ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет показателей надежности резервированных химико-технологических систем из "Обеспечение и методы оптимизации надежности" Расчет показателей надежности систем при постоянном резервировании с невосстанавливаемыми элементами осуществляется по формулам для простых параллельных ХТС (см. раздел 3.4.1). На рис. 3 9 изображены графики зависимости вероятности p t) системы с общим и раздельным резервированием от числа последовательных элементов цепи п и кратности резервирования т при р = 0,9. Анализ графиков показывает, что раздельное резервирование ХТС является более эффективным, чем общее. Эффективность раздельного резервирования системы по сравнению с общим возрастает с увеличением пит. [c.62] Расчет показателей надежности систем при резервировании замеш,ением с невосстанавливаемыми элементами выполняют по формулам, аналогичным формулам для постоянного резервирования, но с учетом надежности переключателей [2, 7, 72]. [c.62] Рассмотрим пример определения эффективности ненагруженного резервирования аппаратов в ХТС [104]. При создании ХТС возникает проблема выбора вариантов конструкции и оптимального резервирования. Рассмотрим следующую задачу. Существуют два варианта создания узла ХТС. По варианту 1 имеется один большой аппарат, обеспечивающий полную мощность системы, и подключенный параллельно ему резервный аппарат такой же мощности, который включается только в случае отказа основного аппарата — ненагружен-ный резерв (рис. 3.10, а). Вариант II включает три аппарата (рис. 3.10,6), производительность каждого аппарата в 2 раза меньше производительности одного аппарата варианта I. Все аппараты включены параллельно. Два аппарата работают одновременно, третий аппарат включается только в случае отказа одного из основных аппаратов (ненагруженный резерв). [c.64] В ряде случаев интенсивность отказов элементов ХТС имеет порядок А=0,001 ч . Условие 0,1 удовлетворяется при длительности межремонтного пробега около 100 ч. Такие условия выполняются не всегда. Поэтому целесообразно при анализе использовать более общее выражение (3.26), не вводя ограничение 0,1. [c.65] Для анализа варианта П рассмотрим вначале вероятность безотказной работы эквушалентной системы, состоящей из аппаратов 2 и 3. Это также ненагруженный резерв, т. е. [c.65] Эффективность работы ХТС, соответствующих вариантам 1 и П, можно сравнивать различными способами, в частности по количеству выработанной продукции до отказа системы и по средней производительности в период работы. [c.66] Таким образом, если не учитывать капитальные затраты и считать, чтси вероятности отказов больших и малых аппаратов одинаковы, то всегда для варианта II количество выработанной продукции меньше (в 0,75 раза) н более низка средняя производительность (в 0,67 раза), чем для варианта I. Такой, результат обычно не является очевидным. Это необходимо учитывать при создании крупнотоннажных ХТС с аппаратами большой единичной мощности. [c.66] В условиях эксплуатации ХТС, когда влияние переходного процесса переключений существенно, часто применяют облегченный резерв. При этом влияние переходного процесса снижается и ХТС может непрерывно работать в режиме, близком к рабочему или нормальному. Надежность резервного элемента в нерабочем состоянии выше по сравнению с его надежностью в рабочем состоянии. [c.66] Для определения характеристик надежности резервированной системы непригодна ранее рассмотренная схема процесса гибели , так как суммарная интенсивность отказов будет зависеть как от числа происшедших к данному моменту отказов, так и от того, какие элементы отказали. [c.66] Хр — интенсивность отказов 1-то элемента в облегченном режиме /=1, т). [c.67] Резервированная система со скользящим резервом состоит из двух групп элементов основной группы с одинаковыми элементами и группы резервных элементов (рис. 3.11). В случае отказа любого элемента из основной группы он заменяется резервным элементом. Отказ резервированной системы в целом возникает лишь в момент отказа основного элемента, когда резервных работоспособных элементов нет. Для определения характеристик надежности такой системы примем, что переключатели абсолютно надежны. Тогда вероятность безотказной работы резервированной системы, состоящей из равнонадежных элементов, можно определить при помощи биноминального распределения [7, 11, 72]. [c.67] Для оценки общей надежности резервированных систем с переключателями необходимо учитывать их реальную надежность при следующих допущениях 1) переключатель отказывает только в момент включения, и вероятность этого отказа не зависит ни от номера включаемого резервного элемента, ни от времени работы предшествующих резервных элементов 2) для каждого резервного элемента имеется свой переключатель, который срабатывает независимо от состояния резервного элемента если не срабатывает данный переключатель, то в действие вступает следующий. [c.67] Из начального состояния О процесс может перейти в состояние 1 с вероятностью ЯоА/ и остаться в состоянии О с вероятностью 1— оД +0(ДО - Если число состояний конечно и равно п, то из состояния п процесс может перейти в состояние ( —1) с вероятностью idAt и остаться в прежнем состоянии с вероятностью 1—р,,гД/+0(ДО Такой процесс называют процессом гибели и размножения . [c.68] При расчете показателей надежности резервированных ХТС с одинаковыми восстанавливаемыми основными и резервными элементами вводится предположение об экспоненциальном распределении времени работы между соседними отказами и времени восстановления элементов ХТС [2, 7, 72]. [c.68] Вернуться к основной статье