химический каталог




НАДЁЖНОСТЬ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

НАДЁЖНОСТЬ х и м и ч е с к и х п р о и з в о д с т в, свойство этих объектов выполнять требуемые функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей (технол. параметры процессов, производительность, качество продукции, удельная расходы материальных ресурсов и др.). Любое нарушение этих функций приводит к потенциальной возможности аварий и получению некондиционной продукции, что особенно опасно для крупнотоннажных производств.

Основные понятия. Н. как комплексное свойство объекта в зависимости от целей его функционирования и условий эксплуатации характеризуется определенной совокупностью понятий и свойств, главными из которых являются работоспособность, отказ, безотказность и ремонтопригодность.

Р а б о т о с п о с о б н о с т ь-состояние объекта, при котором он может выполнять в данный момент времени заданные функции, сохраняя значения основные параметров в требуемых пределах. Например, в работоспособном состоянии колонны синтеза в производстве карбамида достигается заданная степень превращения СО2 (не ниже 0,67), обеспечиваются безопасные условия труда для обслуживающего персонала и уровень загрязнения окружающей среды не превышает установленных норм.

О т к а з заключается в нарушении или утрате работоспособности объекта. Например, при отказе химический реактора качество продукта перестает отвечать требуемым нормам. Такой отказ может быть вызван разными причинами: нарушениями температурного режима, отравлением катализатора, механические повреждениями и т.д. Как правило, отказы аппаратуры требуют аварийного останова производства с послед, выполне-нием определенного объема ремонтных работ. Одно из средств предупреждения отказов оборудования-профилактич. осмотры и ремонты.

Б е з о т к а з н о с т ь-свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или для наработки определенного количества продукта.

Р е м о н т о п р и г о д н о с т ь-свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и отысканию причин возникновения его отказов, а также в способности восстановления утраченной при этом работоспособности. Последняя обычно ограничена во времени, поэтому для нормальной эксплуатации химический производств характерны плановые остановы с целью выполнения профилактич. и восстановит. ремонтных работ.

Нормальное функционирование химический производств обеспечивается совокупностью научно-техн. и организац. мероприятий, направленных на достижение заданных показателей НАДЁЖНОСТЬ при проектировании, сооружении и эксплуатации объектов.

Общая характеристика отказов. Конкретные физических-химический, технол., механические и др. изменения и повреждения, возникающие в объектах и окружающей среде после отказа, приводят к различные последствиям. Особо тяжелые последствия отказов -аварии, сопровождающиеся взрывами, пожарами и выбросами вредных веществ. По причинам возникновения различают отказы проектно-конструкторские (доля в общем числе отказов 40-50%), производственно-изготовительные (30-40%) и эксплуатационно-технологические (15-25%).

П р о е к т н о-к о н с т р у к т о р с к и е о т к а з ы обусловлены несовершенством организации проектирования процессов и производств и конструирования оборудования, включая нарушения установленных правил и норм, а также ошибками разработчиков.

П р о и з в о д с т в е н н о-и з г о т о в и т е л ь н ы е о т к а з ы обусловлены нарушениями или несовершенством технол. процессов изготовления, сборки, монтажа оборудования, а также низким качеством выполнения пусконаладочных работ.

Э к с п л у а т а ц и о н н о-т е х н о л о г и ч е с к и е о т к а з ы подразделяют на технол., механические, организационно-техн., а также отказы, обусловленные нарушениями в работе систем контроля и автоматики, ошибками обслуживающего персонала и воздействием окружающей среды.

Технологический отказы возникают из-за нарушений параметров технол. режимов, вызываемых неисправностью основные оборудования, нарушениями регламента производства (из-за отказа средств контроля и автоматики и ошибок персонала), изменениями состава и качества перерабатываемого сырья, а также из-за сопровождаемых процессы нежелат. явлений, например старения катализатора, образования отложений. Мех. отказы вызваны неисправностями аппаратов и машин, их деталей и узлов, обусловленными дефектами изготовления, загрязнениями и износом, а также нарушениями динамич. режимов работы и неравномерным распределением силовых нагрузок в оборудовании. Организационно-техн. отказы возникают из-за нарушений в подаче сырья, электроэнергии, теплоносителей и хладагентов, отсутствия места на складах или транспортных средств для отгрузки продукции и др.

Отказы, возникающие из-за нарушения в работе систем контроля и автоматики, обусловлены техн. неисправностями, несовершенством выбранной принципиальной схемы управления и техн. средств ее реализации, ошибками в алго-ритмич. и программном обеспечении. Ошибки обслуживающего персонала может быть причинами самых различные отказов процессов и производств, включая аварии. Источники ошибок: недостаточный уровень профессиональных знаний и навыков, некачеств. оборудование рабочих мест операторов, усталость, нарушения технол. и трудовой дисциплины. Возможные также причины отказов-экстремальные природные явления (землетрясения, грозы и т.д.), влияние которых необходимо учитывать при выборе мест стр-ва и проектировании химический производств.

О б н а р у ж е н и е о т к а з о в. Для этого нужно определить признаки их проявления. Последние представляют собой любые сигналы, свидетельствующие об отклонениях от установленных режимных значений давлений, температур, расходов и концентраций реагентов; о снижении выпуска и изменении качества продукции; о нарушениях в работе оборудования, например о постороннем шуме или стуке (гидравлич. и механические удары, вибрация); о коррозии деталей и узлов и их разрушении, сопровождающихся утечками жидкостей либо газов из аппаратов и трубопроводов, и т.п. Совокупность различные определяющих признаков составляет критерий обнаружения отказа объекта. Знание и правильный выбор критериев позволяет своевременно обнаружить любые отказы.

О т к а з ы к а к с л у ч а й н ы е с о б ы т и я классифицируют по изменению основные параметров объектов до момента возникновения (внезапные и постепенные отказы); по причинно-следственным взаимосвязям между собой (первичные и вторичные отказы); по изменению вероятности появления (независимые и зависимые отказы); по возможности последующей использования объектов после возникновения (частичные и полные отказы) и др.

Внезапный отказ характеризуется мгновенным (например, образование трещин в футеровке аппаратов, разрывы трубопроводов, пропуски в сварных швах), а постепенный отказ -медленным (например, образование отложений на стенках теплообменников, старение катализатора, коррозия оборудования) изменением одного или несколько заданных параметров объекта.

Первичный отказ обусловлен любыми независимыми физических-химический, технол., структурно- и организационно-техн. причинами, кроме воздействия др. отказов. Вторичный (результирующий) отказ возникает вследствие к.-л. первичного отказа. Так, вторичный технол. отказ конденсатора NH3 в производстве карбамида обусловлен забиванием тепло-обменных трубок кристаллами карбонатов аммония, которые образуются в результате первичного отказа промывной колонны, проявляющегося в неполном поглощении СО2 из-за нарушения режима орошения жидким аммиаком.

Частичный отказ химический производства характеризуется уменьшением его заданной мощности или снижением требуемого качества продукции, полный-прекращением ее выпуска. Для химический производств наиболее типичны частичные отказы, например ухудшение качества помола сырья из-за частичного разрушения рабочих органов в мельницах.

Показатели (оценки) НАДЁЖНОСТЬ производств может быть размерными или безразмерными величинами и зависят от показателей НАДЁЖНОСТЬ составляющих эти производства химический-технол. процессов. Для мат. определения показателей НАДЁЖНОСТЬ рассматривают процесс возникновения отказов во времени-поток отказов, а также учитывают интервалы работоспособности и периоды восстановления работоспособности объекта между отказами.

Осн. показатели H.: p(t)-веpоятность безотказной работы (определяет вероятность того, что за время t в системе не произойдет ни одного отказа); Q(t)~ вероятность отказа за время t; l(t)-интенсивность отказов (доля оборудования, выходящего из строя в единицу времени); f(t)-плотность, или частота распределения, отказов во времени. Теоретич. соотношения между этими показателями приведены в таблице. С использованием этих показателей можно вычислять и др. важные характеристики НАДЁЖНОСТЬ, например средняя наработка на отказ (среднее время безотказной работы) определяется по формуле


ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ


Математические модели, используемые для расчета и оптимизации показателей НАДЁЖНОСТЬ процессов и производств, подразделяют на символические и топологические.

С и м в о л и ч е с к а я м о д е л ь НАДЁЖНОСТЬ-совокупность некоторых функцион. соотношений, определяющих зависимость показателей НАДЁЖНОСТЬ производства в целом от показателей НАДЁЖНОСТЬ отдельных аппаратов, параметров их эксплуатации и обслуживания. В соответствии с видом применяемых мат. операторов (функций) выделяют символич. модели НАДЁЖНОСТЬ разных классов: системы вероятностно-дифференц. и вероятностно-интегральных уравений; матричные, логико-вероятностные и логико-статистические. Два последних класса моделей наиб, широко используют для расчета показателей НАДЁЖНОСТЬ процессов и производств.

Т о п о л о г и ч е с к а я м о д е л ь (г р а ф) НАДЁЖНОСТЬ-графич. отображение влияния показателей НАДЁЖНОСТЬ отдельных единиц оборудования на работоспособность химический производства в целом. С помощью таких моделей можно определять показатели НАДЁЖНОСТЬ производства с учетом особенностей эксплуатации и техн. обслуживания аппаратуры. Среди топологич. моделей выделяют блок-схемы НАДЁЖНОСТЬ, деревья отказов, параметрич. и сигнальные графы и т.д. (см. также Графов теория).

Способы обеспечения и повышения НАДЁЖНОСТЬ К этим способам относятся резервирование, техн. диагностика и техн. обслуживание.

Р е з е р в и р о в а н и е (структурное, временное, нагрузочное) реализуется созданием в объекте некоторой избыточности, т. е. введением в его состав дополнительной устройств, узлов и связей по сравнению с минимально необходимым для выполнения заданных функций. Например, при структурном резервировании дублируется часть оборудования, и в случае отказа к.-л. узла его функции начинает осуществлять резервный элемент. При временном резервировании на выполнение определенных операций предусматривается избыточное время, которое и используется в случае необходимости для обеспечения объектом общей программы работы. Нагрузочное резервирование заранее предусматривает возможность функционирования объекта при повышенных нагрузках.

Т е х н и ч е с к а я д и а г н о с т и к а-совокупность мероприятий и техн. средств для получения и обработки информации о состоянии объекта с целью контроля его работоспособности, обнаружения и установления причин возникновения или мест появления отказов. Этот способ позволяет повысить работоспособность химический производств в результате сокращения времени поиска отказавшего оборудования и времени устранения отказов.

Т е х н и ч е с к о е о б с л у ж и в а н и е-совокупность организа-ционно-техн. мероприятий по предупреждению и устранению последствий ускоренного износа и старения объектов, поддержанию их основные техн. характеристик на заданном уровне; продлению межремонтных сроков эксплуатации химический-технол. оборудования путем проведения его профи-лактич., текущего и капитального ремонтов.

Для организации и практическое реализации работ по обеспечению и повышению НАДЁЖНОСТЬ разных техн. объектов, включая химический-технологические, в СССР создан межотраслевой науч-но-техн. комплекс "Надежность".

Литература: Обеспечение и методы оптимизации надежности химических и нефте-перерабатывающих производств, М., 1987. В. В. Кафаров, В. П. Мешалкин.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
ангельские глазки для mitsubishi купить
кресла в кинозал
компания такси по работе с постоплатой москва
люлька для новорожденных деревянная

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.05.2017)