ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эксплуатационные свойства химико-технологической систеУправление химическим производством из "Общая химическая технология и основы промышленной экологии" Разработка химико-технологической системы предусматривает создание определенных условий ее функционирования. В реальности при эксплуатации всегда имеются отклонения от проектных условий. Возмущения вносят изменения количества и качества сырья, постепенный износ аппаратуры, колебания в подаче энергии, изменения погодных условий, даже квалификация обслуживающего персонала и многое другое. Поведение химико-технологической системы в условиях реального производства, некоторые общие вопросы эксплуатации рассмотрены далее. [c.292] Значение критерия эффективности ХТС зависит не только от структуры и параметров системы, но и от эксплуатационных свойств ХТС, к которым можно отнести чувствительность, управляемость, надежность и устойчивость. [c.292] Чувствительность ХТС - свойство системы изменять характеристики ее функционирования при изменении условий и параметров технологического режима элементов. [c.292] На технологические режимы элементов ХТС и показатели системы в целом могут оказывать влияние износ оборудования и такие внешние возмущения, как температура оборотной воды, атмосферного воздуха и прочее. В летний период, например, с повышением температуры воды после градирен ухудшаются условия теплообмена во всех холодильниках и конденсаторах ХТС. Поэтому часто приходится снижать нагрузки по сырью и производительность технологических агрегатов по целевому продукту. [c.293] Чувствительность ХТС характеризуют отношением изменения какого-либо показателя функционирования системы или ее элемента А И к изменению условий или параметра процесса АЛ . Подобный показатель встречался при исследовании устойчивости процессов. Выбор показателя процесса и возмущенного параметра X ( канала возмущения ) зависит от цели исследования или задачи анализа процесса. Чем меньше значение чувствительности, тем более стабильно будет протекать процесс. [c.293] Создание ХТС с низкой чувствительностью к изменению внутренних параметров и внешних возмущающих воздействий очень важно для повышения качества функционирования химических производств. Эти задачи решаются на стадии разработки и проектирования ХТС. [c.293] Каждое проектируемое и создаваемое производство должно быть управляемым. В связи с этим объективно возникает задача совместного проектирования ХТС и соответствующей системы автоматического управления процессами в ней. [c.294] Надежность ХТС - это свойство ХТС выполнять требуемые функции, сохраняя во времени и в заданных пределах значения установленных эксплуатационных показателей (производительности, качества продукции, расхода материальных и энергетических ресурсов, требований по безвредности обслуживания и безопасности для окружающей среды и др.). Прекращение выполнения требуемых функций связано с отказами (выходом из строя или существенным ухудшением функционирования) каких-то элементов ХТС. В соответствии с общей теорией надежности технических систем отказ вероятен в любом элементе ХТС. [c.294] Проявление надежности может быть различным для отдельного элемента и ХТС в целом. Выход из строя элемента приводит к прекращению выполнения им требуемых функций, но не обязательно - к таким же последствиям для ХТС. Возможно, что посредством определенного изменения условий и режима работы других элементов эксплуатационные показатели ХТС в целом будут сохранены в допустимых пределах. С другой стороны, отклонение от заданных показателей работы какого-либо элемента ХТС без его выхода из строя может вызвать существенные нарушения в работе других элементов и привести ХТС в неработоспособное состояние. Известны случаи, когда усовершенствования отдельных элементов ХТС и их режимов работы приводили к нарушению химико-технологического процесса в целом и выходу из строя ХТС, даже к крупным авариям. [c.294] Показателями надежности являются среднее время функционирования ХТС между отказами его элементов или число таких отказов и общее время простоя за определенный период. [c.294] Отказы ХТС и ее элементов можно объединить в следующие группы. [c.295] Проектно-конструкторский отказ возникает вследствие несовершенства используемых методов разработки химико-технологических систем и конструирования оборудования, нарушения установленных правил и норм проектирования технологических систем, оборудования и инженерно-транспорт-ных коммуникаций, а также ошибок проектировщика или конструктора. [c.295] Производственно-изготовительный отказ возникает вследствие нарушения и несовершенства технологических процессов изготовления, сборки и ремонта оборудования, неудовлетворительного качества монтажа, профилактического обслуживания, подготовки к пуску аппаратов, машин и трубопроводов, а также в результате ошибок специалистов, которые участвуют в изготовлении, монтаже и ремонте оборудования. [c.295] Эксплуатационно-технологический отказ возникает вследствие нарушения регламентированных значений параметров химико-технологического процесса, правил и условий эксплуатации оборудования и инженерно-транспортных коммуникаций, а также нарушений в системах водо-, тепло- и электроснабжения производства в результате повреждений и естественных процессов старения и износа оборудования и коммуникаций, влияния агрессивных перерабатываемых веществ и напряженных режимов (высокие температуры, давления) химико-технологического процесса вследствие неисправной работы систем контроля, сигнализации, управления и защиты в результате непредусмотренных воздействий окружающей среды и ошибок обслуживающего персонала. [c.295] Отметим, что человеческий фактор - квалификация специалистов, разрабатывающих, создающих и эксплуатирующих производство, - неизменно влияет на надежность ХТС, что заставляет предъявлять повышенные требования к инженерам-технологам и конструкторам. [c.295] Статистика по надежности различных производств дает такое распределение отказов по вышеприведенным трем группам в их общем числе 40-50% - проектно-конструкторские, 30-40% -производственно-изготовительные и 30-40% - эксплуатационно-технологические. [c.295] Как уже отмечалось, техноэкономические преимущества агрегатов большой мощности находятся в прямой зависимости от надежности оборудования и эксплуатации. [c.296] Надежность ХТС должна обеспечить безопасность работы оборудования и обслуживающего персонала регламентированное время непрерывной работы между плановыми остановками на предупредительный ремонт и профилактику оборудования соблюдение норм по защите окружающей среды. [c.296] Устойчивость ХТС обусловлена наличием обратных связей в сложных химико-технологических системах. Некоторые примеры неустойчивых режимов (а к ним надо отнести и отсутствие стационарных режимов, возникновение колебательных режимов) были рассмотрены выше. Отметим также, что самовозгорание и взрыв есть результат самопроизвольного перехода процесса в другой режим, несовместимый с установленным оборудованием и технологическим процессом в нем, т. е. потеря устойчивости стационарного процесса. [c.296] Современное химическое производство - сложный комплекс, состоящий из большого числа агрегатов, соединенных многочисленными связями, - сложная химико-технологическая система. Может показаться, что для достижения максимальной эффективности процесса достаточно заранее определить оптимальный режим и строго придерживаться его. В реальных условиях всегда имеют место возмущения условий процесса и изменения его параметров. [c.296] Вернуться к основной статье