НАДЗОР (ПЕРМСКИЙ КРАЙ)

Межрегиональная научно-практическая конференция «Аактуальные проблемы обеспечения комплексной безопасности»

Загвоздкин И.В., заместитель начальника Верхнекамского территориального отдела по надзору в горнорудной промышленности Западно-Уральского управления Ростехнадзора

Исполнение должностными лицами Ростехнадзора государ­ственной функции по контролю и надзору за соблюдением требо­ваний промышленной безопасно­сти при эксплуатации технических устройств на опасном производ­ственном объекте включает:

- посещение поднадзорных орга­низаций;

- ознакомление с документа­ми, необходимыми для проверки выполнения организациями, экс­плуатирующими опасные производ­ственные объекты, требований про­мышленной безопасности;

- осуществление проверки пра­вильности проведения технических расследований инцидентов на опас­ных производственных объектах, а также проверку достаточности мер, принимаемых по результатам таких расследований.

Конечным результатом исполне­ния государственной функции по контролю и надзору в области про­мышленной безопасности является выявление и пресечение наруше­ний требований промышленной безопасности с целью повышения состояния защищенности жизненно важных интересов личности и обще­ства от аварий, производственного травматизма и других негативных явлений на опасных производствен­ных объектах и их последствий. При проведении мероприятия по кон­тролю и надзору в области промыш­ленной безопасности проводится визуальный осмотр опасного произ­водственного объекта и технических устройств с целью оценки соответ­ствия требованиям промышленной безопасности. В ходе визуального осмотра фиксируются:

- общая характеристика техниче­ского состояния объекта;

- факты нарушений требований промышленной безопасности.

2. Графики цикла подъема правого скипа, предшествующего обрыву проводника

При проведении проверок долж­ностным лицом, осуществляющим контроль и надзор в области про­мышленной безопасности, для из­учения и анализа запрашиваются у поднадзорной организации до­кументы, по которым определяется соответствие эксплуатации техниче­ского устройства требованиям про­мышленной безопасности. Для по­вышения эффективности надзора инспекторскому составу необходимо использовать средства инструмен­тального контроля стационарного и переносного действия, в том числе и ранее установленные на технических устройствах. Ниже приводится опи­сание инструментальных методов контроля шахтных подъемных уста­новок в условиях рудников Верхне­камского месторождения калийно-магниевых солей.

Входные параметры и диапазоны измерений СИ «Силькан»

Шахтные подъемные установки (ШПУ) обеспечивают выдачу полезного ископаемого, перемещ­ние людей и грузов. От надежности работы этого важнейшего звена технологической цепи зависит бес­перебойность работы всего горно­добывающего предприятия. Любая аварийная ситуация на подъеме ведет к остановке предприятия. Поэтому вопросам повышения эф­фективности и безопасности экс­плуатации шахтных подъемных установок всегда уделяли особое внимание.

Оснащение шахтных подъемных установок устройствами для реги­страции основных параметров ре­жимов работы подъемной машины позволяет контролировать основ­ные параметры работы подъема, быстро определять причины воз­никновения аварийных ситуаций, контролировать выполнение опе­раций, связанных с техническим обслуживанием и ремонтом обо­рудования подъемной установки. Возможность фиксации всех про­изошедших отклонений в режимах работы подъемной установки и последующий анализ причин этих явлений повышает производствен­ную дисциплину обслуживающе­го и ремонтного персонала, по­зволяет вовремя принять меры по устранению неполадок и повысить безопасность эксплуатации ШПУ. Оснащение подъемных установок регистраторами параметров преду­смотрено пунктом 352 Единых пра­вил безопасности при разработке рудных нерудных и россыпных ме­сторождений подземным способом (ПБ 03-553-03).

Сочетание опыта эксплуатации шахтных подъемных установок и внедрения информационных тех­нологий в промышленности по­зволило разработать систему ком­пьютерного мониторинга работы подъемных установок, на базе ко­торой был создан типовой ряд ре­гистраторов параметров подъем­ной установки РПУ-03.1, РПУ-03.3, РПУ-03.5, отличающихся набором выполняемых функций и исполне­нием рабочей станции. Общим для типового ряда регистраторов пара­метров наименованием является «РПУ-03.х».

РПУ-03.х позволяют:

- регистрировать все циклы ра­боты подъемной установки;

- контролировать все режимы работы подъемной установки;

- определять причины возник­новения аварийной ситуации;

- контролировать выполнение работ по техническому обслужива­нию и ремонту;

- определять и регистрировать положение, скорость и направле­ние движения подъемных сосудов;

- объективно оценить техниче­ское состояние элементов подъем­ной установки.

Регистраторы параметров РПУ-03.х, в соответствии с требования­ми ст. 3.6 федерального закона РФ от 26.06.2008 № 102-ФЗ «Об обе­спечении единства измерений» при осуществлении производственного контроля за соблюдением установ­ленных законодательством Рос­сийской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производ­ственного объекта, сертифициро­ваны как средства измерения.

РПУ-03.х могут быть оснащены любые шахтные подъемные уста­новки с приводом постоянного или переменного тока в общепромыш­ленном исполнении.

Программное обеспечение ре­гистратора позволяет просмотреть любой цикл, записанный в течение последних 30 дней. Предусмотре­на возможность масштабирования графиков и получения точных зна­чений просматриваемых параме­тров (см. рис. 1).

Информация о работе подъем­ной установки используется спе­циалистами и обслуживающим персоналом горнодобывающих предприятий для контроля и опе­ративного выявления отклонений в работе установок. Своевременное принятие мер по устранению не­исправностей и предотвращению аварийных ситуаций позволяет по­высить безопасность эксплуатации подъемных установок. Возмож­ность документирования всех опе­раций по управлению подъемной машиной обеспечивает контроль выполнения регламентных работ, повышает производственную дис­циплину.

В настоящее время накоплен большой опыт по проведению анализа различных нештатных си­туаций на подъемных установках, оснащенных регистраторами пара­метров. Во всех случаях были полу­чены диаграммы режимов работы ШПУ и найдены причины возникновения инцидентов.

Расследования нештатных си­туаций показали, что в ряде слу­чаев неисправность можно было определить заблаговременно. По характеру отклонения основных показателей работы привода (ток якорной цепи подъемного двига­теля, скорости движения сосуда и его положения) относительно нор­мального режима работы можно заблаговременно выявить неис­правность и предотвратить аварий­ный случай.

Так, на одной подъемной уста­новке, оборудованной системой мониторинга, произошел следую­щий аварийный инцидент: при подъеме левого скипа на отметке -70 м скип зацепил проводник и в дальнейшем, по ходу движения, по­вредил направляющие проводни­ки на участке ствола длинной более 30 м.

При расследовании обстоя­тельств этого инцидента установ­лено, что при прохождении левого скипа по данному участку ствола скип неоднократно ударял об ото­шедший от расстрела проводник. Возмущающее воздействие можно увидеть на графиках (рис. 2) как ми­нимум за 10 циклов до аварийного случая. Для исключения подобных ситуаций разработана специальная компьютерная программа диагно­стики, информирующая обслужи­вающий персонал об отклонениях в работе подъемной установки. Программа настраивается на каж­дой подъемной установке с учетом ее особенностей и характерных для нее диагностических признаков.

Кроме стационарно устанавли­ваемых систем контроля работы подъемных установок РПУ-03.х, в практику ревизии и наладки подъ­емных установок внедряются пере­носные системы измерительные (СИ) «Силькан», которые измеря­ют величину напряжения и силы постоянного и переменного тока, визуализируют и документируют параметры работы тормозной си­стемы и электроприводов шахтных подъемных установок постоянного и переменного тока. СИ «Силькан» являются средством измерения, имеющим разрешение Ростехнад­зора на применение.

Подробная и наглядная инфор­мация о работе тормозной системы и электропривода позволяет опе­ративно и достоверно определять причины отклонений в режимах работы подъемных установок, по­высить качество и сократить сроки проведения ревизии и наладки.

В состав СИ «Силькан» входит портативный компьютер, про­граммное обеспечение «Силькан», блок коммутации и комплект дат­чиков.

Диапазоны измерений, входные параметры и пределы допускаемых основных приведенных погрешно­стей измеряемых СИ «Силькан» ве­личин приведены в таблице.

Наиболее часто аппаратура «Силькан» используется в трех ре­жимах работы:

- испытание тормозной систе­мы;

- снятие тахограммы и характристик электропривода постоянно­го тока;

- снятие тахограммы и характе­ристик электропривода перемен­ного тока.

На рисунке 3 представлены гра­фики:

- сигнал ТП – позволяет опре­делить момент подачи сигнала на предохранительное торможение;

- линейное перемещение (L) – позволяет определить положение сосудов при наложении предохра­нительного тормоза и тормозной путь;

- скорость (V) – позволяет опре­делить момент остановки подъем­ной машины;

- деформации тяг (Є1, Є2) – по­зволяет определить время холосто­го хода и время срабатывания тор­моза, оценить характер изменения тормозного усилия.

Рис.3. Регистрация и расчет параметров работы тормозной системы: ТП – сигнал разрыва цепи ТП, Є1, Є2 – деформация тормозных тяг, L – линейное перемещение,

V – скорость, рассчитанная программным комплексом, U1 – напряжение с тахогенератора

На графике установлены метки времени холостого хода и оста­новки машины, а также результаты расчета параметров тормозной си­стемы, программным обеспечени­ем СИ «Силькан».

По графику тормозного усилия определяется время холостого хода и время срабатывания тормоза. Можно увидеть закономерность изменения усилия в тяге тормозно­го привода. Время холостого хода определяется как время, прошед­шее с момента разрыва цепи защит до появления усилия в тяге тормоз­ного привода. Время срабатывания определяется с момента разрыва цепи ТП до момента, когда вели­чина тормозного усилия достигнет значения одной трети максималь­ного значения.

В режиме снятия диаграммы движения и определения характе­ристик привода постоянного тока регистрируется следующая инфор­мация:

- график тока якорной цепи;

- график тока возбуждения подъемного двигателя;

- график напряжения якорной цепи;

- график тока возбуждения ге­нератора (для систем Г-Д);

- график напряжения тахогене­ратора;

- графики сигналов с блоков унифицированной блочной систе­мы регулирования (УБСР).

Анализ получаемых сигналов позволяет сделать выводы о каче­стве настройки систем управления приводом постоянного тока, разра­ботать и внедрить мероприятия по сокращению продолжительности цикла работы подъема.

Работоспособность и безопас­ность шахтных подъемных устано­вок во многом определяется па­раметрами и состоянием системы «подъемный сосуд – жесткая ар­мировка». Движение подъемных сосудов в шахтном стволе, обо­рудованном жесткой армировкой, часто сопровождается вибрациями и ударами. Степень воздействия зависит от криволинейности про­филя проводников, ширины колеи и состояния стыков звеньев прово­дников.

Динамические нагрузки, дей­ствующие на конструкции сосуда и армировки, неблагоприятно сказы­ваются на долговечности и эксплуа­тационной надежности не только этих элементов, но и всей подъем­ной установки.

Диагностика системы «подъ­емный сосуд – армировка» про­водится с помощью переносной измерительной аппаратуры, обе­спечивающей регистрацию дина­мических параметров движения подъемных сосудов в шахтном стволе.

Наибольшая достоверность ре­зультатов диагностики состояния армировки достигается при прове­дении измерений в шахтном стволе совместно с измерениями работы подъемной установки регистрато­ром РПУ-03.5 или системой «Силь­кан».

На рис. 4 приведен график гори­зонтальных ускорений подъемного сосуда, совмещенный с графиками его движения при подъеме груже­ного скипа.

Проведенные исследования по­зволяют определить потенциально опасные участки армировки, раз­работать рекомендации по улучше­нию эксплуатационного состояния системы «подъемный сосуд – ар­мировка». Выполнение рекомен­даций позволяет уменьшить дина­мические усилия в системе и, как следствие, повысить ресурс эле­ментов системы.

 

 

 

 

Рис. 4. График горизонтальных ускорений подъемного сосуда, совмещенный с графиком подъема груженого скипа