§2. Влияние факторов внешней среды, макросистемы на работоспособность технологической системы.

В 70-е годы у машиностроителей химического машиностроения, которые почему-то отвечали перед партией и правительством за надежность создаваемых химико-технологических систем, начала ощущаться потребность в методе различения «хороших» химико-технологических линий от «плохих». Необходимо было это делать на предпроектной стадии разработки, до больших затрат времени и финансов на проектирование, конструкторские работы, изготовление, монтаж и пусковые работы. И эту потребность, кажется, удалось удовлетворить [1] с помощью новой концепции (системы взглядов) проблемы работоспособности любых производящих систем.

Если очень коротко, то суть концепции в системном подходе к проблеме:

На основе этой концепции разработан и практически применен метод исследования работоспособности химико-технологической системы [2, 3], который, по сути, состоит из некого алгоритма действий и совокупности инструментов анализа. Один из них и представляет особый интерес для целей настоящей статьи.

По определению, химико-технологическая линия работоспособна, если все заданные параметры находятся в своих разрешенных диапазонах отклонения от номинальных величин. Соответственно, эта линия находится в состоянии отказа, если хоть один заданный параметр вышел из разрешенного диапазона. В работе [4] предлагается не просто рассчитывать вероятность работоспособности РХТС всей технологической системы, не просто вероятность работоспособности ее частей: РХИМ – только химической технологии, РПРОЦ – процессов переноса субстанций, РОБОР – только оборудования. В [4] предложено искать вероятность отказов химико-технологической установки, различая их по последствиям.

Например, если температура в каком-то слое катализатора в контактном аппарате вышла из разрешенного диапазона направо (см. рис.2 в §1), то произойдет разрушение катализатора, его деструкция (операторы говорят – сгорел катализатор). Если же эта температура вышла из разрешенного диапазона налево, то скорость превращений существенно уменьшится, упадет производительность установки по готовой проукции. Одновременно, уменьшается степень превращения сырья в продукт и растет экологическое давление на природу.

В этом примере видно, что последствия отказов – разные, следовательно, мероприятия, затраты и время на ликвидацию отказа тоже разные. Отсюда и появляется идея расчета себестоимости продукции технологической системы, как нового сложного случайного события над полем элементарных внешних воздействий макросистемы на эту систему. Именно здесь осуществляется глубокая, генетическая связь надежности и себестоимости: одна и та же химико-технологическая установка формирует из воздействий макросистемы два показателя работы. И по этим показателям макросистема оценивает качество своей части – технологической установки. Налицо единство и борьба противоположностей: единство в происхождении и действии объективных законов сохранения; борьба – чем больше один показатель, тем больше и другой.

Прежде чем показать сам метод расчета себестоимости в его взаимосвязи с надежностью химико-технологической системы пришлось сначала решить чисто методическую проблему. Действительно, понятие себестоимости готовой продукции по определению связано с категорией времени. А метод исследования работоспособности технологической линии основан на предпосылке стационарности рассмотрения процессов в этой линии. Это противоречие снимается следующим образом. Стационарность математической модели химико-технологической системы означает, что она не рассматривает переходные процессы в системе после каждого акта внешнего воздействия. Стационарный подход будет корректен, если масштаб времени процессов и химических превращений, и переноса субстанций в установке будут хотя бы на порядок меньше характерных времен между актами внешних воздействий макросистемы. Иными словами, внешние воздействия так редки, что технологическая система успевает прийти в новое состояние равновесия, в стационарный режим перед следующим актом воздействия. И именно это и наблюдается в реальности.

Читать далее:
§3. Виды внешних воздействий на технологическую систему.

Наверх

Скачать статью в формате Word