КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Тема 4. Прогнозирование долговечности и эксплуатационной надёжности нефтезаводского оборудования
Обеспечение надёжности нефтезаводского оборудования зависит от решения комплекса научных, технических, экономических и организационных задач на всех этапах – проектировании, изготовлении и эксплуатации. На этапе проектирования основной задачей является обоснование нормативных показателей надёжности. Затем эти требования являются контролируемыми на стадии изготовления и эксплуатации. На следующем этапе необходимо разработать математическую модель надёжности. Решение задач инженерного проектирования и обеспечения надёжности требует компромиссного выбора одного из нескольких задаваемых уровней. Поэтому на окончательном этапе проектирования необходимо решить задачу оптимизации. Этим вопросам и будет посвящена настоящая глава. 4.1. Принципы выбора и обоснования показателей надёжности. В начале изучения курса были проведены основные показатели, которые могут быть использованы для определения надёжности изделия. Естественно, что не все они используются для оценки надёжности одного какого – либо изделия. Поэтому первым этапом при проектировании является установление номенклатуры показателей и обоснование их нормативных значений. Рациональная номенклатура показателей должна: A) быть достаточной для того, чтобы наиболее полно характеризовать технические, технологические, эксплуатационные и экономические особенности продукции; Б) быть минимальной, чтобы не ограничивать возможности систематического совершенствования продукции; B) сохраняться неизменной в течении возможно длительного промежутка времени; Г) не включать взаимозаменяемые или взаимозависимые показатели; Д) позволять устанавливать требования к надёжности входящих в изделие составных частей.
В настоящее время имеются методические указания по методике выбора номенклатуры нормируемых показателей надёжности технических устройств, изданных комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР (МУ – 69) наиболее полно эта методика отображает выбор показателей, которые в процессе эксплуатации могут находится только в двух состояниях - работоспособном и неработоспособном, причём критерии перехода из одного состояния в другое для таких устройств точно определены. Выбранные показатели вносятся в соответствующую нормативно – техническую документацию (ТУ, стандарты и др.), и после этого изделие в полном мере должно соответствовать всем внесённым показателям. При выборе номенклатуры нормируемых показателей надёжности все изделия подразделяются натри класса: 1) по факторам конструктивного решения; 2) по фактору характера и режима использования по назначению; 3) по фактору последствия отказа. Каждый из указанных классов подразделяется на подклассы, которым присваивается шифр (далее номер шифра подкласса и групп указан в скобах). 1) по фактору конструктивного решения (в качестве признака деление на подклассы принята ремонтопригодность) показатели надёжности подразделяются на подклассы: неремонтируемые (1) и ремонтируемые. 2) второй класс, характер и режим использования по назначению, по признаку ограничения эксплуатации подразделяется на: 1. неремонтируемые изделия: а) до первого отказа (1); б) до отказа или до достижения предельного состояния (2); в) до отказа или до окончания выполнения требуемых функций (3). 4. ремонтируемые изделия: а) до первого отказа (1); б) до отказа или до достижения предельного состояния (2); в) до отказа или до окончания выполнения требуемых функций (3); г) до достижения предельного состояния (4); д) до предельного состояния в "режиме охлаждения" или до отказа, или окончания выполнения требуемых функций в "режиме работы" (5).
Каждый подкласс этого класса по временному режиму использования подразделяется на группы: а) непрерывный (1); б) циклический регулярный (2); в) циклический нерегулярный (3). Рисунок 4.1. – Схема классификаций изделий по надёжности.
Классификация изделий по этой системе кодируется в виде четырёхзначного числа. Изделие в этой классификации рассматривается с точки зрения факторов ремонтопригодности (первая цифра шифра словами), ограничений длительности эксплуатации (вторая цифра шифра), режима использования изделий во времени (третья цифра шифра) и значения последствий отказа (четвертая цифра шифра). Классификация представлена в таблице 4.1 – 4.3 и рис.4.1.
Таблица 4.1 Классификация изделий по надежности
Данная классификация требует ясных границ рассматриваемого объекта (деталь, единица оборудования, технологическая линия, цех или целое предприятие). Далее, необходимо установить для данного объекта понятие предельного состояния, т.е. состояния, когда его дальнейшая эксплуатация становится невозможной или нецелесообразной из-за малой эффективности, нарушение условий охраны труда, нецелесообразности дальнейшего ремонта, резкого повышения числа отказов, из-за морального старения. Заметим здесь, что ремонтируемые изделия, классифицируемые по таблице 4.1. по ограничению длительности эксплуатации в подклассах 1,2,3 (вторая цифра шифра) находится в таких условиях, что их ремонт невозможен (т.е. это невосстанавливаемые изделия). Например, ремонт спутника на орбите невозможен. Для изделий подкласса 5 считается, что ремонт возможен только в том состоянии, если объект находится в состоянии "ожидания", а если изделие находится в "режиме работы", то ремонт невозможен. Определим шифр классификации по надёжности для колонны синтеза высокого давления, например аммиака, работающей в непрерывном режиме. Согласно таблице первой цифрой шифра будет двойка, ибо колонна ремонтируемая и восстанавливаемая. Колонна будет нормально эксплуатироваться до отказа, значит второй цифрой шифра будет 1. Третьей цифрой шифра будет 1, так как колонна работает в непрерывном режиме. По таблице находим, что последствием отказа будут потери из-за простоя и расходов на ремонт, чему соответствует цифра 4. Таким образом, колонна синтеза классифицируется по надёжности 2114. Определим шифр классификации по надёжности для поршневого кольца воздушного компрессора общего назначения малой мощности. Это изделие неремонтируемое – 1, эксплуатируется до отказа или предельного состояния – 2, может работать в непрерывном режиме – 1, циклически регулярном – 2 или нерегулярном режимах – 3. Факт отказа кольца явление неприятное, но не может вызвать каких - либо опасных и чрезвычайных последствий – 1. Таким образом, в данном случае шифрами классификации могут быть 1211,1221, 1231. Однако если этот же компрессор предназначен для снабжения воздухом системы, обеспечивающей дыхание людей, то шифр его в качестве последней цифры будет содержать цифру
– 2 – опасные последствия отказа. На основании шифра классификации изделий по надёжности предложена таблица выбора нормируемых показателей надёжности (таблица 4.2) Таблица 4.2. - выбор нормируемых показателей надёжности.
Приведём пример пользования таблицей. Определить показатель надёжности запорной арматуры (задвижки). Задвижка – изделие ремонтируемое (2 подкласс 1 класса), эксплуатируется до достижения предельного состояния (2 подкласс 2 класса), с циклически нерегулярным режимом использования (3 подгруппа 2 класса), доминирующим фактором является невыполнения изделием заданных ему функций (2 подкласс 3 класса). Из таблицы 7 следует, что шифру изделия 2232 должны быть показатели надёжности P(t) (или Ти Тсл). Условное обозначение показателей надёжности: Тср – средняя наработка на отказ; Тср* – условная средняя наработка до первого отказа; P(t) – вероятность безотказной работы за время t; Т– ресурс (вопрос о том, какой ресурс выбирается в качестве показателя – гамма – процентный, средний назначенный и т.п. – решается при нормировании показателя надёжности); Тсл – срок службы; – среднее значение параметра потока отказов за ресурс; Кг - коэффициент готовности; Ког = Кг P(t) – коэффициент оперативной готовности. Практика показывает, что при выборе показателя надёжности по "шифру" изделия, довольно часто происходят ошибки. Поэтому, полученный результат следует более глубоко проанализировать. Так, например, в "шифре" не учтены условия эксплуатации безопасности или экономические факторы, поэтому надо дополнить полученные показатели исходя из более конкретных условий эксплуатации. На этом вопросе более подробно остановимся при рассмотрении сложных систем. После выбора показателей надёжности проектируемых объектов необходимо задать значения этих показателей. При этом необходимо учитывать возможности производства и экономические соображения. В первую очередь находят нормы надёжности, соответствующие возможностям производства, а затем производится уточнение этих норм и выбор мероприятий по повышению надёжности, выгодных с точки зрения экономики. При разработке нормативов должно учитываться одно или несколько из следующих основных требований: А) плановые задания по повышению эффективности; Б) сложившаяся тенденция изменения показателей во времени; В) требования нормативно – технической документации (ГОСТов, техники безопасности, сроков амортизации и др.). Дополнительно должны учитываться: реалистичность, достижимость, точность и недвусмысленность безотказной работы P(t) с оценкой ресурса Тр, в течение которого она регламентируется, а для высоконадёжных систем у которых P(t)1, определяется запас надёжности Кн. Как было показано выше, значения P(t) и Тр взаимосвязаны. Поэтому нормирование для P(t) должно быть согласовано со структурой и периодичностью ремонтных работ, и технического обслуживания, а допустимая вероятность безотказной работы является мерой опасности последствий отказа. В настоящее время в различных отраслях промышленности разрабатываются классификаторы по допустимой вероятности отказа. Профессор Проников А.С. приводит такую классификацию надёжности: В зависимости P(t) все изделия делятся на 6 классов надёжности:
Таблица 4.3 – Классы надёжности
В нулевой класс входят малоответственные изделия, отказ которых остаётся практически без последствий. Для них хорошим показателем надёжности может быть средний срок службы, наработка на отказ или параметр потока отказов. Классы 1-4 характеризуются повышенными требованиями к безотказной работе, а последний - высоконадёжное изделие, отказ которого в заданный период недопустим. Следует отметить, что, во-первых, данная вероятность задана для определенного периода эксплуатации Тр и, во-вторых режимы работы и условия эксплуатации изделия должны быть строго регламентированы.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 637; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |