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).

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.

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.

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