Введение к работе
Актуальность работы.
Современные горно-обогатительные комбинаты (ГОК) включают комплексы машин и оборудования по добыче, переработке, транспортировке полезных ископаемых и их составляющих. Эффективность работы ГОК в значительной мере зависит от функционирования системы гидротранспортирования пульпы (хвостов, шламов и др.). Одним из важных направлений эксплуатации гидротранспортных систем ГОК является задача по обеспечению надежной и безаварийной эксплуатации их линейной части.
Оптимизация, обеспечение надежности и повышение эффективности работы систем гидротранспорта подробно рассматривались в работах: Бородавкина П.Л., Гочиташвили Т.Ш., Курно-сова A.M., Джваршеишвили А.Г., Махарадзе Л.И., Офенгендена Н.Е., Покровской В.Н., Смолдырева А.Е., Докукина В.П., а так же в трудах зарубежных авторов: Гаррисона, Каннского, Льюиса, Марб-ля, Уилкинсона.
В последние 35-40 лет увеличились затраты на проведение технического обслуживания и ремонта оборудования гидротранспортных систем, идущие на обеспечение возрастающего уровня надежности. При этом отсутствуют современные, соответствующие ГОСТ методики оценки допустимого уровня вероятности отказа оборудования систем гидротранспорта ГОФ с учетом тяжести последствий. Поиск путей минимизации общих расходов на техническое обслуживание, ремонт и устранение последствий отказов, выполненный на основе исследования причин и факторов, приводящих к отказам оборудования ГТС ГОФ, разработка мероприятий по устранению и ликвидации последствий отказов возможны только при наличии научно-обоснованных методик контроля состояния оборудования с учетом условий эксплуатации, что требует дополнительных теоретических и экспериментальных исследований.
Для осуществления более точного учета текущих условий эксплуатации при формировании системы технического обслуживания и ремонта необходимо обосновать интервал следования межре-
монтных периодов. Это позволит повысить эффективность гидравлического транспортирования хвостов обогащения и снизить количество отказов, с тяжелыми последствиями, оборудования системы гидротранспорта ГОФ.
Цель работы.
Повышение эффективности функционирования системы гидротранспортирования пульпы горно-обогатительных комбинатов.
Задачи исследования:
Анализ опыта эксплуатации оборудования гидротранспортных систем горно-обогатительных предприятий, факторов, приводящих к отказам системы гидротранспорта.
Выявление состояний оборудования системы гидротранспорта, приводящих к опасным событиям при их отказах.
Разработка модели надежности работы оборудования системы гидротранспорта, позволяющей исследовать причины отказов, последовательность и последствия их появления.
Оценка вероятности и тяжести последствий отказов гидротранспортной системы горно-обогатительной фабрики.
Разработка методики определения сроков, видов и последовательности технического обслуживания и ремонтов оборудования на основе учета последствий отказов.
Совершенствование графика планово-предупредительных ремонтов системы технического обслуживания и ремонта Апатито-нефелиновой обогатительной фабрики-2 (АНОФ-2).
Идея работы.
Обеспечение эффективных режимов работы гидротранспортных установок достигается своевременным проведением технического обслуживания и ремонта, позволяющим исключать отказы с тяжелыми последствиями.
Методы исследований.
В основу выполненных исследований положен системный подход к изучаемому объекту исследования. В диссертационной работе при решении поставленных задач использовались: обобщение и анализ состояния теории и практики в области исследования способов повышения эффективности гидротранспорта; теоретические ис-
следования вероятности и тяжести последствий отказов гидротранспортных систем ГОКов; анализ статистических данных по отказам оборудования систем гидротранспорта с помощью теории вероятности; методы математической статистики; анализ дерева неисправностей и анализ дерева событий для исследования причин и следствий отказов; экспертная оценка и метод ранжирования.
Защищаемые научные положения:
Для повышения эффективности эксплуатации оборудования систем гидротранспорта горных предприятий, целесообразно использовать разработанную модель надежности эксплуатации оборудования, которая позволяет учитывать причинно-следственные связи вероятности возникновения и тяжести последствий отказов с условиями эксплуатации на основе ранжирования факторов их вызывающих.
Предложенный расчетный коэффициент, учитывающий вероятность и тяжесть последствий отказов, оценивает общие затраты на техническое обслуживание, ремонт и устранение последствий отказов оборудования системы гидротранспорта и определяет величину межремонтного периода, соответствующую минимуму общих затрат.
Научная новизна:
разработаны принципы создания модели надежности эксплуатации оборудования системы гидротранспорта горных предприятий, выполненной на основе учета вероятности и тяжести последствий отказов;
установлена закономерность изменения интервала межремонтного периода оборудования ГТС АНОФ-2 от величины средней наработки на отказ и коэффициента тяжести последствий отказов.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена: теоретическими исследованиями факторов влияющих на отказы оборудования, основанными на теории надежности, теории вероятности и менеджменте риска; результатами обработки промышленных данных с применением методов математической статистики.
Практическая значимость работы заключается в создании системы технического обслуживания и ремонта оборудования, основана на учете тяжести последствий отказов и обеспечивающей повышение эффективности эксплуатации ГТС; разработке методики, позволяющей управлять величиной межремонтного периода оборудования на основе учета величины общих затрат на техническое обслуживание, ремонт и устранение последствий отказов.
Апробация работы.
Содержание, основные положения и отдельные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на 6-ой Международной научно-технической конференции: «Надежность и безопасность магистрального и трубопроводного транспорта», (г. Новополоцк, 14 декабря 2007 г.);
на 7-ой Межрегиональной научно-практической конференции: «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (г. Воркута, 8-10 апреля 2009 г.);
на ежегодной научной конференции студентов и молодых ученых СПГГИ (ТУ) «Полезные ископаемые России и их освоение», (г. Санкт-Петербург, 16-20 марта 2009 г.);
auf Freiberger Forschungsforum 60. Berg- und Huttenmannischer Tag 2009: «Challenges and solutions in Mineral Industry» (Freiberg, Technische Universitat Bergakademie, 18 июня 2009 г.)
на 8-ой Международной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения», (г. Воркута, 7-9 апреля 2010 г.)
Личный вклад соискателя.
Автор выполнил: литературный обзор и анализ состояния теории и практики в области исследования способов повышения эффективности эксплуатации оборудования системы гидротранспорта горных предприятий; постановку задач и разработку методики обоснования системы обслуживания и ремонта оборудования гидротранспортных систем на горных предприятиях; классификацию отказов оборудования гидротранспорта; классификацию причин отказов и условий их возникновения; исследование вероятности и тяжести последствий отказов оборудования системы гидротранспорта ГОКов;
анализ статистических данных по аварийным отказам гидротранспортного оборудования; модель надежности эксплуатации оборудования ГТС ГОКов; установил закономерность изменения интервала межремонтного периода оборудования ГТС от величины средней наработки на отказ и коэффициента тяжести последствий отказа.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из которых 1 работа в издании, входящем в перечень ведущих рецензируемых научных изданий, рекомендованных Минобрнауки России.
Структура и объем диссертационной работы.
Диссертационная работа содержит 135 страниц текста, 20 рисунков, 18 таблиц и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 102 наименований и 5 приложений.
