Галина Сюзева, PR-специалист ООО «КТК Консалтинг»
Химическая лаборатория на разрезе «Виноградовский» — филиале АО «Кузбасская Топливная Компания» — вот уже 12 лет помогает контролировать износ и продлевать срок службы горнотранспортной техники за счёт системного анализа всех нефтепродуктов, поступающих на предприятие. Решение о создании такого подразделения было принято в период интенсивного роста производительности разреза, появления новых горнодобывающих участков и обогатительных фабрик, увеличения объёмов добычи и расширения парка горной и вспомогательной техники. Нужно было срочно искать способы контроля исправности задействованной в производстве техники, сокращая риски выхода её из строя. Именно экспертиза химического состава масел и топлива могла помочь в этом вопросе, поэтому и была создана химическая лаборатория, оснащённая современным технологичным оборудованием.
Во многом эффективность этого подразделения сегодня — заслуга действующего начальника лаборатории Оксаны Конюша, которая вкладывает в организацию работы весь свой творческий потенциал и широкий запас профессиональных знаний. Оксана Валерьевна пришла на разрез после 18-летнего опыта преподавания химии и физики в школе. В первый же месяц она столкнулась с задачей по подготовке всей проектной документации на лабораторию и успешно с ней справилась, погрузившись в мир аналитической химии угледобывающего предприятия.
— Двенадцать лет назад я аттестовала лабораторию на проведение химических анализов и начала подбор специальных аппаратов, помогающих быстро и эффективно проводить анализы топлива и рабочих масел: моторного, трансмиссионного, гидравлического. Приходилось учитывать не только качество и стоимость техники, но и возможность её сервисного обслуживания. Тогда уже начались проблемы с поставкой запчастей из-за рубежа в результате санкций, и нужно было предупредить сложности, связанные с ремонтом оборудования.
Оксана Валерьевна ввела в эксплуатацию автоматический кинематический вискозиметр с двумя банями CAV 4.2 фирмы CANNON для определения кинематической вязкости нефтепродуктов.
В 2018 году был приобретён и освоен анализатор серы рентгенофлуоресцентный волнодисперсионный «Спертоскан SW-D3», который позволяет измерять массовую долю серы в светлых нефтепродуктах: бензине и дизельном топливе.
Один из последних приобретённых аппаратов — спектрометр эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой ICP-OES AGILENT 5900. Он предназначен для измерения массовой концентрации элементов в отработанных и чистых смазочных маслах (моторном, гидравлическом, трансмиссионном) в соответствии с аттестованным методом ASTM D 5185-18.
Регулярные анализы смазочных масел позволяют предотвратить внезапный отказ движущих частей горной техники, помогают без лишнего риска увеличивать срок службы узлов и деталей свыше среднестатистического, а также увеличить период эксплуатации двигателей до капитального ремонта на 20 %.
— Этот технологичный аппарат можно откалибровать не только на машинные масла и нефтепродукты, но и на различные органические соединения. Например, на удобрения. Поэтому у нас есть потенциал для оказания услуги лабораторных исследований для сторонних организаций других отраслей, — отмечает Оксана Конюша.
Также на вооружении лаборатории есть полуавтоматический анализатор температуры вспышки и воспламенения в открытом тигле по Кливленду CL-5 и автоматическая система для потенциометрического титрования AT-500N-1 для определения щелочного числа.
Последняя величина характеризует, как долго масло может нейтрализовать вредные для него кислоты, которые вызывают коррозионный износ деталей двигателя и усиливают процессы образования различных углеродистых отложений. Способность масла к нейтрализации кислот определяют суммой щелочных добавок, содержащихся в смазочной жидкости, куда входят такие металлы, как натрий, барий, магний, кальций. Щелочное число имеет большое значение для определения качества и продолжительности периода оптимальной работоспособности масла. На разрезе «Виноградовский» учитывают рекомендации фирмы «Камминз»: масло меняют, если щелочное число снижается на половину значения от свежего масла.
Защита от нерадивых поставщиков ГСМ
Топливо и масла приходят на разрез как цистернами по железной дороге, так и автопривозом. Если дизельное топливо поступает в автоцистернах, то пробы отбираются с каждого отсека цистерны и поступают на входной контроль в лабораторию ГСМ. Лаборанты проводят физико-химические исследования по основным параметрам качества, чтобы убедиться в соответствии топлива нормативным документам по качеству. Если выявляют отклонения от заявленных характеристик ГСМ, пишут соответствующее заключение и отправляют всю партию, оформленную под одним паспортом, назад. На любые возражения и требования пересмотреть анализы лаборатория проводит повторный анализ в присутствии поставщиков.
— Были случаи, когда зимой привозили качественное топливо, но лабораторные исследования определили температуру помутнения +5 ºС, а застывания -15 ºС. Это характеристики летнего топлива, хотя заказ и паспорт на поставку фиксировали характеристики зимнего. Надо понимать, что зимнее топливо стоит гораздо дороже, и наша опрометчивость могла бы привести к выгоде поставщика и потерям с нашей стороны, — рассказывает Оксана Валерьевна.
Работа химической лаборатории на разрезе требует максимальной оперативности, поскольку без положительного заключения лаборантов топливо слить не могут. Поэтому на вагон-цистерну и автоцистерну в подразделении установлены временные регламенты. Сегодня все исследования и заключения по ним делают в течение часа, чтобы минимизировать простои техники поставщика. Поэтому лаборатория работает в круглосуточном режиме.
Химическая лаборатория ведёт систему учётной документации по проведённым исследованиям в автоматизированном режиме с 2014 года. Этот учёт позволяет проанализировать тенденции в качестве поставок ГСМ от разных контрагентов, выявить и отсеять наиболее недобросовестных.
Контроль «здоровья» горнотранспортной техники
Важной частью исследований в лаборатории является контроль фракционного состава дизельного топлива и бензина. Фракционный состав — влияет на полноту сгорания топлива, дымность и токсичность выхлопных газов. При увеличении содержания лёгких фракций в дизельном топливе повышается критическое давление воспламенения рабочей смеси, появляются стуки в цилиндрах, и разжижается картерное масло. Если при проведении анализа по фракционному составу остаётся большой остаток в колбе (норма 3–2 %), то это свидетельствует о том, что при сгорании дизеля или бензина в топливной системе и её элементах остаётся смолистый осадок, который, постепенно накапливаясь, выводит из рабочего состояния форсунки.
— Мы определяем, сколько тяжёлых фракций в виде осадка остаётся после сгорания топлива. Чем больше такого осадка, тем быстрее отходы от сгорания завальцуют форсунки двигателя и топливную систему и приведут к его неисправности. Также за счёт контроля фракционного состава мы продлеваем время годности моторного масла, — отмечает руководитель лаборатории.
Контроль масел, в свою очередь, — важный элемент сохранения «здоровья» техники и продления срока службы мотора до капитального ремонта:
— Раньше капитальный ремонт проводили через каждые 25 000 часов. После появления нашей лаборатории этот срок увеличился до 50 000 часов. Замена масла в моторе проводится через каждые 500 мото-часов независимо от вида техники: экскаватор, погрузчик БелАЗ, бульдозер и прочие. В каждые 250 мото-часов проводится контрольный техосмотр, во время которого меняются фильтры и берутся пробы отработанного масла. Если в пробе нет превышения по нормам металлов износа и загрязнителей, мы отправляем борт дорабатывать следующие 250 часов. Но если спектральный анализ выявил превышение по определённым химическим элементам, мы оставляем борт на ремонт и пишем заключение по возможным неисправностям, которые и дают «плохие» анализы. По сути, в завершение лабораторных исследований мы составляем «карту здоровья» техники, что позволяет более эффективно и своевременно проводить ремонт.
В лаборатории висит справочная таблица соотношений примесей и износов, что позволяет каждому лаборанту дать полезные рекомендации по диагностике для специалистов ремонтной мастерской.
Например, превышение алюминия свидетельствует об износе поршня и подшипников, штанги толкателя, воздухоохладителя, корпусов насосов или редуктора. Повышенное содержание в масле кремния говорит о проникновении грязи из неисправного воздухоочистителя или об износе уплотнительных материалов. Высокое содержание кадмия – признак износа подшипников. Повышение хрома может произойти из-за утечки в системе охлаждения, износа гильзы цилиндра или уплотнительных колец. Одномоментное превышение железа, свинца, олова, меди и алюминия указывает на износ коленчатого вала.
Для простоты обмена информацией о проведённых исследованиях Оксана Валерьевна создала регламент взаимодействия химической лаборатории ГСМ с дирекцией по ремонту и эксплуатации оборудования. Химическая лаборатория разреза «Виноградовский» имеет «Заключение о состоянии измерений в лаборатории», выданное ФБУ «Кузбасский ЦСМ». Также каждый год нормативная и методическая база химической лаборатории актуализируется (ГОСТы, методики измерений, регламенты), чтобы сохранить право на проведение независимых исследований. Кроме практической значимости, у аттестованной химической лаборатории есть право выступления в качестве экспертного органа в суде.
О важном значении химической лаборатории в эффективности угледобычи открытым способом свидетельствует и опыт работы с производителями горной техники.
— Около 12 лет назад на разрез поступила техника KOMATSU, и представители этой компании из Японии проводили технические испытания на нашей производственной базе. Для анализа работы своей техники японцы просили нас проводить спектральный анализ, исследования на вязкость масел и определение щелочного числа. Впоследствии результаты этих исследований помогли производителям внести технические доработки и улучшить характеристики двигателей, — вспоминает Оксана Валерьевна.
Сейчас, когда угледобывающая отрасль переживает не лучшие времена, сохранение парка горнотранспортной техники — одна из приоритетных задач любого угольного предприятия. Именно химическая лаборатория стоит на страже «здоровья» гигантских механизмов, обеспечивающих бесперебойную выемку полезного ископаемого из недр. Иногда своевременный ремонт моторов, основанный на рекомендациях химической лаборатории ГСМ, может предотвратить потери, исчисляемые десятками миллионов рублей. И это уже не умозрительный, а реальный вклад в фундамент прочности предприятия.