90
- дефект резьбы С96 4 6 1 24
Б 11.14 Скоба - деформация С97 3 6 1 18 36
- отсутствие С98 3 6 1 18
Бц.15 Крепёжное - отсутствие элемента С99 3 6 1 18 36
соединение - дефект резьбы С100 3 6 1 18
Бц.16 Втулка - деформация С101 3 6 2 36 36
- износ С102 4 6 0 0
Крепёжное соединение - отсутствие элемента С103 3 6 1 18
Бц.17 - дефект резьбы С104 3 6 1 18 54
- деформация С105 3 6 1 18
Бц.18 Оседержатель - отсутствие С106 3 6 1 18 18
Б 11.19 Траверса - трещины С107 8 6 8 384 492
- износ шеек С108 6 6 3 108
Б 11.20 Подшипник - отсутствие смазки С109 5 8 1 40 88
8214 - наличие дефектов С110 6 8 1 48
Окончание табл. 6
Б11.21 Крюк однорогий - износ зева С111 4 6 3 72 492
- трещины волосовины С112 8 6 8 384
- дефект резьбы С113 6 6 1 36
Б11.22 Гайка - дефект резьбы С114 6 6 1 36 36
Б 11.23 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С115 3 6 1 18 36
- дефект резьбы С116 3 6 1 18
Б 11.24 Ось - отсутствие С117 3 6 1 18 36
- деформация С118 3 6 1 18
Б 11.25 Держатель - отсутствие С119 3 6 1 18 36
- деформация С120 3 6 1 18
Бц.26 Скоба - отсутствие С121 3 6 1 18 36
- деформация С122 3 6 1 18
Б12.1 Блок - трещины, сколы С123 5 9 4 180 396
- износ ручья С124 6 9 4 216
Б12.2 Кольцо 140 - деформация, поломка С125 6 6 0 0 0
Б12.З Подшипник 118 - отсутствие смазки С126 5 8 1 40 88
- наличие дефектов С127 6 8 1 48
Б12.4 Крышка - износ отверстия С128 6 6 1 36 36
Б 12.5 Втулка - износ С129 6 6 0 0 0
Б 12.6 Кольцо 98 - деформация, поломка С130 6 6 0 0 0
Б12.7 Ось - износ поверхности С131 6 7 3 126 162
- дефект резьбы С132 6 6 1 36
Б12.8 Масленка 1.2.Кд 6 - наличие дефектов С133 5 6 1 30 30
Б12.9 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С134 5 6 1 30 60
- дефект резьбы С135 5 6 1 30
Б 12.10 Шайба - отсутствие С136 5 6 1 30 30
Б 12.11 Кольцо - отсутствие С137 5 6 1 30 30
Б12.12 Накладка - трещины С138 5 6 4 120 120
- износ отверстия С139 6 6 0 0
Б 12.13 Щека - трещины С140 5 6 4 120 120
- деформация С141 5 6 1 0
- износ отверстия С142 6 6 0 0
Для определения количества лимитирующих блоков и элементов, входящих в область риска, строится диаграмма Парето [1]. Для этого ранжируются значения коэффициента приоритетного риска в порядке убывания (табл. 7) начиная с коэффициента приоритетного риска «каната» и заканчивая «оседержатель» и подсчитывается общее значение коэффициента приоритетного риска для каждого блока или элемента. В графе «накопленный итог, сумма» к предыдущему значению коэффициента приоритетного риска прибавляем последующее. В следующей графе вычисляем процент каждого значения коэффициента приоритетного риска от их общего значения и подсчитаем общее коли-
чество процентов. Последнюю графу заполняем по аналогии с графой «накопленный итог, сумма».
Для построения диаграммы Парето (рис. 12) на оси абсцисс откладываем блоки и элементы конструкции, обозначая их индексами, а на оси ординат - значение коэффициента приоритетного риска.
Далее строим столбчатую диаграмму, где каждому блоку или элементу объекта соответствует свой столбик, вертикальная сторона которого равна значению коэффициента приоритетного риска. Блоки и элементы откладываются в порядке убывания их коэффициента приоритетного риска. Если при построении диаграммы ряд столбцов имеют
новения отказа» механизма подъёма мостового крюкового электрического крана.
одинаковую высоту, то это означает их одинаковый «вклад в образование риска возник-
Таблица 7
Результаты ранжирования значения коэффициента приоритетного риска
Индекс Блок, элемент Возможные отказы КПР Доля % Накопленный итог
Кол. Сумма Сумма %
Аю Канат - поверхностные дефекты 200 1020 11,91 1020 11,91
- внутренние дефекты 720
- отсутствие смазки 100
Б8.13 Корпус - трещины 336 780 9,11 1800 21,02
- износ ручья 216
- деформация 108
- износ отверстия 0
- дефект резьбы 120
Бц.19 Траверса - трещины 384 492 5,75 2292 26,77
- износ шеек 108
Бц.21 Крюк однорогий - износ зева 72 492 5,75 2784 32,52
- трещины волосовины 384
- дефект резьбы 36
Аб Редуктор - отсутствие смазки 35 461 5,38 3245 37,9
- износ зубьев 216
- износ шеек валов 168
- износ подшипников 42
Б11.1 Блок - трещины, сколы 180 396 4,63 3641 42,53
- износ ручья 216
Б12.1 Блок - трещины, сколы 180 396 4,63 4037 47,16
- износ ручья 216
А4 Тормоз - не отрегулирован 21 309 3,61 4346 50,77
- состояние пружины 35
- отсутствуют детали 18
- состояние толкателя 35
- износ колодок трещины 200
Б11.13 Щека - трещины 120 258 3,01 4604 53,78
- деформация 24
- износ отверстия 90
- дефект резьбы 24
А1 Электродвигатель - замыкание обмотки 42 248 2,9 4852 56,68
- износ щеток 80
- износ шеек вала 126
Продолжение табл. 7
Индекс Блок, элемент Возможные отказы КПР Доля % Накопленный итог
Кол. Сумма Сумма %
Б3.2 Полумуфта 210000-100 - износ шпоночного паза 42 234 2,73 5086 59,41
- износ зубьев 144
- отсутствие смазки 30
- отсутствие деталей 18
Б 11.12 Накладка - трещины 120 234 2,73 5320 62,14
- износ отверстия 90
- дефект резьбы 24
Б3.6 Шкив Ш1-300/59-215 - износ поверхности 135 222 2,59 5542 64,73
- износ шпоночного паза 42
- трещины, обломы 45
Б8.1 Колесо зубчатое - износ зубьев 144 204 2,38 5746 67,11
- отсутствие смазки 30
- дефект резьбы 30
Б3.4 Вал - наличие осевого хода 70 196 2,29 5942 69,4
- износ скручивание 126
Б8.11 Ось - износ поверхности 126 162 1,89 6104 71,29
- дефект резьбы 36
Б12.7 Ось - износ поверхности 126 162 1,89 6266 73,18
- дефект резьбы 36
БЦ.7 Ось - износ поверхности 126 147 1,72 6413 74,9
- дефект резьбы 21
Б12.12 Накладка - трещины 120 120 1,4 6533 76,3
- износ отверстия 0
Б12.13 Щека - трещины 120 120 1,4 6653 77,7
- деформация 0
- износ отверстия 0
Б8.21 Опора - износ отверстия 108 108 1,26 6761 78,96
Б8.6 Подшипник 1211 - отсутствие смазки 40 88 1,03 6849 79,99
- наличие дефектов 48
Б8.15 Подшипник 1312 - отсутствие смазки 40 88 1,03 6937 81,02
- наличие дефектов 48
Продолжение табл. 7
Индекс Блок, элемент Возможные отказы КПР Доля % Накопленный итог
Кол. Сумма Сумма %
Б11.3 Подшипник 118 - отсутствие смазки 40 88 1,03 7025 82,05
- наличие дефектов 48
Б 11.20 Подшипник 8214 - отсутствие смазки 40 88 1,03 7113 83,08
- наличие дефектов 48
Б12.3 Подшипник 118 - отсутствие смазки 40 88 1,03 7201 84,11
- наличие дефектов 48
Б8.12 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 24 60 0,7 7261 84,81
- дефект резьбы 36
Б12.9 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 30 60 0,7 7321 85,51
- дефект резьбы 30
А2 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 54 0,63 7375 86,14
- дефект резьбы 36
Б3.3 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 54 0,63 7429 86,77
- дефект резьбы 36
Б3.5 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 54 0,63 7483 87,4
- дефект резьбы 36
А5 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 54 0,63 7537 88,03
- дефект резьбы 36
А7 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 54 0,63 7591 88,66
- дефект резьбы 36
А9 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 54 0,63 7645 89,29
- дефект резьбы 36
Б 11.17 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 54 0,63 7699 89,92
- дефект резьбы 18
- деформация 18
Б8.22 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 48 0,56 7747 90,48
- дефект резьбы 30
Б3.1 Шпонка - срез, смятие 36 36 0,42 7783 90,9
Б3.7 Шпонка - срез, смятие 36 36 0,42 7819 91,32
Б8.4 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 36 0,42 7855 91,74
- дефект резьбы 18
Окончание табл. 7
Индекс Блок, элемент Возможные отказы КПР Доля % Накопленный итог
Кол. Сумма Сумма %
Б8.17 Планка стопорная - наличие дефектов 36 36 0,42 7891 92,16
Бц.4 Крышка - износ отверстия 36 36 0,42 7927 92,58
Б11.9 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 36 0,42 7963 93
- дефект резьбы 18
Б11.14 Скоба - деформация 18 36 0,42 7999 93,42
- отсутствие 18
Б11.15 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 36 0,42 8035 93,84
- дефект резьбы 18
Б11.16 Втулка - деформация 36 36 0,42 8071 94,26
- износ 0
Б 11.22 Гайка - дефект резьбы 36 36 0,42 8107 94,68
Б 11.23 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 18 36 0,42 8143 95,1
- дефект резьбы 18
Б 11.24 Ось - отсутствие 18 36 0,42 8179 95,52
- деформация 18
Б 11.25 Держатель - отсутствие 18 36 0,42 8215 95,94
- деформация 18
Б 11.26 Скоба - отсутствие 18 36 0,42 8251 96,36
- деформация 18
Б12.4 Крышка - износ отверстия 36 36 0,42 8287 96,78
Б8.2 Прокладка - отсутствие 30 30 0,35 8317 97,13
Б8.19 Кольцо 135 - деформация, поломка 30 30 0,35 8347 97,48
Б11.8 Масленка 1.2.Кд 6 - наличие дефектов 30 30 0,35 8377 97,83
Б12.8 Масленка 1.2.Кд 6 - наличие дефектов 30 30 0,35 8407 98,18
Б12.10 Шайба - отсутствие 30 30 0,35 8437 98,53
Б12.11 Кольцо - отсутствие 30 30 0,35 8467 98,88
Б8.3 Полукрышка - отсутствие 24 24 0,28 8491 99,16
Б8.23 Прижим - отсутствие 18 18 0,21 8509 99,37
Б11.10 Шайба - отсутствие 18 18 0,21 8527 99,58
Бц.11 Кольцо - отсутствие 18 18 0,21 8545 99,79
Бц.18 Оседержатель - отсутствие 18 18 0,21 8563 100
На правой стороне графика по оси ординат откладываем значения кумулятивного процента и вычерчиваем кривую кумулятивной суммы. Данная кривая носит название кривой Па-рето, она отражает в общем случае накопленное влияние всех причин потенциальных отказов блоков и элементов в конструкции механизма подъёма мостового крюкового крана.
Далее на уровне 80 % проводим горизонтальную линию до пересечения с кумулятивной кривой и из точки пересечения опускаем перпендикуляр на горизонтальную ось. В итоге получаем две области потенциальных отказов, которые расположены слева от перпендикуляра являются значимыми, а справа не значимые.
А10 Канат - 11,91%
Бв.13 Корпус - 9,11%
Б 11.19 Траверса - 5,75%
Бц.21 Крюк однорогий - 5,75%
А6 Редуктор - 5,38%
Бц.1 Блок - 4,63%
Б12.1 Блок - 4,63%
А4 Тормоз - 3,61%
Б11.13 Щека - 3,01%
А1 Электродвигатель - 2,9%
Б3.2 Полумуфта 2-10000100 - 2,73%
БЦ.12 Накладка - 2,73%
Б3.6 Шкив Ш1-300/59-215 - 2,59%
Б8.1 Колесо зубчатое - 2,38%
Б3.4 Вал - 2,29%
Б8.11 Ось - 1,89%
Б12.7 Ось - 1,89%
Б11.7 Ось - 1,72%
Б12.12 Накладка - 1,4%
Б12.13 Щека - 1,4%
Б8.21 Опора - 1,26%
Б8.6 Подшипник 1211 - 1,03%
Рис. 12. Диаграмма Парето механизма подъема грузовой тележки мостового крана
Аю Бв.13 Б 11.19
Бц.21 А6 Б11.1 Б12.1 А4 Б11.13 А1
Б3.2
БЦ.12 Б3.6 Б8.1 Б3.4 Б8.11 Б12.7 Б11.7 Б12.12
Б12.13
Б8.21 Б8.6
в области риска оказались »укции, как:
Канат - 11,91%
Корпус - 9,11%
Траверса - 5,75%
Крюк однорогий - 5,75%
Редуктор - 5,38%
Блок - 4,63%
Блок - 4,63%
Тормоз - 3,61%
Щека - 3,01%
Электродвигатель - 2,9%
Полумуфта 2-10000- - 9 7о0/
100 2,73%
Накладка - 2,73%
Шкив Ш1-300/59-215 - 2,59%
Колесо зубчатое - 2,38%
Вал - 2,29%
Ось - 1,89%
Ось - 1,89%
Ось - 1,72%
Накладка - 1,4%
Щека - 1,4%
Опора - 1,26%
Подшипник 1211 - 1,03%
Для установления причинно-следственных связей между объектом и влияющих на него факторов строится диаграмма Исикавы [1] для блоков и элементов объекта, попавших в область риска (рис. 13).
Анализируя причинно-следственную диаграмму (рис. 13), можно сделать вывод, что наибольший риск возникновения потенциальных отказов вносят дефекты каната. Этот факт подтверждается значением коэффициента приоритетного риска, равного 1020. По сравнению с остальными рисками потенциальных отказов блоков и элементов объекта: корпус - 780, траверса - 492, крюк однорогий - 492, редуктор - 461, блок - 396, блок - 396, тормоз - 309, щека - 258, электродвигатель - 248, полумуфта 2-10000-100
- 234, накладка - 234, шкив Ш1-300/59-215 -222, колесо зубчатое - 204, вал - 196, щека -168, ось - 162, ось - 162, ось - 147, накладка
- 120, щека - 120, опора - 108, подшипник 1211 - 88. Возможные причины отказов блоков и элементов объекта из области риска и значимость последствий приведены в табл. 8.
Рис. 13. Диаграмма Исикавы для элементов механизма подъёма мостового крана,
оказавшихся в зоне риска
Таблица 8
Возможные причины отказов блоков и элементов объекта из области риска и
значимость последствий
Элемент конструкции Возможные отказы Значимость последствия
Канат - поверхностные дефекты Слабая
- внутренние дефекты Очень важная
- отсутствие смазки Слабая
Корпус - трещины Очень важная
- износ ручья Умеренная
- деформация Умеренная
- износ отверстия Умеренная
- дефект резьбы Слабая
Траверса - трещины Очень важная
- износ шеек Умеренная
Крюк однорогий - износ зева Очень слабая
- трещины волосовины Очень важная
- дефект резьбы Умеренная
Редуктор - отсутствие смазки Слабая
- износ зубьев Умеренная
- износ шеек валов Умеренная
- износ подшипников Умеренная
Окончание табл. 8
Элемент конструкции Возможные отказы Значимость последствия
Блок - трещины, сколы Слабая
- износ ручья Умеренная
Блок - трещины, сколы Слабая
- износ ручья Умеренная
Тормоз - не отрегулирован Незначительная
- состояние пружины Слабая
- отсутствуют детали Незначительная
- состояние толкателя Слабая
- износ колодок трещины Слабая
Щека - трещины Слабая
- деформация Очень слабая
- износ отверстия Слабая
- дефект резьбы Очень слабая
Электродвигатель - замыкание обмотки Умеренная
- износ щеток Слабая
- износ шеек вала Умеренная
Полумуфта 2-10000-100 - износ шпоночного паза Умеренная
- износ зубьев Умеренная
- отсутствие смазки Слабая
- отсутствие деталей Незначительная
Накладка - трещины Слабая
- износ отверстия Слабая
- дефект резьбы Очень слабая
Шкив Ш1-300/59-215 - износ поверхности Слабая
- износ шпоночного паза Умеренная
- трещины, обломы Слабая
Колесо зубчатое - износ зубьев Умеренная
- отсутствие смазки Слабая
- дефект резьбы Слабая
Вал - наличие осевого хода Слабая
- износ скручивание Умеренная
Ось - износ поверхности Умеренная
- дефект резьбы Умеренная
Ось - износ поверхности Умеренная
- дефект резьбы Умеренная
Ось - износ поверхности Умеренная
- дефект резьбы Незначительная
Накладка - трещины Слабая
- износ отверстия Умеренная
Щека - трещины Слабая
- деформация Слабая
- износ отверстия Умеренная
Опора - износ отверстия Умеренная
Подшипник 1211 - отсутствие смазки Слабая
- наличие дефектов Умеренная
Выводы. Исследование показывает, что:
1. Лимитирующими элементами в конструкции механизма подъёма крюкового электрического мостового крана являются: канат, корпус, траверса, крюк однорогий, редуктор, блок, блок, тормоз, щека, электродвигатель, полумуфта 2-10000-100, накладка, шкив Ш1-300/59-215, колесо зубчатое, вал, ось, ось, ось, накладка, щека, опора, подшипник 1211. Из них по значимости последствия (очень важными) являются: канат, корпус, траверса и крюк однорогий.
2. Несоблюдение паспортных режимов работы и условий эксплуатации, невыполнение требований нормативной документации по диагностике возможных причин отказов специальными процедурами контроля, применение неэффективных методов неразру-шающего контроля и средств измерения может приводить к увеличению числа лимитирующих элементов и увеличению риска возникновения потенциальных отказов.
3. Для уменьшения риска возникновения потенциальных отказов необходимо:
- соблюдать паспортный режим работы крана и условия эксплуатации;
- проводить диагностику возможных причин отказов специальными процедурами контроля;
- применять эффективные методы нераз-рушающего контроля и средства измерения.
Представленный в данной работе FMEA-анализ позволяет выполнить оценку критичности и тяжести последствий элементов конструкции в процессе эксплуатации технического устройства в условиях получения необходимой информации о величине слагаемых риска - вероятности возникновения отказов вследствие проявления тех или иных характерных дефектов металлоконструкции, механизмов движения, систем энергообеспечения и безопасности в зависимости от диагностики возможных причин отказов специальными процедурами контроля, продолжительности использования элементов конструкции, методов и средств измерения.
Достоверность оценки технического риска может быть достигнута на основании анализа конструкции, режима работы, эксплуатационной документации, организации работы по техническому обслуживанию и ремонту на основе экспертных оценок техническо-
го состояния обследованных машин и промышленной безопасности на подъемных сооружениях опасных производственных объектов.
Список литературы
1. Анализ видов и последствий потенциальных отказов. FMEA: справ. рук. / «Крайслер корпорэйшн», «Форд мотор компани», «Дженерал моторс корпорэйшн». - Н. Новгород: НИЦ КД; Приоритет, 1997. - 67 с.
2. Исикава, К. Японские методы управления качеством / К. Исикава. - М.: Экономика, 1988. - 216 с.
3. Александров, М.П. Грузоподъемные машины / М.П. Александров. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана - Высшая школа, 2000. - 552 с.
4. Каневский, И.Н. Неразрушающие методы контроля / И.Н. Каневский, Е.Н. Сальникова. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 243 с.
5. Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
6. Постановление Правительства РФ от 10.03.1999 N 263 (ред. от 10.12.2016) «Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте».
7. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения».
8. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности»
9. РД 10-112-1-04 «Рекомендации по экспертному обследованию грузоподъемных машин. Общие положения».
10. РД 10-112-5-97 «Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы. Часть 5. Краны мостовые и козловые».
11. РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю»
12. РД 03-348-00 «Методические указания по магнитной дефектоскопии стальных канатов. Основные положения»
13. РД 13-05-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения магнитопо-рошкового контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах»
14. РД 13-06-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения капиллярного контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах».
15. РД 13-04-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения теплового контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах»
16. РД 13-03-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения вихретоко-вого контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах».
17. РД РОСЭК-001-96 «Машины грузоподъёмные. Конструкции металлические. Контроль ультразвуковой. Основные положения».
18. РД РОСЭК-006-97 «Машины грузоподъёмные. Конструкции металлические. Толщинометрия ультразвуковая. Основные положения».
19. РД 10-197-98 «Инструкция по оценке технического состояния болтовых и заклепочных соединений грузоподъемных кранов».
20. ИСО 4301/1-86 «Краны грузоподъемные классификация».
21. ГОСТ 25835-83 «Краны грузоподъемные. Классификация механизмов по режимам работы».
22. ГОСТ Р 51901.12-2007 «Менеджмент риска. Метод анализа видов и последствий отказов».
23. Гилев, А.В. Металлургические подъемно-транспортные машины / А.В. Гилев, А.А. Анушенков, А.Ю. Стовманенко, О.О. Шигин. - Красноярск: СФУ, 2008. - 252 с.
Сведения об авторах
Ритенман Илья Леонидович - эксперт в области промышленной безопасности, технический директор ООО «Промбезопас-ность», [email protected].
Ритенман Владислав Ильич - инженер-метролог АО «МЕТАКЛЭЙ» (г. Карачев, Брянская область), [email protected].
Блейшмидт Леонид Израйлович - кандидат технических наук, доцент, заместитель генерального директора ООО «Промбезо-пасность», [email protected].
THE LIKELIHOOD OF FAILURES IN THE OPERATION OF THE LIFTING MECHANISM ELECTRICAL HOOK BRIDGE CRANE
12 1 Ritenman I.L. , Ritenman V.I. , Bleyshmidt L.I.
1 - OOO «Prombezopasnost», Bryansk, Russian Federation 2 - JSC "METACLAY", Karachev, Bryansk region, Russian Federation
Given the application of the methods of analysis of types and consequences of failures (FMEA analysis) to assess the technical risk of occurrence of emergency situations during the operation of the lifting mechanism electrical hook bridge crane. The technique allows to identify the limiting elements and to determine the significance of effects in the design of the lifting mechanism, to develop measures to reduce the risk of the occurrence of an emergency. Key words: industrial safety, risk assessment, FMEA analysis, criticality, risk priority coefficient, Pareto chart, Ishikawa diagram, the probability of failure detection, probability of failure. DOI: 10.22281/2413-9920-2017-03-03-303-332
References
1. Analysis of the types and consequences of potential failures. FMEA: right. N. Novgorod: NITs KD; Priority, 1997. 67 p. (In Russian)
2. Ishikawa K. Yaponskie metody upravle-niya kachestvom [Japanese quality management methods]. Moscow, Economics, 1988. 216 p. (In Russian)
3. Aleksandrov M.P. Gruzopodemnye ma-chiny [Lifting-transport machines]. Moscow, MGTU imeni N.E. Baumana, 2000. 552 p. (In Russian)
4. Kanevsky I.N., Salnikova E.N. Nondestructive methods of control. Vladivostok, Publishing House FESTU, 2007. 243 p. (In Russian)
5. Federal law of 21.07.1997 № 116-FZ "On industrial safety of hazardous production facilities". (In Russian)
6. The decree of the RF Government dated 10.03.1999 N 263 (ed. by 10.12.2016) "On the organization and implementation of production control over observance of industrial safety requirements at hazardous production facilities". (In Russian)
7. Federal norms and rules in the field of industrial safety "safety Rules for hazardous production facilities which are used elevating constructions". (In Russian)
8. Federal norms and rules in the field of industrial safety "Rules of carrying out of examination of industrial safety". (In Russian)
9. RD 10-112-1-04 "Guidelines for expert inspection of lifting machines. General provisions". (In Russian)
10. RD 10-112-5-97 "Guidelines for examination of lifting equipment with expired service
life. Part 5. Cranes, overhead travelling and gantry". (In Russian)
11. RD 03-03-606 "Instruction on visual and measuring inspection". (In Russian)
12. RD 03-348-00 "Methodical guidelines for magnetic inspection of steel ropes. The main provisions". (In Russian)
13. RD 13 05 2006 "Methodological recommendations on the procedure for magnetic particle inspection of technical devices and structures applied and operated on hazardous production facilities". (In Russian)
14. RD 13-06-2006 "guidelines on procedures for conducting liquid penetrant inspection of technical devices and structures applied and operated on hazardous production facilities". (In Russian)
15. RD 13-04-2006 "Methodological recommendations on the procedure for thermal inspection of technical devices and structures applied and operated on hazardous production facilities". (In Russian)
16. RD 13-03-2006 "Methodological recommendations on the procedure for conducting eddy current testing of technical devices and structures applied and operated on hazardous production facilities". (In Russian)
17. RD R0SEK-001-96 "Machine lifting. Metal construction. The control of ultrasound. General provisions". (In Russian)
18. RD R0SEK-006-97 "Machine lifting. Metal construction. Ultrasonic thickness measurement. General provisions". (In Russian)
19. RD 10-197-98 "Guidelines for evaluation of technical condition of bolted and riveted joints of cranes". (In Russian)
20. SO 4301/1-86 "Cranes classification". (In Russian)
21. GOST 25835-83 "Cranes. Classification of mechanisms modes". (In Russian)
22. GOST R 51901.12-2007 "Management of risk. The method of analysis of types and consequences of failures". (In Russian)
23. Gilev A.V., Anushenkov A.A., Stovbu-nenko A.Yu., Shigin A.O. Metallurgicheskie podyemno-transportnye mashiny [Metallurgical lifting-transport machines]. Krasnoyarsk, Siberian Federal University, 2008. 252 p. (In Russian)
Authors' information
Ilya L. Ritenman - Expert in the field of industrial safety, Technical Director at Limited Society "Prombezopasnost", [email protected].
Vladislav I. Ritenman - engineer-metrologist at JSC "METACLAY", vlad. [email protected].
Leonid I. Bleyshmidt - Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, Vice director at Limited Society "Prombezopasnost", [email protected].
Дата публикации (Date of publication): 25.09.2017
