ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет показателей надежности невосстанавливаемых простых химико-технологических систем из "Обеспечение и методы оптимизации надежности" Показатели надежности невосстанавливаемых простых ХТС рассчитывают, используя блок-схемы надежности, методика построения которых изложена в разд. 3.3.1. Блок-схемы надежности (БСН) ХТС позволяют при известных показателях надежности отдельных элементов системы рассчитывать показатели надежности ХТС в целом. [c.54] Исследуя надежность, выделим три вида ХТС простые однородные, простые неоднородные и сложные по свойству надежности системы. Для каждого из этих видов ХТС можно соответственно рассматривать простые однородные БСН, простые неоднородные БСН и сложные БСН. [c.54] Простые однородные БСН разделим на две группы последовательные и параллельные. Последовательные БСН содержат только последовательное соединение элементов. Параллельные БСН содержат только параллельное соединение элементов. Простые неоднородные БСН содержат произвольные комбинации только последовательных и параллельных соединений элементов. Сложные БСН содержат произвольные комбинации различных соединений элементов, включая, в частности, и мостиковые соединения элементов. [c.54] Интенсивность отказов элементов определяют обработкой статистических данных по эксплуатации. [c.56] Для расчета надежности систем, содержащих большое число элементов (если вероятность безотказной работы отдельных элементов достаточно велика), можно использовать приближенные формулы [72]. [c.56] Проанализируем, каким образом изменяются показатели надежности простых последовательных ХТС при изменении числа элементов системы и значений их показателей надежности. На рис. 3.3 представлены графики изменения показателя надежности P t) простой последовательной ХТС с одинаковыми элементами в зависимости от числа включенных элементов N при различных значениях Pi i) отдельного элемента. На рис. 3.4 показаны графики изменения P i) в зависимости от числа последовательных элементов и от значения Pi(t). [c.56] Следует отметить, что выражения (3.15) и (3.16) справедливы для расчета показателей надежности нерезервированных ХТС как с восстанавливаемыми, так и с невосстанавливаемыми элементами [7]. [c.56] Таким образом, можно отметить, что надежность простой параллельной ХТС всегда выше, чем надежность ее каждого отдельного элемента. [c.57] Число этапов метода свертки зависит от особенностей параллельно-последовательных структур БСН. Число элементов мало влияет на слол ность проведения расчетов, в основном происходит увеличение числа этапов расчета. Недостатком метода свертки является его приме1ня-емость только для параллельно-последовательных структур БСН. [c.57] На основе анализа технологической схемы ХТС составим блок-схему надежности ХТС. При составлении подобной БСН надо при обходе структурных элементов по рис. 3.5 анализировать влияние отказа этого элемента на возникновение отказа ХТС в целом. Если при отказе элемента откажет вся система, значит данный элемент в смысле надежности включен в БСН последовательно, а если отказа системы не последует, то, значит, этот элемент включен в БСН параллельно. Очевидно, элементы 1 и 2 включены последовательно, а насосы 5 и 6 включены параллельно, и т. д. На рис. 3.6 представлена БСН для ХТС, технологическая схема которой показана на рис. 3.5. [c.58] По формуле (3.24) можно рассчитать вероятности безотказной работы ХТС различных моментов времени /. [c.59] На рис. 3.7 показан порядок определения ресурса /р по заданной минимально допустимой величине Яш]п доп. На основе табл. 3.1 можно сделать важный вывод о том, что наиболее низкое значение имеет сомножитель Р,, выражающий надежность последовательно включенных элементов, а затем величины Ре и Р7. [c.60] Следовательно, для повышения надежности всей ХТС нужно повысить надежность узкого звена, определяемую величиной Р. Несколько повысить надежность системы можно также, увеличив значения Ре и Р 1) установив более надежные единицы оборудования, либо 2) увеличив кратность резервирования. [c.60] Задачи, подобные приведенной, можно решить несколько иначе, если в справочных данных о надежности элементов ХТС даны возможные минимальные и максимальные значения интенсивности отказов (Штш, Штах) или параметра потока отказов (Лтш, ьтах, а не только некоторое среднее значение показателя. Тогда задачу анализа надежности ХТС можно решить дважды один раз для минимальных значений показателя надежности, другой раз для максимальных. В соответствии с этим будут получены минимальные и максимальные значения показателя надежности системы. [c.60] Согласно рис. 3,8 значение показателя надежности ХТС находится в заштрихованной области в этом случае справедливо неравенство Рстах(0 Рс(/) Рс min(/), где Рс(/) — истинное значение показателя надежности системы. [c.60] Допустим, принято решение о повышении надежности рассматриваемой ХТС в результате ввода дополнительного резерва. Нужно оценить повышение надежности модернизированной системы по сравнению с надежностью первоначальной схемы. Удобнее всего оценить эффективность модернизации схемы. [c.60] Таким образом, если увеличить число вакуум-насосов до трех, а также число конденсатных насосов (см. рис. 3.5, позиции 21 и 22) с двух до трех, то надежность системы при /=10 ч возрастет на 21%. Естественно, при этом-надо помнить, что с увеличением числа насосов капитальные затраты возрастут. [c.61] Также надо иметь в виду, что полученная оценка надежности является заниженной, так как в реальных условиях, конечно, будет функционировать только один насос, а другие насосы будут находиться в резерве (в состоянии простоя или ремонта), а следовательно, надежность не будет так быстро уменьшаться, как она уменьшается при нагруженном резерве, т. е. в приведенном расчете рассмотрен нагруженный резерв, в действительности же резерв будет ненагруженным. В качестве типичного примера нагруженного резерва можно привести находящийся под давлением сосуд, снабженный несколькими предохранительными взрывными мембранами или предохранительными клапанами. [c.61] Вернуться к основной статье