§2. Понятие работоспособности и надежности технологических систем, источники параметров.

Прежде всего введем потребителя метода исследования работоспособности технологических систем в общий круг определений понятий. Ознакомление с [3] показывает, что понятие качества продукции химического машиностроения носит скорее описательный, литературный характер. Однако, ключевым моментом в понятии качества является надежность. Согласно [3], надежностью называется работоспособность во времени. В соответствии с [3], работоспособность - состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и/или конструкторской документации.

Эти параметры в дальнейшем будем называть заданными параметрами.

На практике заданные, целевые функции химико-технологической системы представляют собой годовую производительность технологии по целевым продуктам и качество этих продуктов.

Заданными параметрами промышленной установки на практике являются такие параметры, которые имеют ограничения на амплитуду отклонения от номинального значения, причем эти допустимые отклонения регламентированы в документации.

Первым источником заданных параметров являются химики-технологи, которые указывают на условия проведения химических и фазовых превращений во всех переделах технологии (давление, температура, концентрации реагентов, свойства катализатора и т.д.). Вторым источником заданных параметров являются специалисты по процессам переноса, которые указывают на гидродинамические, тепло-массообменные обстоятельства, при реализации которых можно осуществить технологические требования. Наконец, третий источник - это технические условия эксплуатации заводов-изготовителей на оборудование, в котором и реализуются химические превращения и процессы переноса.

Из определения понятия работоспособности следует, что, если хоть один заданный параметр выйдет по величине за разрешенный диапазон отклонения от номинала, то такое событие, по определению, называется отказом химико-технологической установки.

Количественную меру работоспособности (и, следовательно, меру риска инвестиций) технологической установки вводим следующим образом. По существу на всех жизненных стадиях химической установки от пробирочных исследований до ликвидации установки с помощью бульдозера и автогена промышленная установка находится в море случайных воздействий, возмущений. Часть из них генетически заложены в установку, а другая часть - случайные процессы, следовательно, работоспособность, как состояние системы, случайна по самой сути вещей. И ей можно и нужно присвоить количественную меру - вероятность работоспособности.

В теории надежности вероятность работоспособности еще называют вероятностью параметрической надежности, подчеркивая то обстоятельство, что речь идет о параметрах состояния системы, что для химико-технологической системы является органически присущей характеристикой.

По своему математическому смыслу, вероятность работоспособности представляет собой долю работоспособных технологических установок среди всех тиражированных, а для инвестора это вероятность возврата кредита с процентами в срок.

Напомним [2] предпосылки метода анализа, проверки работоспособности химико-технологических систем.

  1. Производство регулярно, планомерно, в соответствии с технологическим регламентом снабжается сырьем и энергией нужного качества и количества, рабочей силой, транспортом, запасными частями и материалами для всех видов ремонта. Следовательно, простоев химической установки из-за отсутствия этих обстоятельств нет.
  2. Обслуживающий персонал грамотен, квалифицирован, выполняет правила эксплуатации и техники безопасности. Следовательно, простоев химического производства из-за поломки оборудования и нарушения технологии нет.
  3. Оборудование технологической системы не имеет ни явных ни скрытых дефектов, оно квалифицированно смонтировано и проект системы выполнен на высоком профессиональном уровне. Следовательно, простоев ХТС по этим причинам нет.
  4. Промышленный капитал кровно заинтересован в том, чтобы время эксплуатации химического производства было больше времени возврата кредита с процентами инвестору. Это обстоятельство позволяет в методе экспертизы работоспособности не учитывать деградационные процессы (коррозию, износ, усталостные явления, старение катализаторов и т.д.).
  5. Метод исследования работоспособности промышленного объекта проводится в стационарном приближении, т.е. не рассматриваются переходные процессы, их динамика. Эта предпосылка основана на гигантских трудностях построения динамической модели всей химико-технологической системы. Иными словами, метод рассматривает только научно-технические аспекты надежности вечно новых и юных технологических линий и установок.

Вся совокупность гипотез и предпосылок показывает, что полученная оценка вероятности работоспособности является максимальной: лучше не будет ни при каких обстоятельствах.

Читать далее:
§3. Приложение метода исследования работоспособности ХТС к установке производства керамзитового песка в кипящем слое мощностью 50000 куб. м. в год.

Наверх

Скачать статью в формате Word