CC BY
28
УДК 621.87
ВЕРОЯТНОСТЬ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОТКАЗОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАМЫ ГРУЗОВОЙ ТЕЛЕЖКИ 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 рамы грузовой тележки мостового крюкового электрического крана. Методика позволяет выявить лимитирующие элементы и определить значимость последствий в конструкции рамы грузовой тележки, разработать мероприятия для снижения риска наступлении аварийной ситуации.
Ключевые слова: промышленная безопасность, оценка рисков, ГМЕА-анализ, критичность, коэффициент приоритетного риска, диаграмма Парето, диаграмма Исикавы, вероятность наступления отказа, вероятность обнаружения отказа. БОТ: 10.22281/2413-9920-2018-04-01 -56-70
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 [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 исследуется несущая металлоконструкция - рама, элемент грузовой те-
лежки электрического крюкового мостового крана (рис. 1), часто встречаемой при техническом диагностировании конструкции (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.
В качестве примера рассматривается рама грузовой тележки со следующими исходными параметрами:
- группа режима работы крана - А5 [24];
- класс использования ^ при коэффициенте распределения нагрузки 1,0 [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.
Для проведения исследования объект представляется в виде функциональной блок-схемы. Функциональная блок-схема содержит [22]:
Рис. 1. Общий вид грузовой тележки крюкового электрического мостового крана: 1 - рама грузовой тележки; 2 - промежуточный вал механизма подъёма; 3 - верхние блоки; 4 - крюковая подвеска; 5 - электродвигатель механизма подъёма; 6 - тормоз механизма подъёма; 7 - редуктор механизма подъёма; 8 - барабан; 9 - канат; 10 - электродвигатель механизма передвижения тележки; 11 - тормоз механизма передвижения тележки; 12 - редуктор механизма передвижения тележки; 13 - промежуточный вал механизма передвижения тележки; 14 - колёсная пара ведущая; 15 - рельс; 16 - колёсная пара ведомая; 17 - концевой выключатель; 18 - ось; 19 - шайба; 20 - линейка концевых выключателей; 21 - ограждение; 22 - ограждение; 31 - крепёжное соединение (редуктора механизма
подъёма); 32 - крепёжное соединение (электродвигателя механизма подъёма); 33 - крепёжное соединение (тормоза механизма подъёма); 34 - крепёжное соединение (барабана); 35 - крепёжное соединение (электродвигателя механизма передвижения тележки;) 36 - крепёжное соединение (редуктора механизма передвижения тележки); 37 - крепёжное соединение (тормоза механизма передвижения тележки); 38 - крепёжное соединение (концевого выключателя); 39 - шплинтовое соединение (фиксация оси); 40 - крепёжное соединение (линейки концевых выключателей); 41 - крепёжное соединение (ограждения приводного вала механизма подъёма); 42 - крепёжное соединение (ограждения приводного вала механизма передвижения тележки)
Рис. 2. Общий вид рамы грузовой тележки крюкового электрического мостового крана: 1 - балка катковая; 2 - балка поперечная; 3 - балка верхних блоков; 4 - лист настила; 5 - ребро жёсткости; 6 - ребро жёсткости; 7 - ребро жёсткости; 8 - опора крепления электродвигателя механизма подъёма; 9 - кронштейн крепления тормоза механизма подъёма; 10 - кронштейн крепления тормоза механизма подъёма; 11 - опора крепления редуктора механизма подъёма; 12 - кронштейн крепления опоры барабана; 13 - опора крепления электродвигателя механизма передвижения тележки; 14 - кронштейн крепления тормоза механизма передвижения тележки; 15 - кронштейн крепления редуктора механизма передвижения тележки; 16 - проушина крепления редуктора механизма передвижения тележки; 17 - ограждение; 18 - кронштейн крепления концевого выключателя; 19 - щиток; 20 - проушина; 21 - кронштейн крепления отключающей линейки; 22 - проушина крепления ограждений; 23 - стойка; 24 - перила;
25 - поперечина; 26 - крепёжное соединение (щитка с ограждением)
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 (элементы, предохраняющие от схода грузовой тележки с рельсовых нитей, деформации металлоконструкций и обеспечивающие безопасность проведения работ по обслуживанию и ремонту).
Функциональная блок-схема рамы грузовой тележки электрического мостового крана состоит из блоков: А1 - балка катковая; А2 -балка поперечная; А3 - балка верхних блоков; А4 - лист настила; А5 - ребро жёсткости; А6 - кронштейн; А7 - ребро жёсткости; А8 - проушина; А9 - ребро жёсткости; А10 -ограждение, А11 - крепёжное соединение (щитка с ограждением), А12 - щиток, А13 -проушина, А14 - стойка, А15 - перила, А16 -поперечина, А17 - опора, А18 - кронштейн, А19 - кронштейн, А20 - опора, А21 - крон-
штейн, А22 - опора, А23 - кронштейн, А24 -кронштейн, А25 - кронштейн, А26 - проушина.
Для связи между блоками используются следующие виды соединений: 2 - резьбовое; 3 - механическое; 7 - сварное.
На функциональной блок-схеме (рис. 3) показаны блоки рамы грузовой тележки электрического мостового крана (рис. 2). Каждый блок имеет наименование, индекс и количество, обозначение согласно рис. 2.
Блок А1 целесообразно разложить на отдельные элементы.
Элемент - низшая ячейка функциональной схемы, состоящая из сборочной единицы
(крепёжного соединения) или детали.
Эскиз балки катковой (блок А1) представлен на рис. 4.
Функциональная схема блока А1 состоит из следующих элементов: Б11 - лонжерон; Б1.2 - стенка; Б1.3 - накладка; Б1.4 - упор; Б1.5 - перемычка.
Для связи между элементами используются следующие виды соединений: 7 - сварное.
На функциональной схеме (рис. 5) показаны элементы балки катковой (рис. 4). Каждый элемент имеет наименование, индекс и количество, обозначение согласно рис. 4.
Рис. 3. Функциональная схема рамы грузовой тележки крюкового электрического мостового крана
Рис. 4. Эскиз балки катковой: 1 - лонжерон; 2 - стенка; 3 - накладка; 4 - перемычка; 5 - упор; 6 - букса; 7 - палец;
8 - упор; 9 - шайба
7 Накладка
3 4 Б1.3
7
Стенка
2 7 Б1.2
7
Лонжерон
1 1 Бц
7
Чпар
5 2 Би
Перемычка
4 2 Бгз
Рис. 5. Функциональная схема балки катковой - блок А1
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 рамы грузовой тележки 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 и или практической работы, базовое и или профильное образование.
Информация от экспертов была получена через опросный лист, который включал функциональные блок-схемы, а также три вопроса.
Вопрос 1 (ранг Вероятность диагностики возможных причин отказов в зависимости от специальных процедур контроля на подъемных сооружениях опасных производственных объектов?
Вопрос 2 (ранг О): Вероятность появления каждого вида потенциального отказа в зависимости от класса использования блоков и элементов объекта?
Таблица 1
Возможные причины отказов блоков и элементов рамы грузовой тележки крюкового электрического мостового крана
Индекс Блок, элемент Возможные причины отказов Индекс отказа
Б1.1 Лонжерон - трещины С1
- деформация местная С2
- коррозия Сз
Б1.2 Стенка - трещины С4
- коррозия С5
Б1.3 Накладка - трещины С6
Б1.4 Упор - деформация С7
Б1.5 Перемычка - трещины С8
А2 Балка поперечная - деформация С9
- трещины С10
Аз Балка верхних блоков - деформация С11
А4 Лист настила - деформация С12
А5 Ребро жёсткости - деформация С13
А6 Кронштейн - отсутствие элемента С14
А7 Ребро жёсткости - деформация С15
А8 Проушина - деформация С16
А9 Ребро жёсткости - деформация С17
А10 Ограждение - деформация местная С18
А11 Крепёжное соединение - отсутствие элемента С19
- дефект резьбы С20
А12 Щиток - отсутствие элемента С21
- деформация С22
А13 Проушина - деформация С23
А14 Стойка - отсутствие элемента С24
А15 Перила - отсутствие элемента С25
А16 Поперечина - отсутствие элемента С26
А17 Опора - деформация С27
А18 Кронштейн - деформация С28
А19 Кронштейн - деформация С29
А20 Опора - деформация С30
А21 Кронштейн - деформация С31
А22 Опора - деформация С32
А23 Кронштейн - деформация Сзз
А24 Кронштейн - трещины С34
А25 Кронштейн - деформация С35
А26 Проушина - отсутствие элемента С36
Вопрос 3 (ранг Б): Способ обнаружения отказа и средства, которые специалист применяет 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 О, Б.
Критерии оценки диагностики возможных причин отказов специальными процедурами контроля на подъемных сооружениях опасных производственных объектов по рангу £ приведены в табл. 2.
Критерии оценки вероятности появления каждого вида потенциального отказа от класса использования Тг (механизма техни-
Таблица 2
Критерии оценки диагностики возможных причин отказов
Значимость последствия Уровень регламентных работ Ранг (5)
Опасная без предупреждения Разрушение элемента конструкции, 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 Техническое устройство находится в работоспособном состоянии 2
Отсутствует Техническое устройство находится в исправном состоянии 1
ческого устройства) или и (металлоконструкции) элементов объекта по рангу О приведены в табл. 3 и 4.
Критерии оценки вероятности появления каждого вида потенциального отказа от класса использования Т (механизма технического устройства) или и (металлоконструкции) элементов объекта по рангу О приведены в табл. 3 и 4.
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:
- для элементов механизма технического устройства:
О = КТ1,
- для несущих элементов металлоконструкции технического устройства:
О = 0,5К1и1, где: Ол - продолжительность использования элемента конструкции в часах; Ki - коэффициент использования элемента конструкции; Т - класс использования объекта в часах; и) - класс использования объекта в циклах.
Критерии оценки по способу обнаружения отказа и средств, которые специалист применяет для обнаружения возможных причин отказов по рангу Б, 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 5, О, Б выполняется с помощью следующего соотношения
Таблица 3
Критерии оценки вероятности появления потенциального отказа от класса использования Т
Класс использования Продолжительность использования Ранг (О)
механизм кран час цикл
То - 200 - 13
Тх - 400 - 12
Т2 - 800 - 11
Тз Ио 1600 1,6х104 10
Т4 Их 3200 3,2х104 9
Т5 И2 6300 6,3х104 8
Тб Из 12500 1,25х105 7
Т7 И4 25000 2,5х105 6
Т8 Из 50000 5,0х105 5
Т9 Иб 100000 1,0х106 4
- И7 - 2,0х106 3
- И8 - 4,0х106 2
- И9 - Более 4,0 х106 1
Таблица 4
Критерии оценки вероятности появления потенциального отказа от класса использования и
Детали Срок службы, год Коэффициент использования К
Тормозные колодки 0,1 0,01
Канаты 0,3 0,03
Зубчатые колёса 1,5 0,15
Подшипники качения 3 0,30
Валы редукторов 10 1
Металлоконструкции 20 2
Таблица 5
Критерии оценки по способу обнаружения отказа и средств
Полнота контроля, производительность, оперативность, безопасность и достоверность методов неразрушающего контроля, точность средств измерения Ранг(В)
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
т=10
У{к} = 0Гу \{к}
т=1
-{к}
где: у^ов " усреднённая оценка по рангам 8,
О, Б, поставленная при ответе на к -й вопрос
{к}
опросного листа экспертами; у/дад - количественная оценка по рангам 8, О, Б, поставленная т -м экспертом балла при ответе на к -й вопрос опросного листа.
Статистическая обработка ответов экс-
пертов на вопросы опросного листа по рангам 8, О, Б приведена в табл. 6.
Количественная оценка критичности возможных причин отказов блоков и элементов объекта, коэффициент приоритетного риска ), определяется произведением рангов 8, О, Б и нормируется от 1 до 1300. Результаты количественной оценки критичности блоков и элементов объекта приведены в табл. 6.
Таблица 6
Количественная оценка критичности возможных причин отказов блоков и элементов объекта
Индекс Блок, элемент Возможные причины Индекс Ранги КПР
отказов отказа (3) (О) (В) Кол. Сумма
- трещины С1 8 7 8 448
Бы Лонжерон - деформация местная С2 5 7 2 70 966
- коррозия Сз 8 7 8 448
Б1.2 Стенка - трещины С4 8 7 8 448 896
- коррозия СЗ 8 7 8 448
Б1.3 Накладка - трещины Сб 8 7 7 392 392
Б1.4 Упор - деформация С7 5 7 2 70 70
БГ.5 Перемычка - трещины СВ 5 7 0 0 0
А2 Балка попе- - деформация С9 5 7 2 70 518
речная - трещины С10 8 7 8 448
Аз Балка верхних блоков - деформация С11 5 7 0 0 0
А4 Лист настила - деформация С12 5 7 0 0 0
АЗ Ребро жёсткости - деформация С13 5 7 0 0 0
Аб Кронштейн - отсутствие элемента С14 3 7 0 0 0
А7 Ребро жёсткости - деформация С15 5 7 0 0 0
АВ Проушина - деформация С16 5 7 0 0 0
А9 Ребро жёсткости - деформация С17 5 7 0 0 0
Аг° Ограждение - деформация местная С18 3 7 2 42 42
А11 Крепёжное - отсутствие элемента С19 3 7 1 21 63
соединение - дефект резьбы С20 6 7 1 42
А12 Щиток - отсутствие элемента С21 3 7 1 21 42
- деформация С22 3 7 1 21
А13 Проушина - деформация С23 5 7 0 0 0
А14 Стойка - отсутствие элемента С24 3 7 0 0 0
А15 Перила - отсутствие элемента С25 3 7 0 0 0
А16 Поперечина - отсутствие элемента С26 3 7 0 0 0
А17 Опора - деформация С27 3 7 0 0 0
А18 Кронштейн - деформация С28 3 7 0 0 0
А19 Кронштейн - деформация С29 3 7 0 0 0
А20 Опора - деформация С30 3 7 0 0 0
Окончание табл. 6
Индекс Блок, элемент Возможные причины отказов Индекс отказа Ранги КПР
(^ (О) Р) Кол. Сумма
А21 Кронштейн - деформация С31 3 7 0 0 0
А22 Опора - деформация С32 3 7 0 0 0
А23 Кронштейн - деформация С33 3 7 0 0 0
А24 Кронштейн - трещины С34 5 7 2 70 70
А25 Кронштейн - деформация С35 3 7 0 0 0
А26 Проушина - отсутствие элемента С36 3 7 0 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 «лонжерон» и заканчивая «щиток», и подсчитывается общее значение коэффициента приоритетного риска для каждого блока или элемента. В графе «накоп-
Результаты ранжирования коэ^
ленный 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 количество процентов. Последнюю графу заполняем по аналогии с графой «накопленный итог, сумма».
Таблица 7
ициента приоритетного риска
Индекс Блок, элемент Возможные отказы КПР Доля % Накопленный итог
Кол. Сумма Сумма %
Б1.1 Лонжерон - трещины 448 966 31,58 966 31,58
- деформация местная 70
- коррозия 448
Б1.2 Стенка - трещины 448 896 29,29 1862 60,87
- коррозия 448
А2 Балка поперечная - деформация 70 518 16,93 2380 77,8
- трещины 448
Б1.3 Накладка - трещины 392 392 12,81 2772 90,61
Б1.4 Упор - деформация 70 70 2,29 2842 92,9
А24 Кронштейн - трещины 70 70 2,29 2912 95,19
А11 Крепёжное соединение - отсутствие элемента 21 63 2,07 2975 97,26
- дефект резьбы 42
А10 Ограждение - деформация местная 42 42 1,37 3017 98,63
А12 Щиток - отсутствие элемента 21 42 1,37 3059 100
- деформация 21
Для построения диаграммы Парето (рис. 6) 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 столбец, вертикальная сторона которого равна значению коэффициента приоритетного риска. Блоки и элементы от-
кладываются в порядке убывания их коэффициента приоритетного риска. Если при построении диаграммы ряд столбцов имеют одинаковую высоту, то это означает их одинаковый «вклад в образование риска возникновения отказа» рамы грузовой тележки мостового крюкового электрического крана.
На правой стороне графика по оси ординат откладываем значения кумулятивного процента и вычерчиваем кривую кумулятив-
ной суммы. Данная кривая носит название кривой Парето, она отражает в общем случае накопленное влияние всех причин потенциальных отказов блоков и элементов в конструкции рамы грузовой тележки мостового крюкового электрического крана.
Рис. 6. Диаграмма Парето рамы грузовой тележки мостового 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. Те отказы, которые расположены слева от перпендикуляра, являются значимыми, а отказы, расположенные справа, являются не значимыми.
Из построенной диаграммы Парето (рис. 9) видно, что в области риска оказались элементы конструкции, как: Б 1.1 Лонжерон Б1.2 Стенка Балка поперечная
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. 7).
А2
- 31,58%
- 29,29%
- 16,93%
Рис. 7. Диаграмма Исикавы для элементов рамы грузовой тележки мостового крана, оказавшихся в зоне риска
Анализируя причинно-следственную диаграмму (рис. 7), можно сделать вывод, что наибольший риск возникновения потенциальных отказов имеет лонжерон. Этот факт подтверждается значением коэффициента приоритетного риска - 966. По сравнению с остальными рисками потенциальных отказов блоков и элементов объекта: стенка - 896, балка поперечная - 518. Возможные причины отказов блоков и элементов объекта из области риска и значимость последствий приведены в табл. 8.
Выводы.
Лимитирующими элементами, а также очень важными (по значимости последствия) в конструкции рамы грузовой тележки крюкового электрического мостового крана являются: лонжерон, стенка, балка поперечная.
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.
Таблица 8
Возможные причины отказов блоков и элементов объекта и значимость их последствий
Элемент Возможные Значимость
конструкции отказы последствия
трещины Очень важная
Лонжерон деформация местная Слабая
коррозия Очень важная
Стенка трещины Очень важная
коррозия Очень важная
Балка поперечная деформация Слабая
трещины Очень важная
Таким образом, для уменьшения риска возникновения потенциальных отказов необходимо:
1) соблюдать паспортный режим работы подъемного сооружения и условия эксплуатации;
2) проводить диагностику возможных причин отказов специальными процедурами контроля;
3) применять эффективные методы не-разрушающего контроля и средства измерения.
Представленный в данной работе БМЕЛ-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 [25, 26], 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 рис-
ка может быть достигнута на основании анализа конструкции, режима работы, эксплуатационной документации, организации работы по техническому обслуживанию и ремонту на основе экспертных оценок технического 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. - 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 № 263 «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, А.О. Шигин. - Красноярск: СФУ, 2008. - 252 с.
24. ГОСТ 25546-82 «Краны грузоподъемные. Режимы работы».
25. Ритенман, И.Л. Вероятность возникновения отказов при эксплуатации механизма подъёма мостового крюкового электрического крана / И.Л. Ритенман, В.И. Ритенман, Л.И. Блейшмидт // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. - 2017. - №3. - С. 303-332.
26. Ритенман, И.Л. Вероятность возникновения отказов при эксплуатации механизма передвижения грузовой тележки мостового крюкового электрического крана / И.Л. Ритенман, В.И. Ритенман, Л.И. Блейшмидт // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. - 2017. - №4. - С. 426-446.
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»,
vlad. [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 MECHANISM OF MOVEMENT OF A CARGO TRUCK ELECTRICAL HOOK BRIDGE CRANE
12 1 Ritenman I.L. , Ritenman V.I. , Bleyshmidt L.I.
1 - OOO «Prombezopasnost» (Bryansk, Russia) 2 - JSC "METACLAY" (Karachev, Bryansk oblast, Russia)
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: 10.22281/2413-9920-2018-04-01 -56-70
References
1. Analysis of the types and consequences of potential failures. FMEA / "Chrysler Corporation, Ford motor company, General motors Corporation". N. Novgorod, KD, Priority, 1997. 67 p. (In Russian)
2. Ishikawa K. Japanese quality management methods. Moscow, Economics, 1988. 216 p. (In Russian)
3. Aleksandrov M.P. Lifting machines. Moscow, MGTU imeni N.E. Baumana, Vys-shaya shcola, 2000. 552 p. (In Russian)
4. Kanevsky I.N., Salnikova E.N. Nondestructive methods of control. Vladivostok, DVGTU, 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 "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. ISO 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., Stovbu-nenko A., Shigin A. O. Metallurgical lifting-transport machines. Krasnoyarsk, SFU, 2008. 252 p. (In Russian)
24. GOST 25546-82 «Cranes for lifting. Operating modes» (In Russian)
25. Ritenman I.L., Ritenman V.I., Bleysh-midt L.I. The likelihood of failures in the operation of the lifting mechanism electrical hook bridge crane. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta, 2017, No.3, pp. 303-332. DOI: 10.22281/24139920-2017-03-03-303-332 (In Russian)
26. Ritenman I.L., Ritenman V.I., Bleysh-
Дата принятия к публикации (Date of acceptance for publication) 20.01.2018
midt L.I. Probability of failures in the operation of the movement mechanism of the cargo trolley of a bridge hook electric crane. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Bryanskogo gosu-darstvennogo universiteta, 2017, No.4, pp. 426446. DOI: 10.22281/2413-9920-2017-03-04426-446 (In Russian)
Authors' information
Ilya L. Ritenman - an expert in the field of industrial safety, the 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): 25.03.2018
