Диагностика технического состояния оборудования

3.3.1. Техническое диагностирование (ТД) - элемент системы ППР, позволяющий изучать и устанавливать признаки неисправности (работоспособности) оборудования, устанавливать методы и средства, при помощи которых дается заключение (ставится диагноз) о наличии (отсутствии) неисправностей (дефектов). Действуя на основе изучения динамики изменения показателей технического состояния оборудования, ТД решает вопросы прогнозирования (предвидения) остаточного ресурса и безотказной работы оборудования в течение определенного промежутка времени.
3.3.2. Техническая диагностика исходит из положения, что любое оборудование или его составная часть может быть в двух состояниях - исправном и неисправном. Исправное оборудование всегда работоспособно, оно отвечает всем требованиям ТУ, установленных заводом изготовителем. Неисправное (дефектное) оборудование может быть как работоспособно, так и неработоспособно, т. е. в состоянии отказа.
3.3.3. Оборудование может отказать в связи с изменением внешней среды и по причине физического износа деталей, находящихся как снаружи, так и внутри оборудования. Отказы являются следствием износа или разрегулировки узлов.
3.3.4. Техническая диагностика направлена в основном на поиск и анализ внутренних причин отказа. Наружные причины определяются визуально, при помощи измерительного инструмента, несложных приспособлений.
Методы, средства и рациональная последовательность поиска внутренних причин отказа зависят от сложности конструкции оборудования, от технических показателей, определяющие его состояние. Особенность ТД состоит в том, что она измеряет и определяет техническое состояние оборудования и его составных частей в процессе эксплуатации, направляет свои усилия на поиск дефектов.
3.3.5. По величине дефектов составных частей (агрегатов, узлов и деталей) можно определить работоспособность оборудования. Зная техническое состояние отдельных частей оборудования на момент диагностирования и величину дефекта, при котором нарушается его работоспособность, можно предсказать срок безотказной работы оборудования до очередного планового ремонта, предусмотренного нормативами периодичности Системы ППР, а также необходимость их корректировки.
3.3.6. Заложенные в основу ППР нормативы периодичности являются опытно усредненными величинами, установленными так, чтобы ремонтные периоды были кратными и привязанными к календарному планированию основного производства (год, квартал, месяц).
3.3.7. Любые усредненные величины имеют свой существенный не достаток: даже при наличии ряда уточняющих коэффициентов они не дают полной объективной оценки технического состояния оборудования и необходимости вывода в плановый ремонт. Почти всегда присутствуют два лишних варианта: остаточный ресурс оборудования далеко не исчерпан, остаточный ресурс не обеспечивает безаварийную работу до очередного планового ремонта. Оба варианта не обеспечивают требование Федерального закона № 57 ФЗ об установлении сроков полезного использования основных фондов путем объективной оценки потребности его постановки в ремонт или вывода из дальнейшей эксплуатации.
3.3.8. Объективным методом оценки потребности оборудования в ремонте является постоянный или периодический контроль за техническим состоянием объекта с проведением ремонтов лишь в случае, когда износ деталей и узлов достиг предельной величины, не гарантирующей безопасной, безотказной и экономичной эксплуатации оборудования. Такой контроль может быть достигнут средствами ТД, а сам метод становиться составной частью Системы ППР (контроля).
3.9.9. Другой задачей ТД является прогнозирование остаточного ресурса оборудования и установления срока его безотказной работы без ремонта (особенно капитального), то есть корректировка структуры ремонтного цикла.
3.9.10. Техническое диагностирование успешно решает эти задачи при любой стратегии ремонта, особенно стратегии по техническому состоянию оборудования. В соответствии с этой стратегией работы по поддержанию и восстановлению работоспособности оборудования и его составных частей должны осуществляться на основе ТД оборудования.
3.3.11. Техническое диагностирование является объективным методом оценки технического состояния оборудования с целью определения наличия или отсутствия дефектов и сроков проведения ремонта, в том числе прогнозирования технического состояния оборудования и корректировки нормативов периодичности ремонта (особенно капитального).
3.3.12. Основным принципом диагностирования является сравнение регламентированного значения параметра функционирования или параметра технического состояния оборудования с фактическим при помощи средств диагностики. Под параметром здесь и далее согласно ГОСТ 19919-74 понимается характеристика оборудования, отображающая физическую величину его функционирования или технического состояния.

Переход оборудования из одного технического состояния (ТС) в другое обычно происходит вследствие повреждения или отказа.
Техническое состояние объекта" title="Техническое состояние объекта">
Повреждение - событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.

При повреждении работоспособность объекта сохраняется, но со временем повреждение может перейти в отказ, в результате чего работоспособность будет нарушена. Например, царапина на защитном покрытии печатной платы сначала не нарушает работоспособность прибора, но через определенное время под воздействием загрязнения, влаги и других факторов в этом месте может произойти замыкание проводников, которое приведет к отказу прибора.

Отказом называется событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Критерием отказа является признак или совокупность признаков нарушения работоспособности объекта, установленных в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Наряду с понятиями «повреждение» и «отказ» в теории надежности и технической диагностике используются понятия «дефект» и «неисправность».

Дефект - это каждое отдельное несоответствие объекта установленным требованиям. Если есть дефект, значит, хотя бы один из показателей качества или параметров объекта вышел за предельное значение или не выполняется одно из требований нормативной документации. Термин «дефект» в основном применяется при контроле качества продукции (объекта) на стадии изготовления, а также при ремонте, например при дефектации объекта, при составлении ведомостей дефектов и контроле качества отремонтированного объекта.

Дефект может быть конструктивным (при несоответствии требованиям технического задания или правилам разработки объекта) и производственным (при несоответствии требованиям нормативной документации на изготовление и поставку объекта). Примерами дефектов могут служить выход размера детали за пределы допуска, неправильная сборка или регулировка прибора, царапина на защитном покрытии и др.

Неисправность означает нахождение объекта (изделия) в неисправном состоянии. Этот термин применяется при использовании, хранении и транспортировании объектов (изделий). Находясь в неисправном состоянии, объект может иметь один или несколько дефектов. В отличие от термина «дефект» термин «неисправность» применяется не ко всем объектам. Так, не называют неисправностями недопустимые отклонения параметров материалов, топлива, химических продуктов.

Различие между исправностью и работоспособностью заключается в том, что работоспособность определяется выполнением основных требований, а исправность - выполнением как основных, так и второстепенных. Поэтому понятие «исправность» шире, чем понятие «работоспособность». Действительно, если прибор исправен, то он обязательно и работоспособен, работоспособный прибор может быть и неисправным.

В соответствии с ГОСТ 27.002-89 различают следующие виды состояния технических объектов.

Исправное состояние - это состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации, называется неисправным.

Работоспособным называется состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих его способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативнотехнической и (или) конструкторской (проектной) документации. Под неработоспособным понимают такое состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего его способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Предельное состояние - это состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

При диагностировании объектов используют понятие правильного или неправильного функционирования.

Состояние правильного функционирования - состояние, при котором применяемый по назначению объект в целом или его составная часть выполняют в текущий момент времени предписанные им алгоритмы функционирования со значениями параметров, соответствующими установленным требованиям. Соответственно, в состоянии неправильного функционирования объект не выполняет предписанные алгоритмы функционирования с требуемыми значениями параметров.

Возможны случаи, когда существенное повреждение имеется в той части объекта, которая в обеспечении данного режима не участвует. В результате неработоспособный объект с учетом всех режимов работы может находиться в состоянии правильного функционирования. На пример, система автоматического удержания судна на курсе (авторулевой), работая в следящем или простом режиме, находится в режиме правильного функционирования. Главная обратная связь по курсу судна может быть неработоспособной и поэтому вместе с блоком коррекции в этих режимах не участвует.

Все множество возможных ТС объекта может быть разделено на подмножества состояний правильного и неправильного функционирования.

Рассмотрим взаимосвязь выделенных подмножеств ТС (рис. 3.1).

Пусть площадь, занятая на диаграмме прямоугольной фигурой В, характеризует множество всех возможных видов технического состояния объекта, а площади фигур И, Р и ПФ соответствуют подмножествам состояний исправного, работоспособного и правильно функционирующего (в определенном режиме) объекта.

Площади, дополняющие площади фигур И, Р и ПФ до площади В, обозначим как И, Р и ПФ. Им отвечают подмножества состояний неисправного, неработоспособного и неправильно функционирующего объекта соответственно.

Используя символику теории множеств, запишем соотношения для включенных друг в друга подмножеств:

Исправный объект всегда работоспособен и функционирует правильно, неисправный также может быть работоспособным и правильно функционирующим.

Объединение подмножеств и их дополнений приводит к полному (основному) множеству:

На рисунке показаны три характерных пересечения подмножеств:

- подмножество состояний неисправного, но работоспособного объекта (на диаграмме - это площадь с двойной штриховкой);

- подмножество состояний неработоспособного, но правильно функционирующего объекта.

Работоспособный объект может быть неисправным, но при этом правильно функционирующим. Неработоспособный объект всегда неисправен, но при этом он может быть правильно функционирующим в каком-либо режиме.

Правильно функционирующий в данном режиме объект может быть неисправным и с учетом всех режимов неработоспособным. Неправильно функционирующий объект всегда неисправен и неработоспособен.

Исправность и неисправность, работоспособность и неработоспособность, правильное и неправильное функционирование - это укрупненные технические категории, определяющие вид технического состояния.

Для облегчения задачи диагностирования каждый вид технического состояния подразделяют на группы состояний, которые характеризуются определенными общими свойствами. Переход объекта естественным путем из одной группы в другую означает появление совокупности физических дефектов, опознаваемых как обобщенный дефект.

Состояние объекта распознается с точностью до вида при его проверке и с точностью до группы при поиске дефекта. Если в результате проверки установлено, что объект работоспособен, можно определить группу (степень) его работоспособности. Если объект признан неработоспособным, то поиск дефекта осуществляется с точностью до группы неработоспособности, т. е. до обобщенного существенного дефекта.

Следует отметить, что отказ объекта может возникнуть в результате наличия одного или нескольких дефектов, но появление дефектов не всегда означает, что возник отказ. Таким образом, дефект, как и неисправность, в зависимости от его влияния на техническое состояние объекта может означать и повреждение, и отказ. В дальнейшем при диагностировании объектов будут рассматриваться дефекты, приводящие к отказу отдельного элемента или системы в целом.

Уровень технического состояния объекта (см. рис. 3.1) снижается под действием эксплуатационных факторов, приводящих к повреждению, отказу и переходу в предельное состояние из-за неустранимого нарушения требований безопасности, снижения эффективности эксплуатации, морального старения и др. Уровень технического состояния повышают путем проведения ТО и ремонта. Так, если в гирокомпасе перестала работать следящая система, следует говорить о возникновении отказа, так как нарушено одно из основных требований к нормальной работе гирокомпаса, и пользоваться таким прибором до устранения причины отказа нельзя.

Если перегорела одна из сигнальных лампочек на штурманском пульте, это не отказ, а повреждение, так как нарушается исправность только одной детали прибора и гирокомпас сохраняет свою работоспособность.

Последние 10...15 лет многочисленные предприятия на постсоветском пространстве продолжают испытывать довольно противоречивую процедуру смены собственника. Приход нового хозяина является неприятным потрясением, если предприятие стабильно работает и приносит прибыль, а в кого-то вселяется надежда на лучшую жизнь, если родной завод или фабрика «лежит на боку». В результате многочисленных случаев «прихода к власти» корыстных собственников, купивших предприятие лишь с целью выжать из него всё, а после них хоть трава не расти, разрушается отработанная инфраструктура, увольняются кадровые работники, приходит в негодность оборудование.

В настоящий момент мы стали свидетелями прихода в малопривлекательные ранее отрасли промышленности серьезных инвесторов, имеющих средства и желание наладить прибыльное производство. Это вполне закономерный процесс, так как конкуренция в наиболее привлекательных сейчас отраслях, например в нефтедобыче и переработке нефтепродуктов, достигла небывалого накала. Новые компании с серьезными амбициями растут, набирают инвестиционный «вес», ищут пока не заполненные секторы экономики, куда можно вложиться, пусть даже без расчета на моментальную прибыль.

Так с чем сегодня приходится сталкиваться инвестору, намеренному приобрести промышленные активы, побывавшие в руках захватчиков-однодневок? Вариантов много, и каждый проект связан с самыми разнообразными проблемами, начиная с юридических и заканчивая технологическими. Но есть одна общая проблема – это трудность объективно оценить техническое состояние технологического комплекса предприятия. Такая оценка необходима инвестору, чтобы принять решение о целесообразности вложения средств в уже существующую технологию. Иногда проще создать современное предприятие с «чистого листа», чем реанимировать старое. Однако возможна и обратная ситуация, когда восстановление старого оборудования позволяет в короткий срок запустить предприятие и начать окупать проект.

В короткой статье отразить все тонкости данного вопроса невозможно. Многое зависит от профессионализма команды инвестора, а это тоже своеобразная проблема. Мало иметь грамотных механиков, надо, чтобы эти специалисты могли правильно взаимодействовать с юристами, технологами и, конечно, имели опыт оценки сложных предприятий.

Рассмотрим примерный план действий инвестора при проведении оценки технического состояния технологического комплекса небольшого горнодобывающего предприятия.

Проблема потерь активов за время, когда предприятие не раз переходило из рук в руки, сегодня особенно важна. За предприятием может числиться много «мертвых душ», т. е. несуществующего, разграбленного оборудования, поэтому на первом этапе необходимо разобраться, что же есть в наличии на самом деле и что можно использовать при реализации производственной программы. Это совместная работа технологов и юристов, представляющих интересы инвестора.

В случае принятия решения о целесообразности дальнейшей эксплуатации проводят поэтапную дефектовку оборудования и составляют план необходимых восстановительных ремонтов (при необходимости). Однако эта работа будет возможной уже после вступления в права собственности, поэтому на специалистов из команды инвестора ложится очень большая ответственность. В нашей стране ситуация по предприятиям часто усугубляется отсутствием необходимой документации, невозможностью воспроизвести историю предприятия на протяжении целого ряда лет, имеет место умышленное сокрытие информации, в том числе касающейся чисто производственных вопросов. Сегодня инвестиционный бизнес можно сравнить с хождением по минному полю, где подрыв означает потерю больших денежных средств.

Этап 1. Собирают первоначальные сведения о наличии техники и единиц основного оборудования на основании изучения баланса предприятия. Проводят краткую сверку сведений по наличию основного оборудования с фактически находящимся на объекте – то, «что видят глаза».

Основное оборудование (на примере щебеночного карьера): самоходные машины всех типов и колесный транспорт, мощные насосы, илососы, землесосы, конвейерный транспорт, дробильно-сортировочное оборудование, высоковольтное оборудование, ЛЭП, грузоподъемное оборудование, станки РМЦ, компрессорное оборудование и проч.

В случае несоответствия балансовых сведений и фактических выясняют причину отсутствия (наличия) оборудования (аренда, залог, разграблено) и составляют соответствующий справочный документ. На период, когда предприятие еще не приобретено, получение балансовых сведений связано с определенными трудностями, поэтому изучению должны подлежать любые списки от прежнего владельца предприятия, графики ППР (ремонтов) механической службы и другие документы, которые потенциально могут содержать сведения по оборудованию. Следует обратить внимание на принадлежность передаваемого оборудования, так как оно может быть выкуплено другими фирмами для дальнейшей спекуляции с новым хозяином.

Этап 2. После уточнения сведений по наличию оборудования проводится предварительная оценка его технического состояния.

Данная оценка включает в себя:

а) визуальный осмотр оборудования с выявлением значимых повреждений элементов, деформаций металлоконструкций, нарушением геометрии, контроль комплектности. Изучение приводных и подвижно-несущих элементов на видимый износ, коррозию. Осмотр подшипников на наличие явных дефектов и любых цветов побежалости. Осмотр корпусов машин на наличие подтеков масла, трещин и т. д. Если оборудование в рабочем состоянии, то задача упрощается, так как можно проконтролировать такие параметры, как вибрация определенных агрегатов (двигатели, редукторы) и температура определенных узлов. Ощутимо сильная вибрация и высокая температура (конечно, если речь не идет о вибраторе и нагревателе) помимо прочего могут указывать на наличие скрытых дефектов или на сильный износ оборудования, снижение жесткости конструкций и др. Универсальных и точных методик здесь не существует, необходимо принимать тот способ изучения, который наиболее подходит к данному объекту и к данному типу оборудования. Также проводят обязательный осмотр высоковольтного оборудования на предмет возможного расхищения (электродвигатели, кабели, шины – цветной металл).

Результаты осмотра отображают в произвольной форме в документе осмотра для дальнейшего изучения, они будут являться самыми важными при составлении предварительного заключения об общем техническом состоянии комплекса;

б) изучение сведений по фактической наработке оборудования и его «возраста». Основным показателем наработки для горных машин является объем переработанной горной массы за период (с начала эксплуатации, с даты проведения последних ремонтов). Данные по наработке можно брать из планов ППР механической службы (при наличии таковой) или сопоставляя данные по выполнению производственных программ предприятия за интересующий период. Во внимание берутся показатели счетчиков моточасов, пробега (при наличии таковых) самоходного оборудования, транспорта. Сопоставление данных из баланса и данных из паспортов оборудования необходимо, чтобы определить «возраст» оборудования. Данные по наработке и «возрасту» отображаются в отдельном документе в произвольной форме;

в) краткий анализ состояния технической и эксплуатационной документации (планы ремонтов, ПСМ и паспорта оборудования, сведения по техническому освидетельствованию, графики проведения экспертиз промышленной безопасности и заключения по ним). Оценивается состояние документации и порядок ведения. Обычно правильное и своевременное ведение данных документов говорит о грамотно поставленной работе эксплуатирующих служб, что непосредственно сказывается на техническом состоянии всего технологического комплекса;

г) изучение планов поставок запасных частей на основное оборудование за последнее время. Следует обратить внимание на номенклатуру и количество. Если какая-либо позиция повторяется неоправданно многократно по отношению к наработке, то возможно наличие скрытого дефекта в самом оборудовании, вызывающего повышенный расход данной запасной части. Или существует влияние внешних условий: особенностей месторождения, климата (абразивность, запыленность, влажность) и т. д., что необходимо будет учитывать в дальнейшей работе комплекса.

Этап 3. Изучают состояние самих эксплуатирующих служб, наличие профессиональных кадров.

Этап 4. При наличии РМЦ проводят обязательный осмотр ремонтного оборудования с оценкой потенциальных возможностей ремонтной службы.

Этап 5. Проводят опрос ИТР предприятия на предмет желаемой модернизации комплекса или проведения восстановительного ремонта. В случае неработоспособности комплекса на момент приобретения надо постараться получить план восстановительных работ, составленный ИТР предприятия для внутреннего использования. Обычно данный документ позволяет получить самую объективную оценку технического состояния комплекса.

Этап 6. На основании всех вышеперечисленных стадий изучения технологического комплекса проводят общую оценку состояния данного комплекса с вынесением решения о целесообразности или нецелесообразности дальнейшей эксплуатации.

Под техническим состоянием оборудования понимается состояние деталей и механизмов в конкретный момент времени при определённых параметрах внешней среды. Обязательно следует проводить техническое обследование оборудования в сроки, указанные в нормативных актах. Техническое состояние может быть:

• хорошим - тогда не требуется проводить технические и ремонтные работы,
• удовлетворительным - проводятся регламентные работы в сроки, указанные в документации,
• плохим - следует провести внеочередные технические и ремонтные работы,
• аварийным - требуется немедленной остановить работу оборудования и приступить к ремонту или замене деталей.

Технические обследования помогают установить фактическое состояние оборудования и комплектующих, выявить имеющиеся серьёзные дефекты и неисправности, найти отклонения в работе техники, которые в скором времени могут привести к глобальным поломкам.

Оценка технического состояния оборудования путём осмотра, освидетельствования и диагностирования проводится на профессиональном уровне с помощью современной техники промышленно-коммерческой группой «ТЕХНОПРОЕКТ», которая осуществляет свою деятельность в Санкт-Петербурге. На официальном сайте организации «www.aurum.pro» вы можете оставить свою заявку, и группа специалистов проведёт оперативно обследование ваших приборов, агрегатов, деталей и механизмов.

Существуют разные методы, позволяющие оценить техническое состояние оборудования. Самым простым считается субъективный (ещё говорят органолептический) способ обследования техники. Это когда используется только опыт специалистов, задействуются только органы чувств мастеров и простые приборы и устройства для анализа материалов.

То есть неисправности и дефекты в деталях могут быть выявлены визуальным осмотром, контролем температуры и по анализу шума механизмах. А вот оценка технического состояния оборудования объективным способом считается более надёжной, так как помогают собрать данные и их проанализировать специальные диагностические устройства и приборы.

С помощью электронно-вычислительной техники выявляются все скрытые дефекты и заранее можно предотвратить выход из строя деталей, которые могут привести к поломке целых узлов в оборудовании. При таком техническом обследовании может быть использована вибрационная диагностика. Сейчас стали выявлять дефекты с помощью:

• магнитного,
• электрического,
• вихретокового,
• радиоволнового,
• теплового,
• оптического,
• радиационного,
• ультразвукового методов.

Используют даже специальные проникающие вещества, чтобы оценить состояние материала. Специалисты, исходя из многих факторов и основываясь на своих знаниях и опыте, подбирают подходящий способ осмотра. Берётся во внимание много факторов, начиная от срока начала эксплуатации оборудования и заканчивая тем, в каких условиях оно работало всё это время. Как только была произведена оценка технического состояния техники, составляется акт осмотра.

Там будут содержаться заключения и предположения мастеров из-за чего, допустим, станки или детали вышли из строя и получили серьёзные дефекты. Это отдельный документ от протокола и является дополнением к нему. Сам протокол это уже более официальный документ, на основании которого принимается решение, что делать дальше, ведь придётся списывать оборудование или ремонтировать его.