§5. Алгоритм создания работоспособной технологической системы..

Чисто исторически образовалась странная ситуация: до разрушительных реформ в СССР за качество химико-технологических систем, за их стабильную и надежную работу отвечали перед партией и правительством машиностроители отрасли химического и нефтяного машиностроения. Химики-технологи отрасли химической промышленности при этом занимали позицию священных индийских коров. Системный подход к пониманию проблемы надежности (работоспособности) показывает, что эта проблема много тоньше и глубже.

Вероятность работоспособности РХТС по существу является количественной мерой качества разработки технологии. Сразу возникает вопрос: «Какая величина РХТС оптимальна?». Например, в Японии отказываются инвестировать в создание химических производств, если РХТС < 0,7. Опытным путем обнаружили, что такие системы разорительны для инвестора. Другой пример – в отрасли оборонной промышленности стремятся создавать технологические установки с РХТС > 0,95 и там, конечно, не озабочены экономическими эффектами, национальная безопасность превыше всего.

Пусть нашелся системно грамотный заказчик, который определил для себя оптимальную величину РХТС установки, создание которой он готов инвестировать. Разработчики химико-технологической системы приступают к своей работе и первыми начинают, естественно, химики-технологи. Разрабатывая свою часть системы, они, конечно, производят свое подмножество заданных параметров. Здесь можно остановить процесс разработки и обработать результаты работы химиков-технологов методом исследования работоспособности систем и найти величину РХИМ вероятности работоспособности только химической технологии. Если окажется, что РХИМ < РХТС, то данный вариант технологии следует отвергнуть. Необходима другая технология. Причина этого безапеляционного решения проста: следующие разработчики (специалисты по процессам, специалисты по оборудованию) вероятность работоспособности только уменьшат. Это происходит из-за того, что они обязательно увеличат общее число заданных параметров и число внешних воздействий. Иначе говоря, ни специалисты по процессам переноса, ни специалисты по оборудованию химических производств увеличить качество разработки технологов (т.е. РХИМ) в принципе не могут. Все необратимо!

Может оказаться, что РХИМ > РХТС. Тогда приступают к разработке технологической установки специалисты по процессам переноса и в конце создают свое подмножество заданных параметров. Снова останавливаем процесс разработки технологической системы и рассчитываем вероятность РХИМ+ПРОЦ работоспособности двух взаимодействующих частей системы. Если РХИМ+ПРОЦ < РХТС, то или отвергается вариант химической технологии, или вариант процессного оформления, или и то, и другое.

Если РХИМ+ПРОЦ > РХТС, то далее приступают к разработке специалисты по оборудованию и создают свое подмножество заданных параметров. Рассчитаем вероятность РХИМ+ПРОЦ+ОБОР работоспособности всех трех взаимодействующих частей химико-технологической установки. Если РХИМ+ПРОЦ+ОБОР < РХТС, то отвергается или вариант химической технологии, или процессное оформление, или вариант комплекта оборудования, или все три сразу. Процесс разработки химико-технологического регламента на проектирование химической установки можно считать успешным, если создается ситуация, показанная на рис. 3.

Иллюстрация успешной разработки химико-технологического регламента  на проектирование технологической установки.

Рис. 3. Иллюстрация успешной разработки химико-технологического регламента на проектирование технологической установки.

Из рис. 3, собственно, и следует ведущая, императивная роль химиков-технологов в деле создания работоспособных химико-технологических систем. Просто они первые среди равных разработчиков этой системы, величина РХИМ должна быть достаточно велика, чтобы специалисты по процессам и специалисты по оборудованию смогли «испортить» работоспособность с условием РХТС < РХИМ+ПРОЦ+ОБОР.

Можно предложить самый общий рецепт достижения больших величин РХИМ: как можно меньше число заданных параметров и как можно шире разрешенный диапазон отклонения каждого заданного параметра от номинала.

В качестве примера применения этого рецепта предлагаем результаты исследования работоспособности [5] установки производства серной кислоты из серного колчедана методом двойного контактирования и двойной абсорбции мощностью 320 тыс. тонн в год. Исследование работоспособности этой установки было целенаправленно на выявление роли химиков-технологов при создании надежных производств. Все 10 заданных параметров имели четкий химико-технологический смысл. Характерно, что амплитуда разрешенного диапазона отклонения от номинала у этих 10 заданных параметров была максимум ±2,5% и минимум ±0,24% от номинала. Величина РХИМ = 0,008, т.е. из 1000 таких установок работоспособными будут какие-то 8. Таких установок создали 3-и, далее отказались от тиражирования этого химико-технологического чудовища.

Список литературы

  1. Прохоренко Н.Н., Лекае А.В., Метод анализа работоспособности химико-технологических линий, -М.: Наука, ТОХТ, т.ХХ111, 1989 г., с. 135-138.
  2. Прохоренко Н.Н., Надежность технологических систем, -М.: Наука, журнал «Энергия», №7, 2001 г., с. 30-35.
  3. Прохоренко Н.Н., Кондуков Н.Б., Шовкопляс Н.Ю., Работоспособность и надежность химико-технологических систем (ХТС), Материалы 8 международной научно-технической конференции по проблемам наукоемких химических технологий «Наукоемкие химические технологии-2002», Уфа.: из-во «Реактив», 2002 г., с. 23-25.
  4. Тимофеев В.С., Серафимов Л.А., Принципы технологии основного органического синтеза, -М.: Химия, 1992 г, 431 с.
  5. Шовкопляс Н.Ю., Исследование работоспособности линии производства серной кислоты, автореф. канд. дисс.,-М.: МГАТХТ (МИТХТ), 2005 г.

Наверх

Скачать статью в формате Word