Експлуатація та ремонт кип

1. Загальні принципи експлуатації приладів

1.1. Експлуатаційні характеристики приладів

Під експлуатацією приладів ТК розуміється використання засобів контролю та вимірювань для виявлення, ідентифікації і кількісної оцінки вантажів, які перетинають державний кордон.

Поняття "експлуатація засобів вимірювальної техніки" включає використання приладів у вимірювальному процесі і операції з підтримання приладів в стані працездатності з заданими технічними параметрами. У число таких операцій входять калібрування і градуювання приладів, їх зберігання, транспортування, технічне обслуговування і ремонт. Досвід свідчить, що 20-25% несправностей вимірювальних приладів виникає через неписьменної експлуатації.

Основу експлуатації приладів складають основні операції: включення приладу, введення його в дію і отримання даних про його справності, виконання робочих вимірювань і виділення необхідної інформації.

При цьому правила експлуатації вимагають, щоб прилад використовувався тільки в регламентованих умовах навколишнього середовища та інших обурюються факторів, тобто тільки в певних умовах експлуатації.

За своєю природою і характерові зовнішні фактори, що впливають на роботу приладів, можна розділити на чотири групи: кліматичні (температура навколишнього середовища, тиск, вологість, запиленість, забрудненість повітря, дощ, роса, іній, мікроби, грибки), механічні (удари, вібрації, тряска і ін.) електромагнітні е і радіаційні. При цьому на прилади впливає не тільки навколишнє середовище, але і той мікроклімат, які вони самі створюють.

Сукупність характеристик зовнішнього середовища, в якій повинно знаходитися приладів як під час роботи, так і вимкненому стані і називають умовами експлуатації.

Апаратура, експлуатована в закритих опалювальних приміщеннях, захищена від впливу низької температури і безпосереднього впливу пилу і води (дощу, бризок, інею). а також від механічних впливів. Однак при транспортуванні і перенастроювання, наприклад для ремонту і перевірки, вона може піддаватися ударам і вібраціям. Крім того, в невеликих приміщеннях температура навколишнього середовища підвищується через виділення тепла самими приладами.

Апаратура, експлуатована на відкритих майданчиках, схильна до комплексу кліматичних впливів. Це знижена і підвищена температура навколишнього середовища, прямий вплив погоди (дощу, інею, роси) і повітря з підвищеною вологістю. Прилади цієї групи піддаються так само великим механічним впливам, але, як правило. при транспортуванні, тобто не працює.

Зовнішні вплив помітно ускладнюється в районах з тропічним кліматом, де на апаратуру може тривалий час діяти підвищена температура при вологості повітря до 100%. Тому в таких умовах активніше протікають процеси утворення грибків, цвілі і мікроорганізмів як на зовнішній поверхні приладів, так і всередині них.

При цільовому використанні будь-яких вимірювальних засобів необхідно, перш за все проконтролювати і забезпечити відповідно конкретних умов навколишнього середовища, в яких виконуються вимірювання, паспортним експлуатаційним характеристикам приладу, оскільки тільки в цих умовах забезпечуються задані метрологічні параметри приладу, перш за все точність експлуатації приладу є однією з основних експлуатаційних характеристик будь-якого вимірювального приладу, в тому числі приладів ТК ДРМ.

Інший найважливіший експлуатаційної характеристикою є достовірність показань приладу. Вона забезпечується систематичної калібруванням і градуювання, які складають основу технічного обслуговування.

Калібрування приладу - це контрольна перевірка і підстроювання свідчень в будь - якої, зазвичай однієї опорної, точці діапазону вимірювань. Радіаційні прилади калібруються за допомогою каліброваного джерела ІІ з точно відомими параметрами. Розбіжність показань приладу з даними контрольного джерела визначають похибку вимірювань.

Градуювання приладу - це операція з проведення показань приладу в відповідність з фактичними значеннями вимірювальних величин. Результати градуювання оформляються у вигляді градуйованого графіка, що представляє собою залежність вихідної величини приладу (результату вимірювань) від вхідної величини декількох опорних точках діапазону вимірювань. Радіаційні прилади градуюються за допомогою спеціального обладнання комплекту джерел випромінювань різного виду і різної активності в умовах градуировочной майстерні.

До експлуатаційних характеристик приладу відноситься його надійність, під якою розуміється властивість (здатність) приладу виконувати задані функції в певних умовах зберігаючи заданий діапазон метрологічних показників протягом необхідного часу роботи (напрацювання). Стан приладів при якому він здатний виконувати вимірювальні функції з даної точністю, називають його працездатністю. а стан при якому прилад не відповідає хоча б одній із запропонованих до нього вимог - несправністю. Виникнення несправності приладу називають його відмовою. У стані несправності прилад іноді все ж може виконувати свої функції, однак чи зі зниженою точністю, або в полегшених умовах експлуатації, або в меншому діапазоні вимірюваних величин.

Під безвідмовністю розуміють властивість приладу зберігати працездатність протягом певного часу без вимушених перерв в роботі, під довговічністю - властивість приладу зберігати працездатність з необхідними перервами технічного обслуговування і ремонту.

Календарна тривалість експлуатації приладу до фізичного або морального зносу називається терміном його служби. Фізичний знос виникає при руйнуванні приладу або незворотному виході з ладу. Моральний знос визначається технічним прогресом, появою нових більш сучасних виробів і т.д. Для апаратури, що вимірює ІІ, період морального зносу в даний час не перевищує десяти років.

Одним з основних показників надійності приладу є інтенсивність ג його відмов - частка приладів, що виходять з ладу в одиницю часу, по відношенню до їх кількості, що знаходиться в експлуатації.

Для більшості приладів залежність інтенсивності відмов має вигляд U - подібної кривої (рис.),

перший відрізок часу, званий періодом підробітки, Виходять з ладу прилади з грубими дефектами не розкрити первинним контролем. Після цього інтенсивність відмов зменшується а далі залишається постійною, настає період нормальної роботи приладу. Для радіаційних приладів період підробітки становить десятки (до сотні) годин, а період нормальної роботи - тисячі, а іноді і десятки тисяч годин. У міру зношування елементів приладів (наприклад, втрати емісії катодом ФЕУ) інтенсивність відмов знову зростає - починається період старіння.

На основі інтенсивності відмов визначаються і інші показники надійності. Так, середній термін служби приладів дорівнює

Середня частота відмов -

Де t - тривалість роботи приладу.

При ג t <<1 величина e ─ ג t ≈ 1 – גt и Fср ≈ ג. Таким образом, в период после окончания процесса приработки и до начала физического износа частота отказов равна их интенсивности.

У момент включення приладів виникають нестаціонарні проблеми, що збільшують число відмов. Встановлено, що γ = ג 0 (1 + 8n), де ג, ג 0 - інтенсивність відмов при роботі з значеннями і при безперервній роботі відповідно; n - число відмов включення приладу. Отже, часте включення апаратури може стати основною причиною її відмови.

Мал. Залежність інтенсивності відмов приладів ТК ДРМ від часу експлуатації

З поняттям надійності приладу тісно пов'язана така експлуатаційна характеристика, як гарантійний термін експлуатації - час, протягом якого з певною ймовірністю гарантується якість його функціонування приладу і збереження всіх технічних параметрів і характеристик, зазначених в його паспорті. Гарантійний термін обчислюється з моменту випуску приладу підприємством - виробником і виражається гарантованим часом безвідмовної безперервної роботи або тривалістю і кількістю циклів безперервної роботи.

Наприклад, якщо гарантійна ймовірність дорівнює 0,8 протягом 500 ч, то це означає, що в середньому 80% (із загального числа) приладів буде безперервно працювати не менше 500 ч. Якщо протягом гарантійного терміну прилад все ж вийде з ладу, то підприємство - виробник приладу зобов'язана в короткий термін і безоплатно усунути виявлені дефекти або замінити прилад новим. В даний час на прилади для вимірювання ІІ встановлений мінімальний гарантійний термін 12 місяців.

Слід зазначити, що гарантійний термін повинен визначати не на часі гарантованого безкоштовного ремонту, а тривалість справної роботи (тобто є характеристикою надійності і ка-пра ці вироби).

Велике значення для швидкого відновлення працездатності приладу має така його експлуатаційна характеристика, як ремонтопридатність, тобто пристосованість до попередження, виявлення та усунення відмов і несправностей при технічному обслуговуванні та ремонті.

Для забезпечення необхідного рівня ремонтопридатності перед-розглядаються наступні заходи:

- блоки і вузли приладів повинні бути взаємозамінними; при цьому обсяг додаткового регулювання повинен бути минима-льним;

- для перевірки і налаштування після ремонту використовується стандартна вимірювальна апаратура або пристрої, що входять до складу приладу;

- полегшується доступ до деталей, які мають найбільшу ймовірність виходу з ладу (найбільшу частоту відмов);

- пристрій органів регулювання повинно враховувати можливий розкид параметрів вузлів і блоків, викликаний зміною елементів або пристроїв, що входять до їх складу;

- в блоках передбачаються контрольні точки, що дозволяють швидко визначати вид несправності і вийшов з ладу вузол,

- до складу приладу включаються контрольні генератори і контрольні джерела випромінювання для перевірки роботи детекторів;

- розпізнавальні написи і оцифровка деталей виконуються відповідно до принципової електричної схемою; штирі роз'ємів маркуються і т.д .;

- на блоках робляться ручки, що полегшують їх вилучення з кожуха приладів;

- в комплект приладу вводяться сполучні кабелі такої довжини, яка дозволяє включити блок, що знаходиться поза приладом, перевірити його роботу;

- в комплект запасного майна включаються нестандартні елементи і пристрої в кількості, необхідній для підтримки нормальної працездатності приладу протягом гарантійного 1 терміну експлуатації;

- в технічні описи вводяться вичерпні дані про принцип роботи приладу, взаємодії окремих його вузлів і основних елементів схеми і конструкції, а також перелік найбільш характерних можливих несправностей і заходів щодо їх усунення.

Основним параметром приладу, що характеризує його якість з точки зору пошуку несправностей і ремонту, є час відновлення. Оскільки відмови можуть бути різними і при пошуку несправностей і ремонту можливі випадкові дії, час відновлення теж є випадковою величиною. З урахуванням цих міркувань для характеристики ремонтопридатності приладу використовується середній час Тв відновлення, яке складається з часу, необхідного для виявлення відмови і залежить від інструктивних особливостей приладу, від зручності огляду і від сигналізації про наявність несправності та місце її виникнення; Часу усунення несправності, що визначається швидкістю зміни блоків і легкістю доступу до елементів приладу, що підлягають заміні; часу регулювання і перевірки, пов'язаного з кваліфікацією персоналу, необхідної для проведення таких робіт, з наявністю вбудованих в прилад контрольно - перевірочних пристроїв і т.д .; а також часу, необхідного для профілактичних робіт, часу простою з - за відсутності запасних елементів або вузлів приладу.

Важливе значення для оцінки експлуатаційних якостей приладу має коефіцієнт готовності, що характеризує ймовірність того, що в будь-який момент часу прилад буде працездатний. Крім середнього часу відновлення, цей коефіцієнт повинен враховувати середній час t

Для оцінки коефіцієнта готовності використовується формула:

При експлуатації радіаційних приладів, які використовують вимірювання ІІ в системі ТК ДРМ, особлива увага приділяється забезпеченню їх експлуатаційної безпеки, під якою розуміється властивість цих приладів забезпечувати безпеку працюючих з ними осіб, що виконують встановлені експлуатаційні правила, і перш за все правила радіаційної та електричної безпеки.

Необхідність забезпечення експлуатаційної безпеки радіаційних приладів диктується специфікою їх побудови і застосування. Сам об'єкт вимірювання - ДРМ і пов'язані з ними ІІ - становить небезпеку в зв'язку з шкідливим біологічним впливом на організм людини його органи і тканини.

Крім ДРМ як об'єкта вимірювання, джерелами радіаційної небезпеки в приладах ТК ДРМ можуть бути контрольно градуювальні і калібрувальні джерела, нерідко вбудовуються безпосередньо в сам прилад, тому при експлуатації даних приладів повинні дотримуватися правила радіаційної безпеки регламентовані офіційної нормативною документацією.

Необхідність забезпечення заходів електричної безпеки обумовлюється тим, що в електричних ланцюгах радіаційних приладах використовується висока напруга (до 3 кВ), необхідне для нормальної роботи детекторів ІІ, особливо ФЕУ сцинтиляційних лічильників. Дотик до таких ланцюгів може при вести до удару електричним струмом і електротравми оператора, тому неодмінною вимогою при експлуатації радіаційних приладів є виконання вимог з електробезпеки

До спеціальних заходів техніки безпеки, націленим на виключення нещасних випадків з оператором і порушення працездатності приладу, відносяться.

- введення в конструкцію приладу блокувальних контактів знімають високу напругу при розтині приладу зйомки кожуха,

попереджувальні написи у високовольтних роз'ємів

заземлення корпусу приладу;

з'єднання з корпусом всіх найважливіших металевих частин приладу;

- застосування в високовольтних джерелах живлення обмежувачі струму, а в ланцюгах високовольтних конденсаторів - опорів витоку;

- захист оператора від дії вимірюваних ІІ;

- застосування в ланцюгах харчування плавких запобіжників або каскадів захисту від перевантажень з автоматичним відновленням працездатності приладу після ліквідації порушення;

- установка екранів між мережевий і вторинними обмотками трансформаторів.