ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Надежность и эффективность — важнейшие показатели технического прогресса из "Обеспечение и методы оптимизации надежности" Указанные направления научно-технического прогресса в промышленности поставили перед химической технологией объективную необходимость разработки методов решения следующих принципиально новых научных проблем разработка высокоэффективных технологических схем для выпуска требуемой продукции с оптимальной материалоемкостью оптимизация качества функционирования действующих производств с использованием обобщенных технико-экономических критериев эффективности (КЭ) передача функций управления собственно производству при разработке специальной структуры технологических потоков между оборудованием. [c.13] Качество функционирования производства [1, 2, 4] —это совокупность свойств, определяющих техническое состояние и степень пригодности данного производства для выполнения заданных целей функционирования. Среди различных свойств, которые характеризуют качество функционирования производств (производительность и мощность по выпуску требуемых продуктов состав и параметры физпко-химических свойств продуктов материалоемкость продукции интенсивность работы оборудования себестоимость продукции управляемость и устойчивость технологических рех имов надежность и безопасность технологических схем) одним из важнейших является надежность. Для обобщенной или комплексной оценки качества функционирования производств в каждом работоспособном состоянии необходимо использовать понятие эффективности [1—4]. [c.13] Эффективность производств — это количественная оценка степени выполнения поставленных перед производством целей функционирования с учетом всех видов материальных затрат или потерь, сопровождающих получение ожидаемых или действительных показателей качества функционирования. Эффективность отражает результат взаимодействия производства с окружающей средой в конкретных условиях эксплуатации. [c.13] Для обеспечения высокой эффективности химических и нефтеперерабатывающих производств, представляющих собой сложные химико-технологические системы (ХТС), необходимо рационально использовать сырье, топливно-энергетические ресурсы и конструкционные материалы, повысить уровень надежности оборудования и технологических схем. [c.13] Надежность ХТС тесно связана с ее способностью в течение определенного интервала времени непрерывно сохранять работоспособность, приспосабливаться к обнаружению и устранению причин, вызвавщих отказы, и, наконец, с ее способностью к длительной эксплуатации [1, 2, 6—8]. [c.14] Для ХТС, представляющих собой ремонтируемые восстанавливаемые в процессе эксплуатации объекты, для которых в течение заданного времени допускаются отказы и вызванные кратковременные перерывы в работе, важное значение имеет свойство готовности. [c.14] Готовность — это свойство объекта находиться в процессе функционирования максимальное время в работоспособном и возможном к вводу в нормальную эксплуатацию состоянии. [c.14] Развитие технического прогресса крупнотоннажных производств, являющихся сложными ХТС в отношении обеспечения и повышения уровня надежности оборудования и технологических схем, связано с двумя противоречивыми тенденциями. С одной стороны, применение новых высокоинтенсивных технологических процессов большой единичной мощности, использование высококачественных стандартных комплектующих деталей и узлов оборудования, применение высокопрочных и коррозионно-стойких конструкционных материалов, а также высокий уровень автоматизации несомненно способствуют повышению надежности производства. С другой стороны, детерминированно-стоха-стическая природа физико-химических явлений, сопровождающих функционирование ХТП в интенсивных гидродинамических режимах при высоких значениях температуры и давления, увеличение масс высокоагрессивных перерабатываемых веществ, усложнение структуры технологических потоков между аппаратами, большое число крупнотоннажных единиц основного п вспомогательного оборудования, а также нерациональная организация технического обслуживания и ремонтов оборудования объективно приводят к резкому снижению надежности производств. [c.14] Ненадежная работа крупнотоннажных производств связана со значительными экономическими и материальными убытками, с возможностью возникновения аварий и несчастных случаев, с дополнительным загрязнением окружающей среды и может приводить к полной потере эффективности, ожидаемой от увеличения единичной мощности агрегатов. [c.14] действующий ГОСТ 27.002—83. Надежность в технике. Термины и мления. [c.14] Ненадежная работа крупнотоннажных агрегатов из-за частого возникновения различных отказов оборудования и технологических схем приводит к фактическому снижению мощности единичного агрегата на 15—20 /о и более П. 2, 61]. Анализ простоев 30 крупнотоннажных производств аммиака в США и Канаде за период двух лет во второй половине 70-х годов показал, что эти агрегаты простаивали ежегодно в среднем по 22 сут из-за отказов основного оборудования и по 20 сут при проведении планово-профилактического ремонта [13, 14]. Одни сутки простоя крупнотоннажного агрегата аммиака обходились в 7—30 тыс. долл. убытка на каждые 10 млн. долл. капиталовложений. Простой агрегата мощностью 900 т/сут аммиака обходился в 40—250 тыс. долл. н включал стоимость потерь прибыли от невыпуска продукции, эксплуатационных расходов на ремонт, а также потерь сырья, топливно-энергетических ресурсов и потерь в водоснабжении [15, 16. [c.15] Анализ процессов функционирования отделения конверсии метана крупно-тоннажного производства аммиака в 1972 г. показал, что за пять месяцев работы вследствие отказов технологического оборудования число аварийных остановов отделения в 2,5 раза превысило число планово-предупредительных ремонтов (ППР) за этот период времени [1]. Обследование надежности крупнотоннажных производств аммиака в Советском Союзе за период 1973— 1977 гг. показало, что общая продолжительность простоев в год с учетом времени планово-предупредительных ремонтов составляет 40—60 су.т [15]. [c.15] В результате исследования работоспособности агрегата слабой азотной кислоты производительностью 355 т/сут (агрегат УКЛ-7) за период 1973— 1975 гг. установлено, что из-за ненадежной работы оборудования недовыпу-скалось ежегодно в среднем до 16% продукции [1]. Большое число аварийных остановов агрегата потребовало проведения пяти дополнительных ремонтов на один плановый. Ненадежная работа крупнотоннажных производств карбамида мощностью 250 т/сут за период 1971 —1973 гг. вызывала необходимость проведения в среднем ежегодно двух-трех внеплановых ремонтов на один плановый [1, 17, 18]. [c.15] Анализ работы ряда крупнотоннажных производств серной кислоты мощностью 360 тыс. т/год за период эксплуатации с 1976 по 1980 гг. показал, что 60% от общего времени простоев оборудования приходилось па аварийные остановы [ 19, 20]. [c.15] В химической промышленности ГДР 7000 отказов оборудования и технологических схем, зарегистрированных на химических и нефтеперерабатывающих производствах в 1973 г., нанесли материальный ущерб в размере 500 млн. марок [2, 21]. [c.15] В США снижение мощности крупнотоннажного производства этилена до 70% от номинального значения из-за частых отказов оборудования и необходимости проведения внеплановых ремонтов приводит к ежегодным убыткам в размере до 2,1 млн. долл. [1, 22]. [c.15] Уровень ненадежности аппаратов, машин и технологических схем существенно определяет безопасность крупнотоннажных производств. В ФРГ на од-Бом из крупнотоннажных производств этилена мощностью 200 тыс. т/год из-за неисправности в отделении очистки этилена пневматического клапана АСУ и последовавших за этим неправильных действий оператора при закрытии водородного клапана на входе в реактор гидрирования ацетилена произошел взрыв в реакторе [23, 24]. Вслед за взрывом возник пожар, в результате которого примерно 10% оборудования было повреждено, сгорело 150 т этилена, 250 т пропилена и 100 т технологического газа. Общие убытки от взрыва и пожара составили 45 млн. марок ФРГ. [c.15] Разгерметизация аппаратуры крупнотоннажного агрегата капролактама в Англии (1974 г.) явилась причиной одного из самых серьезных в химической промышленности взрыва, в результате которого погибли 28 человек и был нанесен ущерб в размере 100 млн. долл. [23, 25]. [c.15] Приведенные характеристики технического состояния крупно-тоннажных ироизводств свидетельствуют о том, что эффективность сложных ХТС в значительной степени определяется их надежностью. В связи с этим разработка способов обеспечения надежности, а также математических методов анализа и оптимизации характеристик надежности сложных ХТС на стадиях их проектирования, сооружения и эксплуатации имеют особую актуальность для ускорения темпов научно-технического прогресса [1, 2, 8, 75, 93]. [c.16] Вернуться к основной статье