IV. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРТИЗЫ
23. Анализ технической документации, представленной заказчиком в соответствии с п. 16 Методических указаний, проводится до начала экспертного обследования ЛКУ на месте установки. Цели анализа - установление номенклатуры технических параметров, предельных состояний, выявление наиболее вероятных отказов и повреждений для более полного и качественного экспертного обследования.
В процессе анализа проводится идентификация ЛКУ, устанавливаются фактические технические параметры ее эксплуатации, которые сравниваются с заданными или предельно допустимыми параметрами по паспорту и проекту.
24. Идентификация ЛКУ проводится в целях установления соответствия конструкции, компоновки изделия паспортным и проектным данным. При идентификации в первую очередь обращается внимание на наличие металлических табличек на наружной поверхности элементов ЛКУ (привод, редуктор, натяжное устройство и пр.), которые содержат:
товарный знак завода-изготовителя;
обозначение изделия в соответствии с ГОСТом или ТУ;
заводской порядковый номер;
год изготовления.
При идентификации элементов ЛКУ проверяется ее комплектность, а также соответствие отдельных элементов конструкторской документации (далее - КД). В случае несоответствия элементов ЛКУ КД проверяются документы на внесение конструктивного изменения. При этом следует иметь в виду, что изменение конструкции эксплуатирующей организацией или ремонтным предприятием должно быть произведено в установленном порядке (в угольной отрасли - в соответствии с Положением о порядке изменений конструкций отдельных экземпляров оборудования, используемого на угольных и сланцевых шахтах (РД 05-447-02), утвержденным Постановлением Госгортехнадзора России от 28.06.02 N 40).
Сравниваются с паспортными и проектными данными следующие фактические параметры, характеризующие условия эксплуатации ЛКУ:
угол наклона выработки (галереи), в которой установлена ЛКУ;
длина конвейера;
тип конвейера;
рабочая скорость движения ленты;
тип ленты (резинотросовая, резинотканевая);
ширина ленты;
фактический диаметр приводных барабанов;
тип натяжного устройства;
тип редуктора;
тип, мощность электродвигателей приводов конвейеров;
тип применяемых средств управления, защиты и блокировок, в том числе средств автоматического пожаротушения.
25. Проверка выполненных эксплуатирующей организацией работ по подготовке к экспертному обследованию ЛКУ.
Заказчик экспертизы должен обеспечить:
очистку элементов ЛКУ от грязи, пыли, смазки и коррозии;
очистку выработки (галереи) от просыпи транспортируемого груза;
доступ экспертов к элементам и узлам ЛКУ;
проведение необходимых работ по техническому обслуживанию;
выполнение необходимых мероприятий по обеспечению безопасности, в том числе по допуску персонала к работе.
26. Разработка рабочей карты обследования.
Рабочая карта составляется на основании анализа представленной документации по форме Приложения 2. В нее должны быть включены перечень рассматриваемых документов и перечень элементов ЛКУ, подлежащих экспертному обследованию. По результатам экспертного обследования в карте указываются состояние обследованного элемента и выявленные дефекты.
Обследованию подлежат следующие узлы и элементы ЛКУ: двигатели, редукторы, подшипники качения, приводные барабаны и их футеровка, тормозные устройства, лента, роликоопоры, натяжное устройство, очистные и центрирующие устройства, загрузочные и перегрузочные устройства, линейная часть (став), гидромуфты, установки автоматического пожаротушения.
Кроме этого подлежат проверке: соответствие технологических характеристик установленного конвейера фактическим условиям эксплуатации; правильность монтажа механического оборудования; плавность изгиба трассы конвейера и допустимые радиусы изгиба в вертикальной плоскости; состояние фундаментов и рам под оборудованием; разъемные и неразъемные соединения; состояние крепи выработки; укомплектованность обслуживающего персонала и организация технического обслуживания в части выполнения плановых объемов работ по регламентному обслуживанию.
Предельные значения контролируемых параметров с указанием способов контроля приведены в Приложении 3. Приведенный перечень может быть уточнен или дополнен на основании анализа эксплуатационной и ремонтной документации исходя из особенностей конструкции обследуемой ЛКУ.
27. Экспертное обследование элементов ЛКУ состоит из:
визуального и измерительного контроля (далее - ВИК);
неразрушающего контроля (далее - НК);
вибродиагностического обследования (далее - вибродиагностика).
НК и вибродиагностика применяются на высокопроизводительных конвейерах с суммарной мощностью привода свыше 350 кВт, шириной ленты не менее 1400 мм, при наличии измерительной аппаратуры, соответствующей области применения, и с учетом технико-экономической целесообразности.
28. ВИК технического состояния элементов ЛКУ.
ВИК элементов ЛКУ проводится в целях выявления изменений их формы, поверхностных дефектов в материале и соединениях (в том числе сварных) деталей, наплавках, образовавшихся в процессе эксплуатации, трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, деформаций, ослаблений болтовых и заклепочных соединений и пр.
ВИК элементов ЛКУ проводится в соответствии с Инструкцией по визуальному и измерительному контролю (РД 03-606-03), утвержденной Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03 N 92, зарегистрированным Минюстом России 20.06.03, регистрационный N 4782.
Измерительный контроль материала и сварных соединений выполняют в целях определения соответствия геометрических размеров конструкций и допустимости повреждений материала и сварных соединений, выявленных при визуальном контроле, требованиям рабочих чертежей, ТУ, стандартов и паспортов.
Визуальным и измерительным контролем ЛКУ устанавливают:
комплектность и правильность монтажа конвейера, защитных и предохранительных устройств;
комплектность электрооборудования;
прямолинейность оси конвейера;
правильность размеров и монтажа роликоопор;
правильность монтажа барабанов;
правильность монтажа натяжного устройства;
правильность монтажа двигателей, редукторов и муфт приводов;
правильность монтажа: очистительных устройств, загрузочных и разгрузочных устройств, специальных принадлежностей;
состояние конвейерной ленты, величину износа обкладок, правильность выбора ее рабочей стороны, состояние стыков, прямолинейность и симметричность расположения ленты на роликах;
действие централизованных и местных смазочных устройств;
действие предупредительных и сигнальных устройств, средств защиты и блокировок.
При визуальном контроле материала и сварных соединений проверяют:
отсутствие (наличие) механических повреждений поверхностей;
отсутствие (наличие) изменений формы элементов конструкций (деформированные участки, коробление, провисание и другие отклонения от первоначального состояния);
отсутствие (наличие) трещин и других поверхностных дефектов, образовавшихся (получивших развитие) в процессе эксплуатации;
отсутствие коррозионного и механического износа поверхностей.
При измерительном контроле состояния материала и сварных соединений определяют:
размеры механических повреждений материала и сварных соединений;
размеры деформированных участков материала и сварных соединений, в том числе длину, ширину и глубину вмятин, выпучин;
овальность цилиндрических элементов;
прямолинейность (прогиб) образующей конструкции (элемента);
фактическую толщину стенки материала (при возможности проведения прямых измерений);
глубину коррозионных язв и размеры зон коррозионного повреждения, включая их глубину.
Разметку поверхности для измерения толщины стенок рекомендуется проводить термостойкими и хладостойкими маркерами, а при их отсутствии - краской или мелом.
По результатам ВИК составляется акт (Приложения 4 и 5).
Используемые средства визуального и измерительного контроля:
лупы, в том числе измерительные;
линейки измерительные металлические;
угольники поверочные 90° лекальные;
штангенциркули, штангенрейсмусы и штангенглубиномеры;
щупы;
угломеры с нониусом;
стенкомеры и толщиномеры индикаторные;
микрометры;
нутромеры микрометрические и индикаторные;
калибры;
эндоскопы;
шаблоны, в том числе специальные и универсальные (например, типа УШС), радиусные, резьбовые и др.;
плоскопараллельные концевые меры длины с набором специальных принадлежностей;
штриховые меры длины (стальные измерительные линейки, рулетки).
Допускается применение других средств визуального и измерительного контроля при условии наличия соответствующих инструкций, методик их применения.
Измерительные приборы и инструменты должны проходить поверку (калибровку) в метрологических службах в установленном порядке.
Все выявленные дефекты должны быть отражены в рабочей карте обследования.
29. Проверка элементов оборудования ЛКУ методами НК.
Проверке методами НК подвергаются базовые, несущие и опорные конструкции ЛКУ при обнаружении признаков наличия трещин в металлических конструкциях или сварных швах при визуальном и измерительном контроле. Места обнаружения трещин подвергают дополнительной проверке с помощью одного из методов НК:
ультразвукового (далее - УК);
магнитопорошкового (далее - МК);
проникающими веществами (капиллярного) (далее - ПВК).
УК позволяет обнаруживать поверхностные и внутренние плоскостные (трещины) и объемные дефекты, определять координаты и расположение дефекта в детали.
МК позволяет определять наличие трещин у поверхности, расслоений, различных включений, находящихся на небольшой глубине.
ПВК позволяет определять наличие трещин, характер их развития по поверхности детали.
НК выполняется организацией, имеющей лабораторию, аттестованную в соответствии с Правилами аттестации и основными требованиями к лабораториям неразрушающего контроля (ПБ 03-372-00), утвержденными Постановлением Госгортехнадзора России от 02.06.00 N 29, зарегистрированным Минюстом России 25.07.00, регистрационный N 2324.
Оборудование и приборы перед проведением НК должны быть проверены в установленном порядке.
Перечень элементов оборудования ЛКУ, подлежащих неразрушающему контролю, и форма протокола по неразрушающему контролю приведены в Приложениях 6 и 7.
Перечень элементов может быть уточнен в зависимости от конструкции ЛКУ.
30. Вибродиагностика.
Устанавливаются два вида измерений параметров механических колебаний: контрольные измерения и диагностические измерения.
Контрольные измерения предназначены для оценки технического состояния механических узлов ЛКУ по общему уровню вибрации без выявления дефектов и причин их возникновения.
Диагностические измерения предназначены для выявления дефектов и причин их возникновения, оценки и прогнозирования степени развития дефектов и разработки рекомендаций по их устранению.
Виды и объем диагностических измерений определяются целями вибродиагностики. Они выполняются по разработанным методикам, программам с привлечением специальной диагностической аппаратуры и вычислительных средств.
Аппаратное оснащение диагностических измерений:
персональный компьютер с АЦП и программным обеспечением;
многоканальный (3- или 6-канальный) виброметр с комплектом виброизмерительных преобразователей и коммутатором, отвечающий требованиям ГОСТ 30296-95;
узкополосный анализатор или фильтр частот.
Основные понятия и определения - в соответствии с ГОСТ 24-346-80 (СТ СЭВ 1926-79) "Вибрация. Термины и определения" (введен с 01.01.81) и ГОСТ 24347-80 (СТ СЭВ 1927-79) "Вибрация. Обозначения и единицы величин" (введен с 01.01.81).
Из возможных измеряемых значений колебательного процесса
(вибрации): амплитуд перемещений S , скорости колебаний V ,
е е
ускорения А и т.д. действующими международными и государственными
е
стандартами ИСО 2372, ИСО 3945, ГОСТ Р ИСО 10816-1-97, ГОСТ Р ИСО
10816-3-99 и другими рекомендуется использовать для оценки
технического состояния скорость колебаний V, мм/с, поскольку этот
параметр наиболее полно характеризует энергию колебательного
процесса.
В качестве основного вибрационного параметра для оценки
технического состояния ЛКУ используют общее среднеквадратичное
значение виброскорости V ,m,s, мм/с:
r
__________________
/1 Т 2
V ,m,s = \/ - интеграл V (t)dt,
r Т 0
где:
Т - период выработки, который должен быть намного больше периода любого из основных частотных компонентов, содержащихся в V(t);
V(t) - функция виброскорости от времени (осциллограмма колебательной скорости).
Значение виброскорости определяют в результате анализа вибрационных спектров в функции угловой частоты омега (омега = 2 пи f, где f - частота колебаний).
Если известны среднеквадратичные значения амплитуд
виброскорости в полосе частот от f до f , то среднеквадратичное
1 n
значение виброскорости (СКЗ) равно:
_______________
/2 2 2
V = \/V + V +...+ V ,
СКЗ 1 2 n
где V - значение виброскорости на n-й частоте (n = 1, 2,...).
n
Кроме того, при диагностических измерениях оборудования ЛКУ
следует определять виброперемещение S , мкм, и виброускорение А ,
е е
м/кв. с.
Требования к диапазонам и погрешностям измерений параметров вибрации приведены в табл. 1.
Таблица 1
КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВИБРАЦИИ
┌────────────────────┬─────────┬──────────────┬──────────────────┐ │ Контролируемый │Частотный│ Динамический │ Погрешность │ │ параметр │диапазон,│ диапазон │ измерений, % │ │ │ Гц │ ├────────┬─────────┤ │ │ │ │ по │ по │ │ │ │ │частоте │амплитуде│ ├────────────────────┼─────────┼──────────────┼────────┼─────────┤ │Виброскорость V │10 - 1000│0,1 - 30 мм/с │ +/- 3 │ +/- 6 │ │ r │ │ │ │ │ │Виброперемещение S │2 - 100 │0,1 - 450 мкм │ +/- 3 │ +/- 10 │ │ e │ │ │ │ │ │Виброускорение A │10 - 3000│1 - 20 м/кв. с│ +/- 3 │ +/- 6 │ │ e │ │ │ │ │ └────────────────────┴─────────┴──────────────┴────────┴─────────┘
В качестве основного вида специальных диагностических измерений следует использовать методики получения амплитуд и частот спектральных составляющих вибросигнала (спектральный анализ) в диапазоне частот 2 - 1000 Гц.
Фильтрация составляющих вибросигнала осуществляется узкополосными анализаторами или алгоритмическими (программными) методами с погрешностью +/- 3% по частоте.
В качестве дополнительных средств анализа вибросигнала при
диагностических измерениях рекомендуется использовать методы
анализа коэффициента эксцесса Е , анализ амплитуд огибающих
k
вибросигнала на резонансной частоте подшипника или датчика.
Проведение контрольных и диагностических измерений вибрации механических узлов ЛКУ.
Измерения и регистрация контролируемых параметров вибрации должны проводиться на всех штатных точках ЛКУ, определяемых в зависимости от конструкции привода:
на корпусе подшипников редуктора;
на корпусе подшипников барабанов.
Пример кинематической схемы контроля приведен на рисунке.
Электродвигатель Редуктор Барабан
┌──┐
┌────────┐ │ │
┌───┐ │ │ ┌───┐ ┌───┐ │ │ ┌───┐
─┤ ├─┤ ├─┤ ├┤ ├┤ ├─┤ ├─┤ ├─
└───┘ │ │ └───┘ └───┘ │ │ └───┘
1 └────────┘ 2 3 │ │ 4
│ │ ┌─────┐
┌───┐ │ │ ┌───┐ ┌───┐ │ │┌───┐
─┤ ├─┤ ├─┤ ├┤ ├┤ ├─┤ ├┤ ├─
└───┘ │ │ └───┘ └───┘ │ │└───┘
9 │ │ 10 11 └─────┘ 12
┌────────┐ │ │
┌───┐ │ │ ┌───┐ ┌───┐ │ │ ┌───┐
─┤ ├─┤ ├─┤ ├┤ ├┤ ├─┤ ├─┤ ├─
└───┘ │ │ └───┘ └───┘ │ │ └───┘
5 └────────┘ 6 7 └──┘ 8
Кинематическая схема контроля:
1 - 12 - точки контроля подшипников (установка датчиков)
Измерение параметров вибрации следует проводить в трех ортогональных проекциях: вертикальной плоскости, поперечной и осевой (совпадающей с осью вала).
Виброизмерительные преобразователи (далее - ВИП) следует располагать в соответствии с ГОСТ ИСО 10816-1-97:
вертикальный - на верхней крышке подшипника, по оси вала, в средней части крышки;
горизонтальный - ниже шва горизонтального разреза крышки (в зоне "погружения" вала);
осевой - в направлении оси вала, на массивном участке крышки.
В общем случае при расположении ВИП следует избегать их установки на тонкостенных участках и стыках.
Каждая из выбранных точек должна быть ясно отмечена на агрегате и зарегистрирована в журнале (протоколе).
Крепление ВИП к поверхности агрегата может осуществляться:
резьбовым соединением на шпильке М3x0,75; М5x0,75; М12x0,75 и М14x1;
с помощью магнита;
на липкой ленте;
с помощью воска;
с помощью щупа - при оперативном контроле вибрации.
Обязательное требование - поверхность контакта с ВИП должна
быть ровной, хорошо обработанной и чистой. Ее шероховатость не
должна превышать R = 2,5.
a
Измерение и регистрация параметров вибрации электродвигателей должны проводиться на всех штатных точках в соответствии с ГОСТ Р ИСО 10816-1-97, ИСО 2372, ИСО 2373 и ГОСТ 20815-93 в трех ортогональных проекциях: вертикальной, осевой и горизонтальной на стойках и корпусах подшипников.
Кроме того, для крупных электродвигателей (массой более 2000 кг и частотой вращения не более 3000 об./мин.) дополнительные точки контроля вибрации устанавливаются на пакете статора в двух направлениях - в радиальном и тангенциальном в зоне наибольшей вибрации (выше уровня опорной поверхности).
В качестве нормируемого параметра вибрации элементов ЛКУ
устанавливается среднеквадратичное значение виброскорости V в
СКЗ
полосе частот 2 - 1000 Гц.
При проведении вибродиагностики ведется журнал измерений (Приложение 8) вибрационных параметров и заполняется таблица измерений (Приложение 9).
Диапазоны значений виброскорости и соответствующая оценка технического состояния элементов ЛКУ приведены в табл. 2.
Таблица 2
ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ВИБРОСКОРОСТИ РЕДУКТОРОВ И БАРАБАНОВ
┌─────────────────────────┬──────────────────────────────────────┐ │ Допустимые значения │ Подшипники редукторов, барабанов, │ │ V , мм/с │ электродвигателей ЛКУ │ │ СКЗ │ │ ├─────────────────────────┼──────────────────────────────────────┤ │ │На границах зон │ │1,8 - 2,3 │Зона А - приемо-сдаточные испытания │ │ │или после ремонта │ │2,3 - 4,5 │Зона В - пригодные для эксплуатации │ │ │без ограничения сроков │ │4,5 - 7,1 │Зона С - непригодные для длительной │ │ │эксплуатации, могут функционировать │ │ │ограниченный срок до начала ремонтных │ │ │работ │ │7,1 - 11,2 │Зона D - опасно для эксплуатации, │ │ │могут произойти серьезные повреждения │ │ │машины │ │Более 11,2 │Не рекомендуется эксплуатировать, │ │ │повреждение машины может произойти в │ │ │любой момент времени │ └─────────────────────────┴──────────────────────────────────────┘
По результатам вибродиагностики составляется протокол по вибродиагностике оборудования ЛКУ (Приложение 10), содержащий оценку технического состояния элементов ЛКУ с указанием возможных дефектов (при оценке технического состояния "допустимо" или "недопустимо"), повлекших за собой повышение уровня интенсивности вибрации.
Оценки соответствуют следующему техническому состоянию:
Зона А - "хорошо".
Зона В - "удовлетворительно".
Зона С - "допустимо".
Зона D - "недопустимо".
В протоколе должны быть указаны:
дата измерения, наименование организации и фамилии лиц, проводивших измерения;
рабочие параметры ЛКУ, при которых проводились измерения (направление движения ленты, потребляемая мощность, частота вращения ротора приводного двигателя, скорость движения ленты, диаметр барабана);
схема контрольных точек;
схема обводки ленты на приводных и отклоняющих барабанах;
значения интенсивности вибраций подшипниковых опор, полученные при измерении;
сведения об использованных аппаратурных и программных средствах.
31. Обследование и оценка состояния электрического оборудования.
Проверка состояния электрооборудования должна включать:
оценку соответствия установленного электрооборудования проектной документации;
оценку правильности монтажа электрооборудования в соответствии с проектом;
внешний осмотр и проведение измерений, необходимых для анализа электробезопасности работы электрооборудования (состояние корпусов, оболочек и кабельных вводов; знаков исполнения и взрывозащитных щелей; механический износ деталей, электрический износ контактов, нарушение теплового режима, искрение);
контрольную проверку правильности функционирования всех механизмов согласно электросхемам (переключений командоаппаратов, обеспечения плавности пуска и остановки электроприводов, безотказности включения-отключения приводов механизмов и т.д.);
срабатывание защит и блокировок;
проверку сопротивления изоляции;
проверку сопротивления заземления и т.д.