ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

Худошин Андрей Андреевич

Сборник докладов VI Международной научной конференции аспирантов и студентов "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" – Донецк:ДонНТУ, 2007.

К вопросу изменение состояния элементов технических систем

Любая техническая система создается для выполнения некоторого комплекса полезных функций, достижения определенных целей. Существуют две стадии жизни технической системы: информационная и материальная. Информационное существование объекта связано с появлением образа и набором данных, необходимых проектировщику для разработки, расчета и выбора конструкции агрегата. Стадия материального существования состоит из ввода объекта в эксплуатацию, работы объекта и вывода из эксплуатации. На предприятиях химической промышленности работа объекта является продолжительным процессом, который включает в себя: эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт.

В процессе своего существования, под воздействием различных негативных факторов, изменяются основные свойства технического объекта. Под изменением свойств технического объекта подразумевается изменение состояния его элементов в результате износа, причинами которого являются: трение, коррозия, неоднородность структуры металла, внутреннее напряжение, повышенная и пониженная температура, давление и т.д. Под действием этого неполного перечня причин происходит ухудшение свойств технической системы, что и приводит к необходимости проведения ремонтов. Основной проблемой проведения ремонтных работ на предприятии является определение сроков их осуществления.

Плановые ремонтные работы по-разному влияют на состояние оборудования. Частые ремонты уменьшают период эксплуатации и увеличивают экономические затраты, если проводить их редко оборудование в процессе работы будет сильно изнашиваться, что в свою очередь приведет к уменьшению срока его службы.

На предприятиях применяется следующие системы определения сроков проведения ремонтных работ: система ППР (планово предупредительные ремонты), система ТОиР (технического обслуживания и ремонта).

Каждая из методик сводится к прогнозированию, основываясь на предыдущем опыте, полученном в виде статистической информации от возможного числа однотипных объектов. При таком подходе получаемые данные не всегда отвечают реальному состоянию работающего объекта. Это приводит к неэффективному использованию материальных средств. Альтернативой традиционных систем является система ремонтов по состоянию. Преимущество, которой заключается в том, что ремонты проводятся тогда когда это необходимо.

Переход к ремонтам по фактическому состоянию возможен при внедрении в существующие методики количественного показателя, который давал бы четкое представление о том, как изменилось состояние элементов технической системы относительно первоначального. Технический объект должен иметь следующий набор параметров: геометрические, физические, химические.

Геометрические параметры определяют: высоту, длину, диаметр, отклонение на размер каждой отдельно взятой детали. Физические: твердость, плотность, теплотехнические параметры, прочее. Химические параметры характеризуют состав материала, из которого изготовлен объект.

Набор параметров определяет свойство объекта. Значит, изменяясь, параметры влекут за собой изменение всей технической системы. Следовательно, необходимо рассматривать два объекта: первый в начальный момент, а по истечении времени уже другой. Задача сводится к измерению параметров и сравнению объектов.

Существует метод сравнения объектов «ПАУК-ЦИС» (аббревиатура "ЦИС" образована первыми буквами от названия Центрального Института Сварки, в котором этот метод был разработан)

Метод «ПАУК-ЦИС» представляет собой наглядную диаграмму, построенную в полярных координатах. Оси, на которых отмечаются значения параметров, направлены по радиусам от центра окружности к периферии. На рис. 1 приведен пример, который поясняет этот метод. Он позволяет провести сравнение объектов по одинаковым параметрам, которыми характеризуются объекты.

Рисунок 1. Пример выполнения графика изменения параметров элемента 1 – Первоначальное состояние элемента системы  2 – Текущее состояние элемента системы  3 - Допустимое состояние элемента технической системы

Все данные откладываются на графике в процентах, в начальный момент времени, каждый параметр равен 100%. Кроме того, стоится фигура, которая будет отвечать допустимому состоянию элемента технической системы. Эта фигура строится по минимальным величинам каждого из параметров. Данные о параметрах должны поступать с работающего объекта и отмечаться на графике, что и будет соответствовать текущему состоянию элемента системы. Следовательно, при пересечении фигурой 2 хоря бы в одной точке фигуру 3 следует произвести ремонт или предпринять меры по восстановлению параметра.

С помощью этого способа определяется ресурс элементов технической системы. Площадь фигуры 1 – 100% ресурс, площадь фигуры 3 – минимальный ресурс элемента технической системы (эксплуатация оборудования не рекомендуется)