Меню

Авария насоса по рпд

Анализ риска отказа узлов центробежных насосов

Анализ риска центробежных насосов

На стадии проектирования центробежных насосов были определены компоненты, отказы которых содержат высокие показатели риска.

При проведении результирующей оценки риска оценивались также опасности, связанные с отказами заложенных в конструкцию устройств защиты и систем безопасности.

Анализ риска выполняется в следующих целях:

  • показать, что все виды опасностей, связанные с использованием насосов, идентифицированы;
  • показать, что при проектировании предприняты все необходимые меры по снижению уровня риска и устранению недопустимого риска эксплуатации насосов;
  • определить меры и ограничения, направленные на снижение уровня риска с учетом приведенных в регламенте видов опасностей, распространяющихся на насосы и их основные компоненты;
  • показать, что конструкция насосов соответствует требованиям технического регламента Таможенного союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования».

Анализ риска насосов проведен в соответствии с:

  • ГОСТ Р 51901.11 – 2005 (МЭК 61882:2001) «Менеджмент риска. Исследование опасностей и работоспособности»;
  • ГОСТ Р 51344-99 «Безопасность машин и оборудования. Принципы оценки и определения риска»;
  • ГОСТ 27.310-95 «Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения»;
  • ГОСТ Р ИСО 31000-2010 «Менеджмент риска. Принципы и руководство»;
  • ГОСТ Р 27.302-2009 «Надежность в технике. Анализ дерева неисправностей».

Анализ видов последствий и критичности отказов включает в себя определение видов опасностей, а также перечня узлов и элементов установок, отказы которых являются критическими

В рамках проведения анализа риска учитываются факторы и виды опасностей в соответствии с техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования», а также виды опасностей, не приведенные в рамках технического регламента, но характерные для конструкции насосов.

На стадии проектирования установок идентифицированы следующие возможные виды опасностей, связанные с эксплуатацией насосов:

1. Механические опасности (осевой сдвиг ротора, задевание проточной части, повреждение компонентов насоса и разрушение установки, выброс перекачиваемой среды под давлением), вызванные:

  • разрушением основания и опор насоса;
  • отказом импеллера (вала, диска, лопаток);
  • отказом упорных и радиальных подшипников;
  • отказом системы смазки;
  • отказ системы охлаждения;
  • повышением скорости вращения вала ротора выше предельно-допустимого значения;
  • созданием недопустимо высокой температуры, давления в компонентах насоса;
  • перепадом температур, неравномерным прогревом компонентов насоса и тепловым прогибом ротора;
  • ослаблением резьбовых соединений, отсоединением частей и повреждением компонентов насоса в результате воздействия избыточного уровня вибраций.

2. Опасность утечки, выброса перекачиваемой и технологической жидкостей (в т.ч. горючих) под давлением, возгорание горючих жидкостей при попадании на горячие поверхности и при контакте с источниками огня, в результате

  • нарушения структурной целостности и разгерметизации корпуса насоса;
  • разгерметизации фланцевых соединений и разрушения уплотнений;
  • нарушения структурной целостности и разгерметизации трубопровода в результате коррозионного и усталостного воздействия;
  • недопустимого перепада давления в компонентах насоса, гидравлического удара в трубопроводах и корпусе насоса.

3. Опасности, вызванные отказами приводного электродвигателя, компонентов электрооборудования и нарушением структурной целостности изоляции.

4. Термические опасности, вызванные чрезмерным нагревом поверхностей установки.

5. Механические опасности (опасность затягивания), связанные с движущимися элементами насоса.

6. Опасности, вызванные избыточным уровнем шума.

7. Опасности, вызванные отказом элементов управления.

8. Опасности, вызванные отказом устройств защиты и систем безопасности (контрольно-измерительных приборов и запорно-регулирующей арматуры).

9. Ошибки персонала, нарушение правил эксплуатации насоса.

В данном разделе приведена таблица возможных отказов составных частей, узлов, устройств защиты и систем безопасности насосов, дана характеристика условий отказов, определены последствия возникновения выявленных отказов и их характеристика. На основе полученных данных проведена оценка риска методом АВПКО (анализа видов последствий и критичности отказов).

Читайте также:  Насос польского опрыскивателя p 100

Анализ видов последствий и критичности отказов включает в себя определение видов опасностей, а также перечня узлов и элементов насосов, отказы которых являются критическими.

В сводной таблице АВПКО дана характеристика условий отказов, определены последствия, возникновения выявленных отказов и их характеристика. В рамках АВПКО приведены характеристики частот отказов, их последствий, а также дана характеристика несвоевременного обнаружения отказов элементов насосов.

Критичность отказов определялась в соответствии с ГОСТ 27.310-95 «Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения».

При проектировании принята следующая классификация уровня риска элементов насосов:

  1. 0-40 – незначительный уровень риска;
  2. 41-70 – умеренный уровень риска;
  3. 71-100 – высокий уровень риска;
  4. 101-120 – очень высокий уровень риска;
  5. более 121 – недопустимый уровень риска.

Ниже представлена таблица – Анализ видов последствий и критичности отказов (АВПКО) центробежных насосов.

ИС (отказы оборудования, ошибки персонала) Характери­стика частоты отказа B1 Значе­ние В1 Последствия отказа B2 Значе­ние В2 Характери­стика вероятности выявления отказа B3 Значе­ние ВЗ Критичность отказа (С) (С= B1*B2* B3) Уровень риска
Отказ основания (рамы) насоса и фундамента установки Низкая вероятность возникновения события 2 Возникновение избыточных вибраций, потеря устойчивости, опрокидывание установки, повреждение компонентов 10 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 60 Умеренный
Нарушение структурной целостности корпуса Низкая вероятность возникновения события 2 Выброс перекачиваемой среды под давлением, падение давления в компонентах установки, повреждение установки 8 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 48 Умеренный
Отказ импеллера (вала, рабочих колес, лопастей) Низкая вероятность возникновения события 3 Осевое смещение вала ротора, задевание проточной части компонентами ротора, повреждение частей ротора, разрушение насоса, выбросу перекачиваемой среды под давлением 9 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 81 Высокий
Отказ упорных и радиальных подшипников Низкая вероятность возникновения события 3 Возникновение избыточного уровня шума и вибраций, осевое смещение ротора, повреждение компонентов ротора и проточной части, разрушение насоса, выбросу перекачиваемой среды под давлением 9 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 81 Высокий
Нарушение структурной целостности и разрушение уплотнений и прокладок Умеренная вероятность возникновения события 4 Нарушение режима работы насоса, утечка и выброс перекачиваемой среды под давлением 7 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 84 Высокий
Нарушение структурной целостности вспомогательного, подводящего и отводящего трубопроводов Низкая вероятность возникновения события 3 Нарушение режима подачи работы насоса, утечка и выброс перекачиваемой среды под давлением 8 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 2 48 Умеренный
Отказ приводного электродвигателя Низкая вероятность возникновения события 2 Нарушение режима работы насоса, непреднамеренная остановка насоса или превышение предельно-допустимой скорости вращения ротора, повреждение компонентов установки 9 Умеренная вероятность несвоевре­менного выявления 4 72 Высокий
Отказ элементов электрооборудования, нарушения изоляции проводки Умеренная вероятность возникновения события 4 Нарушение режима подачи питания, повреждение, отказ компонентов установки, электротравма персонала, тление/искрение проводов может привести к возгоранию 9 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 2 72 Высокий
Отказ системы смазки (в т.ч. недостаточный уровень смазки в корпусах подшипников) Низкая вероятность возникновения события 3 Недостаточная смазка подшипников и несвоевременное определение неисправности приводит к нагреву подшипников, их выплавлению, смещению оси вала, повреждению проточной части и разрушению насоса 9 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 81 Высокий
Отказ системы водяного охлаждения (в т.ч. недостаточный уровень воды в системе) Низкая вероятность возникновения события 3 Избыточный нагрев компонентов насоса может привести к повреждению компонентов и разрушению проточной части 9 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 2 54 Умеренный
Наличие механических примесей в перекачиваемой среде Низкая вероятность возникновения события 2 Эрозионный износ элементов проточной части и трубопровода, нарушение структурной целостности и постепенное разрушение компонентов 9 Умеренная вероятность несвоевре­менного выявления 4 72 Высокий
Появление трещин, изломов в несущих и опорных конструкциях насоса, компонентах и трубопроводах в результате воздействия динамических нагрузок, усталостных явлений и коррозии Низкая вероятность возникновения события 3 Разлом несущих конструкций насоса, падение частей, нарушение устойчивости, избыточные вибрации, повреждение компонентов, опрокидывание и разрушение установки 10 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 2 60 Умеренный
Ослабление затяжки резьбовых соединений, разъединение креплений и соединений трубопроводов, клапанов, в результате воздействия вибраций Низкая вероятность возникновения события 3 Ослабление креплений насоса, повышение уровня вибраций, разгерметизация установки, повреждение проточной части, утечка и выброс перекачиваемой среды под давлением, разрушение установки 9 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 81 Высокий
Превышение предельно-допустимых значений основных рабочих параметров насоса (температуры и давления). Неравномерный прогрев компонентов насоса. Умеренная вероятность возникновения события 4 Создание чрезмерных осевых нагрузок, прогиб и осевое смещение ротора, повреждение проточной части, разрушение насоса, выброс перекачиваемой среды под давлением 9 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 108 Очень высокий
Физический износ элементов ротора (вала, рабочих дисков и лопаток диска) Умеренная вероятность возникновения события 4 Отказ элементов ротора, задевание проточной части, повреждение прочих компонентов и разрушение насоса 9 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 2 72 Высокий
Гидравлический удар в трубопроводах и проточной части насосов Низкая вероятность возникновения события 3 Повреждение проточной части и трубопроводов, нарушение структурной целостности, выброс перекачиваемой среды под давлением 9 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 81 Высокий
Разгерметизация фланцевых соединений Низкая вероятность возникновения события 3 Нарушение режима работы насоса, утечка и выброс перекачиваемой среды под давлением 8 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 3 72 Высокий
Нарушение регламента проведения обслуживающих и ремонтных работ, правил безопасной эксплуатации насосов Событие возможно, наблюдалось при эксплуатации подобных изделий 6 Нарушение нормально режима эксплуатации насосы, отказ компонентов насоса и ее разрушение, травмирование персонала 10 Низкая вероятность несвоевре­менного выявления 2 120 Очень высокий
Отказ органов управления, контрольно-измерительных приборов и устройств защиты (запорно-регулирующей и предохранительной арматуры и пр.) в т.ч. эксплуатация с неисправными вышеперечисленными устройствами Низкая вероятность возникновения события 2 Потеря контроля над рабочим режимом насоса, выход рабочих параметров за пределы допустимых значений, отказ компонентов насоса, несвоевременное обнаружение отказа компонентов, развитие аварийной ситуации, повреждение прочих компонентов и разрушение насоса 10 Умеренная вероятность несвоевре­менного выявления 4 80 Высокий
Читайте также:  Как сделать чтобы насос сам включался при открытии крана

На основании проведенного анализа видов последствий и критичности отказов, определены ИС – исходные события (отказы оборудования, ошибки персонала), связанные с остаточным риском эксплуатации центробежных насосов.

Остаточный риск эксплуатации центробежных насосов связан с отказом устройств защиты и систем безопасности (элементами управления, контрольно-измерительными приборами и запорно-регулирующей арматурой).

Отказ контрольно-измерительных приборов может привести к несвоевременному определению отклонения от нормального режима работы насоса и дальнейшему отказу и повреждению компонентов установки.

В случае отказа компонентов насоса, отказ устройств защиты и систем безопасности может привести к несвоевременному останову насоса и дальнейшему развитию аварийной ситуации, включая полное разрушение установки, травмирование и гибель персонала.

Далее рассмотрены ИС (отказы оборудования, ошибки персонала), приводящие к аварии, при учете отказа устройств защиты и систем безопасности насосов.

К осевому смещению вала ротора, задеванию проточной части, разрушению насоса с выбросом перекачиваемой среды под давлением, могут привести следующие ИС:

  • отказ рамы (основания) и опор;
  • отказ корпуса (статора);
  • отказ импеллера (вала, дисков, лопаток);
  • отказ упорных и радиальных подшипников;
  • отказ системы смазки;
  • отказ системы охлаждения;
  • создание недопустимо высокого давления в проточной части;
  • тепловой прогиб ротора.

К утечке, выбросу перекачиваемой и технологических сред насоса (в т.ч. горючих) под давлением, возгоранию горючих жидкостей при попадании на горячие поверхностей и при контакте с источниками огня, могут привести следующие ИС:

  • отказ системы смазки;
  • отказ системы охлаждения;
  • нарушение структурной целостности и разгерметизация корпуса;
  • нарушение структурной целостности и разрушение уплотнений;
  • разгерметизация трубопроводов и фланцевых соединений;
  • гидравлический удар в трубопроводах и корпусе насосов.

Отказ приводного электродвигателя может привести к нарушению режима работы насоса, повреждению компонентов и разрушению установки.

Наличие механических примесей в перекачиваемой среде может привести к эрозионному износу элементов проточной части и постепенному разрушению проточной части и компонентов насоса.

Читайте также:  Поплавок дренажного насоса не отключается

К повреждению компонентов насоса, выбросу рабочей и технологических сред под давлением, разрушению установки могут привести следующие ИС:

  • ослабление затяжки резьбовых соединений, разъединение креплений и соединений трубопроводов, клапанов, в результате воздействия вибраций;
  • появление трещин, изломов в несущих и опорных конструкциях насоса, компонентах установки и трубопроводах в результате воздействия динамических нагрузок, усталостных явлений и коррозии.

Отказ элементов электрооборудования, нарушение изоляции, тление проводки и искрение может привести к нарушению режима подачи питания, повреждению, отказу компонентов насоса, электротравме персонала, тление/искрение может привести к возгоранию.

Попадание горючих жидкостей (смазочного масла) на горячие поверхности системы и (или) контакт с источниками искрения, открытого огня может привести к воспламенению масла и развитию пожара.

К отказам компонентов насоса и травмированию персонала может привести нарушение регламента проведения обслуживающих и ремонтных работ, правил безопасной эксплуатации установок, в том числе:

  • касание персоналом движущихся частей. Может привести к затягиванию конечностей, травмированию и гибели обслуживающего персонала;
  • касание персоналом горячих поверхностей. Может привести к получению персоналом термической травмы;
  • проведение обслуживающих и ремонтных работ с компонентами установки, стоя на частях насоса, не предназначенных для данного вида использования;
  • нахождение персонала и посторонних лиц в опасных зонах установки во время проведения обслуживающих и ремонтных работ, эксплуатации насоса.

Эксплуатация насосов с признаками неисправностей (хлопки, металлические шумы, избыточный уровень вибраций), в т.ч. с неисправными или демонтированными устройствами защиты и системами безопасности, может привести к отказу компонентов, повреждению прочих компонентов установки, развитию аварийной ситуации и разрушению насоса.

Отказ компонентов насоса и дальнейшее развитие аварийной ситуации (разрушение насоса, выброс жидкостей под давлением, возникновение пожара), может привести к повреждению близлежащих установок и оборудования, травмированию и гибели персонала.

Остаточный риск эксплуатации насосов также связан с внешними событиями. К ним относятся сильная ветровая нагрузка, землетрясения, падения объектов, летательных аппаратов, разрушение сооружений, расположенных вблизи рабочей зоны насоса

Для снижения показателей остаточного риска установлены требования к безопасной эксплуатации, меры и ограничения использования, требования к персоналу, требования к процедурам ввода в эксплуатацию и эксплуатации центробежных насосов.

Источник статьи: http://mozerpumps.com/ru/news/view/podbor-nasosa-dla-perekacki-masel

Adblock
detector