Надежность промышленных машин (насосы, компрессоры, вентиляторы, редукторы, электродвигатели, паровые и газовые турбины, устройства безопасности, системы управления, контроля и противоаварийной защиты и др., далее машины) является одним из определяющих факторов, которые обеспечивают промышленную безопасность технологического оборудования при осуществлении хозяйственной деятельности субъектами на производственных объектах. Особое внимание необходимо уделять объектам, которые являются объектами повышенной опасности (ОПО). Параметры надежности и безопасности машин и технологического оборудования закладываются при их проектировании, обеспечиваются при изготовлении, контролируются при эксплуатации и восстанавливаются при ремонте.

Изготовитель машины или уполномоченное им лицо - резидент Украины, или лицо, которое отвечает за введение машины и устройств безопасности в эксплуатацию, несут, в соответствии с законодательством Украины, ответственность за выполнение всех процедур оценки соответствия существующим требованиям безопасности, которые установлены действующими техническими регламентами и нормативными документами Украины. Они должны составить декларацию соответствия машины требованиям технического регламента "Подтверждение соответствия безопасности машин и механизмов" и действующим нормативным документам Украины, а также требованиям действующих норм и правил по безопасности конкретных производств. Законодательством Украины запрещается введение в эксплуатацию машин без декларации их соответствия и нанесения национального знака соответствия. До ввода машин и технологического оборудования в обращение их техническая документация на производство, эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт обязательно подлежит экспертизе уполномоченной организацией Украины по охране труда и промышленной безопасности. При декларировании показателей безопасности необходимо руководствоваться принципом ЕС "применение стандартов добровольное, а ответственность перед законом обязательная". Для ОПО субъекту хозяйственной деятельности - потребителю необходимо также составить декларацию его безопасности, совместно с планом локализации и ликвидации аварийных ситуаций и аварий (ПЛАС).

Субъект хозяйственной деятельности несет ответственность за достоверность данных, приведенных для декларации безопасности ОПО. Он должен за собственные средства организовать научно-техническую экспертизу декларации безопасности ОПО и ПЛАС. Невозможность представить на запрос органов исполнительной власти упомянутую документацию является достаточным основанием для сомнения в соответствии машин требованиям технических регламентов Украины, действующих стандартов Украины и ее нормативно-правовых актов по охране труда и промышленной безопасности. Органы исполнительной власти могут отозвать свое разрешение на эксплуатацию машин и производства предприятия.

В настоящее время изменился подход к оценке качества продукции и безопасности. Внедрены модули качества для оценки соответствия требованиям технических регламентов и действующих нормативных документов Украины, которые добровольно использует изготовитель для подтверждения декларируемых показателей назначения и безопасности машин. Для потребителя требования этих документов являются обязательными при подтверждении соответствия безопасности машин после их ремонта. Приобретая машины и оборудование потребитель это обязан учитывать. Рекомендуется приобретать продукцию имеющую, как минимум, модули качества В и С, а не модуль А (по которому показатели продукции декларируются только Изготовителем под свою ответственность и не проверяются независимыми компетентными организациями).

Разработчик и Изготовитель изделий несут ответственность за декларированные показатели машины на всех этапах ее жизненного цикла. Потребитель машин несет ответственность за безопасную их эксплуатацию, за обеспечение требуемых режимов работы и технического состояния, за своевременное проведение проверок и ремонтов, а также за несчастные случаи на производстве (по техничным, организационным и психофизическим причинам).

Соответствие безопасности изделий машиностроения требованиям директив ЕС и гармонизованных стандартов Украины может быть подтверждено:

первой стороной - декларированием соответствия продукции производителем под свою ответственность, которая сейчас практически не контролируется;
второй стороной - проверкой и определением соответствия продукции потребителем или заказчиком;
третьей стороной - проверкой и определением соответствия продукции независимым органом.

В случае выявления несоответствия показателей машины, которые характеризуют ее безопасность, требованиям законодательных актов Украины принимаются меры по ограничению ее предложения на рынке, даже при наличии на нее международного сертификата.

Декларирование безопасности и страхование рисков, как основные мероприятия по регулированию безопасности и предотвращению аварий, для многих ОПО еще не осуществлены. Большинство имеющихся деклараций не содержат информации о реальных рисках, которые создает предприятие. Причиной этого является как несовершенная законодательная база, так и недостаточность знаний. Знание только особенностей производства и свойств опасных веществ недостаточно для расчетов, они требуют прове-дения вероятностного структурно-логического моделирования, чего многие разработчики деклараций на это время не делают. Порядок декларирования безопасности ОПО требует тщательного анализа всех возможных риск-формирующих факторов, четкого определения последовательности развития аварийной ситуации до аварии с определенными конечными состояниями. Такой подход требует определения возможных опасностей оборудования при монтаже, эксплуатации, техническом обслуживании, ремонте и утилизации, а также показателей надежности его составных частей. Кроме этого, необходимо анализировать технические, организационные и психофизиологические причины несчастных случаев на производстве.

Уполномоченные организации по промышленной безопасности и охране труда при комплексной проверке предприятий сейчас изменили подход. Они стали уделять особое внимание:

теоретических и практических знаний технического персонала;
контролю соблюдения персоналом норм, процедур и правил безопасности;
анализу процедур (например, недостатки инструкций и трудность их выполнения).

Поэтому акцент нужно делать не только на техническое состояние машин, оборудования и строительных конструкций, что, безусловно, также важно, но и на проверку теоретических и практических знаний работающих, на систему их обучения и тренировки по ПЛАС. В реализации новых подходов к управлению безопасностью на производстве должен иметь место принципиально новый метод оценки роли и работы руководителей всех рангов управления. При разработке этих подходов ориентируются на так называемые "неписанные правила" - роли этих лиц по обеспечению безопасности. Для того, чтобы руководители разных рангов хорошо ориентировались при решении современных проблем промышленной безопасности и охраны труда, могли обеспечивать надежное функционирование систем управления и процедур необходимо организовать их обучение по специально разработанным программам, целью которых является доведение до каждого работника современных знаний быстро, эффективно и с минимальными затратами. Это можно обеспечить, применяя дистанционное обучение, создавая центры на базе беспрерывного обучения промышленной безопасности и вопросов охраны труда, используя корпоративную сеть и специализированные научно-технические организации Украины, а также средства пропаганды промбезопасности на производстве: знаки, плакаты, сигнальные цвета, памятки, тематические пособия и др.

При организации ремонта оборудования в сжатые сроки руководителям предприятия нужна информация о фактическом техническом состоянии машин и оборудования. Они должны своевременно заказать запасные части и в первую очередь ремонтировать составные части оборудования, которые имеют наибольший износ и неисправности, которые могут привести к аварийной ситуации и техногенной аварии на производстве или к несчастному случаю. На многих предприятиях машины эксплуатируются более 20 лет и поэтому повышение их надежности и обеспечение безопасной эксплуатации, а также снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций (рисков) на ОПО является актуальной задачей. Предприятиям необходимо продлевать остаточный ресурс технологического оборудования и экономить средства при проведении его ремонтов, а также улучшать организацию работ по обеспечению безопасности на производстве. Ситуация усложняется при активизации действий по реконструкции и модернизации производств с целью увеличения их производительности, а также при снижении проектной загрузки оборудования по каким-либо причинам (отсутствие сырья, ограничение сбыта и т.п.). Качество разработки и изготовления нового оборудования, а также его ремонта специализированными организациями значительно ухудшилось. На многих предприятиях значительно сокращена численность подразделений, которые обеспечивают качество продукции, ее надежность и безопасность, а также ослаблены требования к входному контролю качества покупных изделий. Особенно это касается подшипников качения и концевых уплотнений турбомашин, а также систем управления, контроля и противоаварийной защиты оборудования, документации по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту его составных частей.

Поиск путей повышения эффективности эксплуатации, безопасности и надежности оборудования ведется по многим направлениям и одно из них - внедрение методов вибрационного мониторинга и диагностики. Эффективный контроль готовой продукции закрывает доступ к потребителям недоброкачественных изделий, а внедрение в эксплуатацию средств, позволяющих определять достаточно быстро и точно техническое состояние составных частей машин, дает возможность принимать оперативно правильные решения о сроках и содержании профилактических операций и ремонта.

Традиционные методы технического обслуживания, применяемые на промышленных предприятиях, можно разделить на две категории:

до выхода оборудования из строя;
планово-профилактическое обслуживание (по календарным срокам или ресурсу).

Значительное снижение затрат на техническое обслуживание объектов контроля и повышение эффективности их эксплуатации, снижение рисков на ОПО можно обеспечить путем совершенствования системы мониторинга и диагностики объектов контроля и организации их ремонтов по техническому состоянию, а также путем оптимизации режимов их работы и доработки ненадежных узлов. Целесообразно установить оптимальное соотношение между затратами на ремонт объектов контроля (длительностью ремонтных работ для восстановления технического состояния до определенного реально и быстрого достигаемого технического уровня) и требуемым уровнем надежности и безопасности (ресурсом безопасной эксплуатации до отказа и капитального ремонта).

Техническое состояние объекта контроля характеризуется с помощью его показателей в целом, а также надежностью составляющих его агрегатов, узлов и систем. Оценить показатели надежности можно с помощью теории надежности. Выводы этой теории имеют статистический характер, т.е. значимы лишь с определенной вероятностью. Показатели технического состояния машин и отдельных агрегатов, узлов и деталей в течение срока эксплуатации изменяются от номинальных значений, соответствующих техническим условиям на новую машину, до предельно допускаемых значений. Изменение технического состояния деталей, узлов и агрегатов машин в процессе их эксплуатации зависит от большого числа эксплуатационных, конструктивных и технологических факторов, для учета которых применяются различные методы диагностирования и прогнозирования остаточного ресурса.

Безопасность эксплуатации в пределах назначенного ресурса машин контролируют опытом эксплуатации всего парка оборудования. Особое внимание необходимо уделять оборудованию, которое максимально опережает по наработке остальной парк и работает при больших динамических и статических нагрузках. Для этих объектов необходимо применять самые прогрессивные методы технической диагностики, которые проводят с целью оценки технического состояния отдельно взятой выборки из всего парка, что позволяет увеличивать их ресурс, лимитируемый остаточной прочностью и износом незаменяемых при капитальных ремонтах деталей и узлов.

Обязательное диагностирование технологического оборудования необходимо проводить:

при вводе оборудования в эксплуатацию, после его приобретения или проведения капитального ремонта;
при отсутствии паспорта на оборудование;
при выработке установленного автором проекта расчетного срока службы оборудования или когда его фактический срок службы превысил 20 лет;
при эксплуатации оборудования, когда имели место нарушения его регламентированного режима работы или воздействия опасных факторов (температуры, давления, вибрации, внешних силовых нагрузок и др.), при которых были превышены предельно допускаемые изготовителем значения параметров (например, воздействие огня при пожаре, значительные стуки в механизме движения, кавитация или помпаж, гидроудар, нарушение смазки кинематических пар и др.);
при изменении конструкции, расположения опор или изменении исходной конфигурации трубопроводов (установка дополнительных или демонтаж имеющихся участков и отводов, применение труб другого сортамента и др.).

В случаях, предусмотренных выше, дальнейшая эксплуатация оборудования возможна только после проведения его диагностирования и определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации. Диагностирование технологического оборудования проводит уполномоченная организация Украины по программе, составленной в соответствии с действующими нормативными документами Украины.

Назначенный ресурс для ремонтопригодных составных частей машин последовательно (по этапам) увеличивают по мере выработки начального или очередного назначенного ресурса на основании:

уточнения характера и условий эксплуатации парка однотипного оборудования;
накопления статистики и анализа характера отказов оборудования, уточнения критериев отказа и предельного состояния, а также перечня опасных и вредных факторов для здоровья и жизни людей;
результатов периодического контроля технического состояния составных частей оборудования по вибрационным характеристикам и основным показателям режима их работы;
результатов контроля прочности основных деталей;
своевременной замены изношенных деталей, имеющих предельное состояние;
устранения причин отказов;
отработки составных частей оборудования по катастрофическим отказам.

Таким образом, остаточный ресурс оборудования определяют на основании анализа условий эксплуатации, результатов технического диагностирования и критериев предельного состояния. При этом остаточный ресурс назначают по тому критерию, который определяет минимальный срок остаточного ресурса.

Контроль объекта - процесс сбора и обработки информации с целью определения событий. Если событием является факт достижения некоторым параметром объекта определенного заданного значения, то говорят о контроле параметров. Если фиксируемым событием является установление факта пребывания объекта в исправном или неисправном, работоспособном или неработоспособном состоянии, или состоянии правильного или неправильного функционирования, то можно говорить о контроле технического состояния объекта. Если событием является указания местоположения в объекте того или иного дефекта, то можно говорить о диагностике.

Задачи определения технического состояния объекта:

диагностирование - определение технического состояния, в котором объект находится в настоящий момент времени;
прогнозирование - предсказание технического состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент времени;
генез - определение технического состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом.

Многие предприятия проводят на разном уровне работы по повышению показателей надежности и безопасности машин и технологического оборудования производств. Создают подразделения по технической диагностике, приобретают технические и программные средства для мониторинга и диагностики оборудования, обучают персонал. Разрабатывают стандарты предприятия, согласно которым проводятся комплексные обследования и паспортизация оборудования, сбор и анализ его показателей надежности и безопасности. Несмотря на существенные их затраты они не получают желаемого результата. На произ-водствах приходиться констатировать незапланированные отказы машин и оборудования, а также снижение их наработки до текущего и капитального ремонта, несчастные случаи на производстве и др. Основная причина - отсутствие системного подхода при решении проблемы, а также идеализации одного из методов оценки технического состояния машин. Многие фирмы, которые предлагают технические средства и программное обеспечение, стремятся быстрее продать свою продукцию и оставить Заказчика самого при решении проблем. Они не ставят перед собой задачу - обеспечение соблюдения нормативно-правовых актов Украины и разработки в соответствии с их требованиями методик мониторинга и оценки состояния машин и оборудования. Например, стационарные системы контроля вибрации машин являются системами оценки изменения контролируемого параметра машины, а не системами оценки ее технического состояния и тем более не диагностики. Переносные средства контроля вибрации не имеют открытого протокола для обработки и анализа экспериментальных данных другими программами, которые захотел применить пользователь для уточнения состояния объекта контроля с учетом новых требований нормативно-правовых актов Украины (он довольствуется тем, что ему поставили, без права самостоятельного применения других методов оценки и диагностики состояния оборудования). Режим работы машин может оказать существенное влияние на параметры вибрации и повлиять на результат оценки ее технического состояния, но многие методики по оценке состояния машин это не учитывают. При выборе методик оценки, технических средств и программного обеспечения не рекомендуется верить на слово продавцу, необходимо до их приобретения получить консультацию в специализированных и уполномоченных организациях Украины, а также проверить соответствие декларируемых показателей предлагаемой продукции, привлекая для этого аккредитованные испытательные лаборатории и экспертные организации Украины.

Оценка технического состояния объектов на местах их эксплуатации это комплексная задача. Ее необходимо проводить по результатам вибрационных и прочностных обследований их составных частей, аттестации рабочих мест по безопасности и анализа обеспечения основных показателей назначения и надежности. Для решения этих задач целесообразно внедрять прогрессивные методы, технические средства и экспертное программное обеспечение и др., что позволяет организовывать ремонт машин и оборудования по техническому состоянию.

Своевременное выявление дефектных узлов и деталей машин обеспечивается при применении методов и средств виброакустической и параметрической диагностики. Вибрационное обследование машин и анализ изменений основных показателей режима его работы позволяет с достаточной степенью достоверности оценить фактическое техническое состояние его составных частей не прибегая к разборке и определить возможные неисправности и дефекты, вызванные износом основных деталей, перекосами вращающихся элементов машин и т.д. Своевременное проведение контроля прочности ответственных деталей оборудования методами неразрушающего контроля, которые указаны в эксплуатационной документации изготовителя или в общих технических условиях на ремонт оборудования, с учетом оценки изменения характеристик материалов деталей конструкции, повышает вероятность безопасной эксплуатации машин. Аттестация рабочих мест на производстве позволяет обеспечить безопасность обслуживающего персонала и оценить загрязнения окружающей среды. Контроль и анализ основных показателей надежности машин (наработка на отказ ответственных деталей и среднего ресурса до капитального ремонта) позволяет своевременно разрабатывать мероприятия по их улучшению и оптимизировать режим эксплуатации и периодичность обследования оборудования.

НТЦ "Диагностика" разработана и внедрена на ряде предприятий "Система мониторинга и диагностики машин и технологического оборудования предприятий, обеспечения их надежности и безопасности", которая отвечает требованиям национальных и межгосударственных нормативных документов и "Системе технического обслуживания и ремонта технологического и теплоэнергетического оборудования химических предприятий Министерства промышленной политики Украины" (далее Система ТОиР Минпромполитики Украины), которую рекомендуется использовать во всех отраслях и которая позволяет организовать техническое обслуживание машин и оборудования по их фактическому состоянию.

Эта система связана с другими системами, которые она дополняет:

Система контроля качества разработки и производства изделий машиностроения и строительных конструкций;
Система управления охраной труда и промышленной безопасностью, а также управления защитой окружающей среды;
Система управления и регулирования производственным процессом (включая системы контроля, управления и противоаварийной защиты машин и оборудования);
Система технического обслуживания и ремонта.

Система мониторинга и диагностики машин включает:

законодательные акты и нормативные документы Украины, многие из которых гармонизированы с международными стандартами;
методические указания:
1. по измерению параметров вибрации вала, на невращающихся частях машин и строительных конструкциях, а также по расширенному и специальному обследованиям машин, по обработке и анализу экспериментальных данных, по модальному анализу;
2. по обеспечению надежности и безопасности машин и оборудования;
3. по определению и контролю показателей надежности машин и оборудования;
4. по проведению обследования машин и оборудования, а также по оценке, диагностике и прогнозированию технического состояния их составных частей;
алгоритмы:
1. определения критериев отказа и предельного состояния;
2. создания системы мониторинга и диагностики оборудования на предприятии;
3. оценки технического состояния составных частей оборудования;
4. обследования оборудования на различных этапах его жизненного цикла и диагностики его составных частей;
программное обеспечение для экспертной системы мониторинга и диагностики машин и оборудования, которое отвечает нормативно-правовым актам Украины и современному научно-техническому уровню, а также для экспресс-анализа, обработки вибросигнала и проведения специальных исследований - моделирования;
технические средства полустационарной системы мониторинга и диагностики.

Продолжение следует.