§3. Количественная мера работоспособности технологических систем.

Количественную меру вводим следующим образом. Рассматриваемая химическая установка реально погружена в некоторую макросистему, в некий макромир, который снабжает систему всеми необходимыми ресурсами и информацией. Внешняя среда неизбежно и довольно стохастично возмущает эту систему, заставляя заданные параметры отклоняться от номинала. И действительно, то расход или параметры сырьевого потока изменились, и это нормальная, штатная ситуация; то греющий пар или природный газ изменил свои параметры или расход, и это снова обычное дело при эксплуатации; то завод-изготовитель нестандартного оборудования выдал изделие, какие-то размеры которого не соответствуют чертежам, а конструктор во время авторского надзора пропустил этот брак, и это опять типовая ситуация при создании технологической установки. Наконец, химик или специалист по процессам в своих расчетах используют такую экспериментальную информацию, что абсолютная погрешность расчета какого-то заданного параметра будет превосходить разрешенный диапазон отклонения от номинала. И это нормальная ситуация в процессе разработки промышленной установки.

Иными словами, возмущений, воздействий на установку со стороны внешней среды, как правило, довольно много и все они имеют случайный характер. Здесь теория вероятностей позволяет рассматривать работоспособность химико-технологических систем, ее состояние как сложное случайное событие над полем элементарных, случайных внешних воздействий. В качестве количественной меры качества разработки технологической системы можно принять величину РХТС – вероятность работоспособности.

Физический смысл вероятности работоспособности системы – это доля работоспособных установок среди всех одинаковых (тиражированных). Математический смысл величины РХТС – вероятность того события, что все заданные параметры находятся в разрешенном диапазоне около номинальных значений. Соответственно, 1–РХТС – это вероятность отказа, т.е. хоть один заданный параметр вышел из разрешенного диапазона.

Ничто не мешает рассматривать вероятность работоспособности частей химико-технологической системы. Например, если из всего множества заданных параметров выделить только те, которые относятся к химической технологии, то можно ввести количественную меру РХИМ – вероятность работоспособности самой технологии. Аналогично, можно выделить подмножество процессных заданных параметров и ввести количественную меру РПРОЦ – вероятность работоспособности с позиции процессов переноса субстанций. Наконец, можно выделить подмножество заданных параметров, относящихся к работе оборудования, и ввести понятие РОБОР – вероятность работоспособности всего оборудования в составе анализируемой технологической схемы.

Как правило, во множество заданных параметров входят параметры экологического смысла. Следовательно, отдельно можно ввести количественную меру РЭКОЛ – вероятность экологической безопасности работы химической установки.

Наконец, ничто не мешает вводить в рассмотрение вероятность работоспособности какого-то отдельного вида химического превращения, отдельного аппарата, агрегата, и так можно дойти до болта или прокладки во фланце, если они имеют свои заданные параметры.

Замечание. Описание алгоритма метода исследования работоспособности технологической системы представлено в [2], а конкретное приложение метода в инженерной практике – в [3].

Читать далее:
§4. Предварительные выводы и итоги из предложенной концепции работоспособности технологических систем.
Список литературы.

Наверх

Скачать статью в формате Word