ANOTACIJA. Razmatraju se pojmovi "dodijeljeni resurs" i "dodijeljeni radni vijek opreme". Razmatra se odnos između ovih pokazatelja i tehničkog stanja opreme.
KLJUČNE RIJEČI: resurs parka, zadani resurs, zadani vijek trajanja, pojedinačni resurs, tehničko stanje, tehnička dijagnostika.
Održavanje
Mnogi ljudi povezuju glavni uzrok katastrofe na hidrauličnoj jedinici br. 2 HE Sayano-Shushenskaya u kolovozu 2009. godine s visokim stupnjem istrošenosti opreme. Glavni argument je podatak o isteku predviđenog radnog vijeka ovog hidrauličkog agregata u studenom 2009. godine. Drugim riječima, havarija se dogodila tri mjeseca prije isteka tog roka. Ova se tvrdnja ne čini nepobitnom, tim više što je privremeni rotor hidrauličke turbine (njezine najkritičnije i najoštećenije jedinice) zamijenjen standardnim na GA b 2 u studenom 1986. Za razumijevanje ovog kabela potrebno je još jednom pogledajte pojmove koji se odnose na pouzdanost opreme pokazatelja i zapamtite povijest svrhe ovih karakteristika.
Što je "dodijeljeni resurs" i "dodijeljeni vijek trajanja"
Prema GOST 27.002-89, dodijeljeni resurs podrazumijeva "ukupno vrijeme rada, nakon čijeg postizanja rad objekta mora biti zaustavljen, bez obzira na njegovo tehničko stanje", a koncept "određenog vijeka trajanja" je " kalendarsko trajanje rada, po čijem se dostizanju mora zaustaviti rad objekta bez obzira na njegovo tehničko stanje."
Obje su definicije prilično kategorične i ne dopuštaju različita tumačenja, osim napomene dane u istom standardu: „Napomena. Nakon isteka dodijeljenog resursa (životnog vijeka...), predmet se mora isključiti iz upotrebe, te se mora donijeti odluka prema odgovarajućoj regulatornoj i tehničkoj dokumentaciji - slanje na popravak, stavljanje izvan pogona, uništavanje, provjeru i utvrđivanje novog dodijeljenog razdoblja, itd."
Ispostavilo se da životni vijek opreme ne završava kada se iscrpi njezin naznačeni resurs (životni vijek). Upravo se to provodi u praksi i kod nas i u inozemstvu. Rusko gospodarstvo danas nije spremno staviti izvan pogona energetsku opremu kojoj je istekao predviđeni resurs ili životni vijek.
Ali to ne znači da bi elektrane u zemlji trebale koristiti opremu koja ne ispunjava zahtjeve sigurnosti i pouzdanosti. Produljenje resursa (životnog vijeka) opreme, zgrada i građevina izvan predviđenog mora biti opravdano i propisno dokumentirano.
Treba objasniti definicije dodijeljenog resursa i dodijeljenog vijeka trajanja.
Unatoč sličnosti u definicijama ovih pojmova, oni se međusobno bitno razlikuju. Resurs se, u pravilu, dodjeljuje elementima opreme koji rade na temperaturama od 450 ° C i više, tj. u uvjetima procesa puzanja i aktivnih strukturnih transformacija koje se javljaju u metalu, što dovodi do neizbježnog postizanja graničnog stanja metala i gubitka operativnog stanja opreme. Dizajner opreme odabire standardnu veličinu dijelova, materijal i radne uvjete za dodijeljeni resurs. Životni vijek opreme može se izračunati i predvidjeti.
Dodijeljeni vijek trajanja odabran je iz ekonomskih razloga i tumači se kao razdoblje akumulacije troškova amortizacije dostatnih za zamjenu zastarjele opreme novom. Često se isti standardi projektiranja čvrstoće koriste za opremu s različitim naznačenim radnim vijekom. Pretpostavlja se da se oprema mora koristiti barem onoliko koliko je predviđena. Kada je dodijeljeni radni vijek iscrpljen i oprema je u zadovoljavajućem stanju, dodjeljuje se novo razdoblje, koje je opravdano operativnim iskustvom i za koje se jamči da neće dovesti do kvara opreme do sljedeće revizije. Netočno je zahtijevati od organizacije koja upravlja opremom i stručnih organizacija koje provode tehničku dijagnostiku da izračunaju i opravdaju preostali vijek trajanja niskotemperaturnih elemenata elektrana, jer je za te dijelove nemoguće ispravno izračunati preostali vijek trajanja.
Određivanje životnog vijeka ne isključuje pojavu procesa trošenja pri niskim temperaturama koji dovode do ranijeg kvara opreme, kao što su korozija, erozija itd. Ako se rizik od ranog kvara opreme ne može strukturno eliminirati, dodjeljuje joj se status nosiva oprema. Za takvu opremu postupak nadzora i zamjene posebno je opisan u regulatornim dokumentima.
Za opremu termoelektrane, vijek trajanja za visokotemperaturne elemente i vijek trajanja za ostale dijelove posebno se dodjeljuje. Dakle, GOST 27625-88 navodi:
"2.1.4. Puni predviđeni radni vijek jedinice za napajanje i njegove glavne opreme proizvedene prije 1991. je najmanje 30 godina, oprema proizvedena od 1991. je 40 godina, osim nosivih elemenata opreme, čiji su popis i vijek trajanja utvrđeni u standardima ili tehničkim specifikacije za određenu vrstu opreme.
2.1.5. Puni dodijeljeni resurs komponenti opreme pogonskog agregata koji rade na temperaturama od 450 °C i višim nije manji od 200 000 sati, osim za nosive elemente, čiji su popis i radni vijek utvrđeni u standardima ili tehničkim specifikacijama za specifična vrsta opreme."
Povijest pojave pojmova parkovno dobro i pojedinačno dobro
Prema izvoru parka, to se podrazumijeva kao: "proizvodnja elemenata termoenergetske opreme iste vrste u dizajnu, klasama čelika i radnim uvjetima, unutar kojih je osiguran njihov nesmetan rad u skladu sa zahtjevima važećih regulatornih dokumentacija." Pojedinačni resurs je "dodijeljeni resurs specifičnih komponenti i elemenata, utvrđen eksperimentalno i uzimajući u obzir stvarne dimenzije, stanje metala i uvjete rada."
Prilikom stvaranja energetskih jedinica od 150 - 300 MW, dodijeljeni resurs njihovih visokotemperaturnih elemenata bio je 100 tisuća sati. Proizvodnja glavnih jedinica približila se ovom resursu krajem 70-ih godina prošlog stoljeća. S obzirom na stupanj iskorištenosti energetskih poduzeća koja su postojala u to vrijeme, nije bilo moguće provesti program široke zamjene opreme koja je dostigla svoj predviđeni resurs. Stoga je na inicijativu, prije svega, tvornica za proizvodnju turbina, izražena želja za povećanjem dodijeljenog resursa energetskih jedinica. Za rješavanje ovog problema, po nalogu triju ministarstava (Ministarstva energetike, energetike i teškog strojarstva), formirano je nekoliko međuresornih povjerenstava koja su organizirala niz opsežnih istraživačkih projekata. U sklopu ovog rada analizirano je iskustvo rada energetskih jedinica, ispitan je dugotrajni metal kritičnih elemenata opreme, te su razvijene metode i sredstva za praćenje metala i tehnička dijagnostika. Specijalizirani timovi provodili su selektivnu kontrolu ovih elemenata u elektranama. Rezultat rada međuresornih povjerenstava bila je odluka o povećanju dodijeljenog resursa agregata prvo na 170 tisuća sati, a zatim na 220 - 270 tisuća sati. Da bi se novi dodijeljeni resurs razlikovao od resursa dodijeljenog tijekom dizajna hardvera, nazvan je park resurs. Donesena je odlučna odluka da se resurs agregata izjednači s resursom parne turbine, a njegov resurs, pak, s resursom visokotemperaturnih rotora. Smatra se da zamjena ovog najkritičnijeg i najskupljeg dijela turbine i bloka čini neisplativim i nepraktičnim nastavak životnog vijeka preostalih komponenti i dijelova bloka. Istodobno, drugi visokotemperaturni elementi kotlova, turbina i parovoda mogu imati vlastiti resurs flote koji se ne podudara s resursom parka pogonske jedinice. Ako ovi elementi ranije isteknu svoj radni vijek, moraju se zamijeniti i rad jedinice će se nastaviti.
Pojam resursa parka odnosi se samo na visokotemperaturne elemente termomehaničke opreme termoelektrana.
Dva su čimbenika omogućila više nego udvostručenje dodijeljenog resursa pogonskih jedinica:
Prethodno postojeći projektni pristup proračunu čvrstoće bio je pretjerano konzervativan;
Godine 1971., zbog velikih oštećenja cijevi ogrjevnih površina parnih kotlova, temperatura žive pare i vruće pare za zagrijavanje smanjena je s 565 na 545°C. Za klasu čelika koji se koriste u termoenergetici, smanjenje temperature za 20 ° je ekvivalentno približno četverostrukom povećanju preostalog vijeka trajanja metala visokotemperaturnih elemenata.
Kasnije (sredinom 80-ih), sličan pokušaj povećanja dodijeljenog resursa učinjen je u odnosu na blokove od 500 - 800 MW. Ali za ove jedinice snage, na temelju rezultata sveobuhvatnog pregleda, vrijednost resursa parka ostavljena je na razini od 100 tisuća sati, budući da su te jedinice već u početku projektirane za resurs od 100 tisuća sati na radnoj temperaturi od 540°C, a standardi za proračun čvrstoće do tog vremena su ažurirani.
Radi pravde, treba napomenuti da nisu svi elementi opreme pogonske jedinice imali resurs flote koji je premašio izvorno dodijeljeni resurs od 100 tisuća sati. Za neke standardne veličine parovoda, radni vijek zavoja, prema rezultatima analize, bio je 70-90 tisuća sati.
Do 90-ih se vrijeme rada glavnih jedinica približilo vrijednostima parkovnih resursa, ali je važnost produljenja njihovog životnog vijeka ostala. Druga faza kampanje produljenja vijeka trajanja ugrađene opreme bila je povezana s uvođenjem koncepta pojedinačnog resursa. Vrijednosti resursa parka utvrđuju se na temelju najnepovoljnije kombinacije pokazatelja koji karakteriziraju rad opreme i svojstava metala kritičnih elemenata. Kada se razmatra mogućnost produljenja vijeka trajanja određene opreme, u pravilu postoje dodatne rezerve koje vam omogućuju dodjeljivanje dodatnog vijeka trajanja bez smanjenja pokazatelja pouzdanosti. Na temelju iskustva VTI-a predviđa se da će pojedinačni resurs kritičnih elemenata termostrojarske opreme premašiti resurs parka u prosjeku za jedan i pol puta. Zbog faktora nesigurnosti pri dodjeljivanju resursa pojedine opreme, nije dopušteno istovremeno produžiti njen resurs (životni vijek) za više od 50 tisuća sati. ili 8 godina. Stoga je tijekom životnog vijeka opreme moguće više postupaka produljenja resursa (životnog vijeka).
U odnosu na suvremene uvjete, najnoviji postupak produljenja vijeka trajanja opisan je u organizacijskom standardu STO "7330282.27.100.001-2007".Odgovornost za organiziranje postupka produljenja vijeka trajanja instalirane elektroenergetske opreme leži na voditelju operativna organizacija. Specijalizirana ili kvalificirana stručna organizacija treba biti uključena u tehničku dijagnostiku kritičnih elemenata opreme. Na temelju rezultata tehničke dijagnostike, uzimajući u obzir ocjenu izvedivosti daljnjeg rada, donosi se odluka o produljenju pojedinog životnog vijeka. opreme izrađuje vlasnik opreme. Savezno izvršno tijelo nadležno za poslove industrijske sigurnosti odobrava zaključak specijalizirane ili stručne organizacije, ako predmet pripada opremi koja radi pod nadtlakom ili na temperaturama iznad 115° C.
U iznimnim slučajevima, čak i kada se stanje metala približi granici, životni vijek opreme može se produžiti korištenjem odgovarajućih tehnologija popravka ili nametanjem ograničenja na načine rada. Među tehnologijama popravaka najraširenija je toplinska obrada s povratnom toplinom (RHT) parovoda. U nizu slučajeva, nakon WTO-a, moguće je ponovno dodijeliti resurs parovodu jednake vrijednosti resursu parka.
Odnos između tehničkog stanja opreme i vremena rada i vijeka trajanja
Tehničko stanje opreme može se ocijeniti iu smislu pouzdanosti i operativne učinkovitosti.
Postoji mišljenje da je fizički resurs opreme instalirane na elektroenergetskim objektima iscrpljen i, gledajte, sutra će početi masovna razaranja i kvarovi. Zapravo, resurs (životni vijek) opreme može se neograničeno produžavati, ali pod uvjetom da se oprema pravodobno i kvalitetno podvrgne tehničkoj dijagnostici i da se njeni elementi koji su iscrpili svoj fizički (granični) resurs pravovremeno poprave ili zamijene. Nisu sami tehnički uređaji ti koji imaju ograničavajući resurs, već njihovi visoko opterećeni elementi i dijelovi. Na primjer, parni kotao nema ograničavajući resurs u smislu pouzdanosti, već njegovi elementi, kao što su cijevi grijaće površine, kolektori, bubanj i obilazne cijevi. Često se tijekom životnog vijeka kotla više puta mijenjaju njegovi često oštećeni elementi.
Međutim, to ne znači da je preporučljivo koristiti električnu opremu dulje vrijeme. Kako oprema stari, troškovi njezinog popravka i održavanja neizbježno će rasti. U uvjetima obuzdavanja rasta tarifa za električnu i toplinsku energiju, počevši od određene točke, bit će neisplativo upravljati opremom koja radi dugo vremena. Ovaj trenutak treba identificirati s fizičkim trošenjem opreme.
Kao što je gore navedeno, ne samo pokazatelji pouzdanosti karakteriziraju tehničko stanje opreme. Kako oprema stari, njeni tehnički pokazatelji, koji odražavaju učinkovitost elektrane, neizbježno će se pogoršati. Prilikom popravka termomehaničke opreme, velika količina posla povezana je s vraćanjem praznina, smanjenjem usisavanja itd. Zahtjev za održavanjem tehničkih performansi na prihvatljivoj razini također će dovesti do povećanja troškova popravka kako oprema stari. Budući da radna učinkovitost elektrana ne spada u sigurnosnu kategoriju, odluku o prihvatljivoj razini učinkovitosti opreme donosi njezin vlasnik samostalno, bez sudjelovanja federalnih vlasti.
Ocjena tehničkog stanja za oba pokazatelja izravno ovisi o kvaliteti tehničke dijagnostike opreme, odnosno o korištenim dijagnostičkim metodama i alatima, osposobljenosti stručnjaka i njihovom razumijevanju stvarnih procesa koji dovode do iscrpljivanja resursa. U odnosu na većinu elemenata termomehaničke opreme termoelektrana, iskustvo nakupljeno desetljećima omogućuje nam formuliranje potrebnog i dostatnog opsega praćenja metala i drugih vrsta dijagnostike, isključujući masovni kvar opreme. Za neke elemente opreme procesi koji se odvijaju u metalu još nisu dovoljno proučeni. Primjerice, od 2003. počela su se otkrivati velika oštećenja na osovinama sklopljenih rotora parnih turbina nisko i srednjetlačnih dijelova. Do konačne studije prirode ovih oštećenja i rješenja ovog problema, kako bi se spriječilo uništavanje rotora tijekom rada, važećim standardima je predviđen pregled osovina svih tipova rotora nakon rada od 100 tisuća sati, zatim svakih 50 tisuća sati s uklanjanjem montiranih diskova.
U elektroprivredi, uz opisani pristup koji se temelji na proučavanju fizikalnih procesa koji se odvijaju tijekom rada opreme, sve je rašireniji formalizirani pristup koji izravno povezuje tehničko stanje opreme s vremenom njezina rada. Primjer takve metodologije je regulatorni dokument RAO UES Rusije, koji se temelji na metodologiji Deloitte & Touche koja se široko koristi u međunarodnoj praksi.
Prema ovoj metodologiji, fizička istrošenost opreme izračunava se kao omjer njezinog stvarnog vijeka trajanja i planiranog vijeka trajanja. Analiza stupnja fizičke istrošenosti opreme provodi se prema ljestvici danoj u tablici. 2. Koristeći ovu metodologiju, IT Energy Analytics CJSC procijenio je tehničko stanje opreme u hidroelektranama u Rusiji. Prema njegovoj analizi, više od polovice hidrauličkih turbina instaliranih u hidroelektranama ima fizičku istrošenost veću od 95% (skupina “3” u tablici 2). Drugim riječima, ova se oprema može koristiti samo kao staro željezo. Samo 23% analizirane flote hidrauličkih turbina spada u učinkovite skupine (od “A” do “D”). U isto vrijeme, hidraulička jedinica br. 2 Sayano-Shushenskaya HE, prema ovoj procjeni, bila je daleko od najgoreg položaja.
Ovaj pristup, naravno, može poslužiti kao neka vrsta smjernice za vlasnika o vremenu pripreme za zamjenu opreme, ali ni u kojem slučaju ga ne oslobađa odgovornosti za provođenje dijagnostike opreme i adekvatno reagiranje na njezine rezultate.
zaključke
1. Prijetnju sigurnosti i pouzdanosti rada opreme ne određuje iscrpljenost radnog vijeka opreme, već nedostatak objektivnih informacija o tehničkom stanju opreme.
2. Formalizirani pristup ocjenjivanju tehničkog stanja opreme, temeljen na usporedbi stvarnog i zadanog vijeka trajanja, ne može zamijeniti potrebu provođenja tehničke dijagnostike određenih objekata, već je samo nadopunjuje.
Glavni izvor svih naših problema je ljudski faktor, koji određuje razinu sigurnosti i pouzdanosti opreme u svim fazama njezinog životnog ciklusa, uključujući i formiranje opće tehničke politike u industriji.
Književnost
1. GOST 27.002-89. Pouzdanost u tehnologiji. Osnovni koncepti. Pojmovi i definicije.
2. GOST 27625-88. Energetski blokovi za termoelektrane. Zahtjevi za pouzdanost, upravljivost i učinkovitost.
3. RD 10-577-03. Standardne upute za kontrolu metala i produljenje vijeka trajanja glavnih elemenata kotlova, turbina i cjevovoda termoelektrana. M., FSUE “Znanstveno-tehnički centar “Industrijska sigurnost”, 2004.
4. STO 17230282.27.100.005-2008. Osnovni elementi kotlova, turbina i cjevovoda termoenergetskih postrojenja. Praćenje stanja metala. Norme i zahtjevi. M., NP "INVEL", 2009.
5. Tumanovsky A.G., Rezinskikh V.F. Strategija produljenja životnog vijeka i tehničke obnove termoelektrana. “Termoenergetika”, br. 6, 2001., str. 3-10 (prikaz, stručni).
6. STO 17330282.27.100.001 - 2007. Termoelektrane. Metode procjene stanja kapitalne opreme. M., NP "INVEL", 2007.
7. Metodologija i smjernice za procjenu poslovanja i/ili imovine RAO UES Rusije i OAO SDC RAO UES Rusije, Deloitte&Touche, 2003.
8. Rangiranje fizičke istrošenosti opreme hidroelektrana. CJSC IT Energy Analytics. M., 2009., str. 49.
Vrijeme normalnog rada svake tehničke opreme ograničeno je neizbježnim promjenama svojstava materijala i dijelova od kojih su izrađene. Zato je trajnost određena vijekom trajanja i resursom.
Životni vijek određen je kalendarskim trajanjem rada tehničke opreme od njenog početka ili obnove nakon popravka do graničnog stanja.
Razlikuju se: - prosječni vijek trajanja ili matematičko očekivanje vijeka trajanja:
Gdje t sl i - doživotno ja th TU; f(tsl) – gustoća raspodjele radnog vijeka;
Prosječni vijek trajanja prije stavljanja izvan pogona Toženiti se.sl.zajednički pothvat– je prosječni radni vijek od početka rada tehničke opreme do njenog stavljanja izvan pogona;
Gama postotak životnog vijeka Tsl.γ je životni vijek tijekom kojeg predmet ne dosegne granično stanje sa zadanom vjerojatnošću γ postotak:
Osim životnog vijeka, trajnost specifikacije karakterizira njezin resurs.
Resurs je vrijeme rada specifikacije od početka rada ili njegovog nastavka nakon popravka do početka graničnog stanja. Za razliku od definicije pojma doživotno, koncept resurs ne radi s kalendarskim trajanjem, već s ukupnim radnim vremenom specifikacija. Ovaj vrijeme rada u općem slučaju je slučajna vrijednost. Stoga, uz Kod koncepta dodijeljenog resursa, trajnost se procjenjuje prosječnim resursom, gama-postotnim resursom i drugim vrstama resursa.
Rok trajanja kalendara i vrijeme rada specifikacija. PR – prevencija; tp.s– vrijeme nastanka graničnog stanja Dodijeljeni resursRn– ovo je ukupno vrijeme rada specifikacija, po dostizanju koje radnja mora biti zaustavljena, bez obzira na to njegovo stanje. Prosječni resursRoženiti se– matematičko očekivanje resursa.
Gdje r– resurs neke specifikacije; f(r) – gustoća vjerojatnosti veličine r.
Gama- kamatni resursRγ – vrijeme rada, tijekom kojeg tehnička specifikacija ne dosegne granično stanje sa zadanom vjerojatnošćuγ postotak.
Izvor jamstva RG je pravni pojam. Ovaj resurs određuje kada proizvođač prihvaća tvrdnje o kvaliteti proizvedenih proizvoda. Razdoblje jamstva poklapa se s razdobljem uhodavanja.
12. Pouzdanost softvera (po). Pouzdanost i kvar softvera, stabilnost rada softvera.
Rješavanje bilo kojeg problema, izvršavanje bilo koje funkcije dodijeljene računalu, rad na mreži ili lokalno, moguće je kroz interakciju hardvera i softvera. Stoga, pri analizi pouzdanosti izvedbe određenih funkcija računala, treba uzeti u obzir jedan skup hardvera i softvera. Po analogiji s terminima usvojenim za označavanje pokazatelja pouzdanosti specifikacija, pod pouzdanost softvera(PO) razumije se svojstvo ovog softvera da izvršava određene funkcije, održavajući svoje karakteristike unutar utvrđenih granica pod određenim radnim uvjetima.
Pouzdanost softvera određena je njegovim radom bez kvarova i mogućnošću oporavka. Pouzdanost softvera– ovo svojstvo ostaje operativno kada se koristi za obradu informacija u IS-u. Pouzdanost softvera je vjerojatnost njegovog rada. bez kvara pod određenim uvjetima okoline tijekom određenog razdoblja promatranja. U datoj definiciji pod kvar softvera znači neprihvatljivo odstupanje u karakteristikama izvedbe ovog softvera od zahtjeva. Određeni uvjeti okoline- ovo je skup ulaznih podataka i stanja samog IS-a. Navedeni period promatranja odgovara vremenu, potrebno izvesti na Računalo problema koji se rješava.
Pouzdanost softvera može se karakterizirati prosječnim vremenom pojavljivanja kvarova tijekom rada programa. Pretpostavlja se da je računalni hardver u dobrom stanju. Sa stajališta pouzdanosti, temeljna razlika između softvera i hardvera je u tome što se programi ne troše i njihov kvar zbog kvara je nemoguć. Posljedično, karakteristike funkcioniranja softvera ovise samo o njegovoj kvaliteti, koja je određena razvojnim procesom. To znači da je pouzdanost softvera određena njegovom ispravnošću i ovisi o prisutnosti grešaka unesenih tijekom njegove izrade. Osim toga, manifestacija softverskih pogrešaka također je posljedica činjenice da u nekim trenucima vremena, prethodno nepoznati skupovi podataka mogu biti primljeni na obradu, koje program ne može ispravno obraditi. Dakle, ulazni podaci u određenoj mjeri utječu na funkcioniranje softvera.
U nekim slučajevima govore o stabilnost rada softvera. Ovaj se pojam odnosi na sposobnost softvera da ograniči ili se odupre posljedicama vlastitih pogrešaka i nepovoljnih utjecaja okoline. Stabilnost softvera obično se osigurava uvođenjem različitih oblika redundancije, omogućujući vam da imate duplicirane programske module, alternativne programe za iste zadatke.
dachas, pratiti proces izvršenja programa.
Pokazatelji trajnosti karakteriziraju sposobnost tehničkog proizvoda da tijekom vremena održi operativnost do nastupanja graničnog stanja, kada uz uspostavljeni sustav održavanja i popravaka gubi operativnost.
Popis korištenih pokazatelja trajnosti je sljedeći:
T r – prosječni resurs, tj. prosječni tehnički vijek prije velikog remonta;
T pγ - gama postotak resursa;
T rn - dodijeljeni resurs;
T r.u- instalirani resurs;
T sl - prosječni vijek trajanja;
T slγ- gama-postotni vijek trajanja;
T sl.n- dodijeljeni vijek trajanja;
T sl.u- utvrđeni vijek trajanja;
T sp- vijek trajanja prije stavljanja proizvoda izvan pogona ili maksimalni vijek trajanja.
Koncept "resursa" karakterizira trajnost, na temelju vremena rada proizvoda, a "životni vijek" - na temelju kalendarskog vremena.
Početni podaci za izračun resursa, postupak njegovog izračuna i statističke procjene, kao i postupak usvajanja potrebnog resursa proizvoda uređeni su metodološkim uputama MU10-71 „Industrijski proizvodi. Definicija resursa." M.: Izdavačka kuća za standarde, 1972.
Budući da se resurs shvaća kao ukupno vrijeme rada do graničnog stanja, njegovi se pokazatelji određuju pomoću formula sličnih formulama MTBF.
Prosječni vijek trajanja proizvoda - ovo je matematičko očekivanje njegovog resursa. Statistička procjena prosječnog resursa je:
Gdje T r- resurs ja-th objekt;
Ν - broj proizvoda isporučenih na ispitivanje ili puštanje u pogon.
Gama postotni resurs izražava vrijeme rada tijekom kojeg proizvod sa zadanom vjerojatnošću γ posto ne dosegne granično stanje. Gama postotak životnog vijeka je glavni pokazatelj izračuna, na primjer, za ležajeve i druge proizvode. Značajna prednost ovog pokazatelja je mogućnost njegovog određivanja prije završetka ispitivanja svih uzoraka. U većini slučajeva, kriterij od 90% resursa koristi se za različite proizvode.
Vjerojatnost osiguranja resursa T pγ, koji odgovara vrijednosti γ /100, određuje se formulom
, (5.21)
Gdje T r- vrijeme rada do graničnog stanja (resurs);
γ je broj proizvoda (%) koji ne dosegnu granično stanje sa danom vjerojatnošću.
Vrijednost gama postotka resursa određena je korištenjem krivulja raspodjele resursa (slika 23).
Dodijeljeni resurs- ukupno vrijeme rada, po čijem se postizanju mora prekinuti uporaba proizvoda za njegovu namjenu, bez obzira na njegovo tehničko stanje.
Slika 9 – Određivanje gama postotne vrijednosti resursa:
A I b– krivulje gubitka i distribucije resursa
Pod, ispod utvrđeni resurs , Podrazumijeva se tehnički opravdana ili specificirana vrijednost resursa predviđena projektom, tehnologijom i pogonskim uvjetima, unutar kojih proizvod ne bi trebao doći u granično stanje.
Prosječni vijek trajanja - matematičko očekivanje vijeka trajanja. Statistička procjena prosječnog životnog vijeka određena je formulom: , (5.22)
Gdje T sl- doživotno ja-ti proizvod.
Gama postotak doživotno predstavlja kalendarsko trajanje rada tijekom kojeg proizvod ne dosegne granično stanje s vjerojatnošću γ, izraženo u postocima. Da biste ga izračunali, koristite relaciju
. (5.23)
Određeni vijek trajanja- ukupno kalendarsko trajanje rada, nakon čijeg se postizanja mora prekinuti uporaba proizvoda za namjeravanu svrhu, bez obzira na njegovo tehničko stanje.
Pod, ispod navedeni vijek trajanja
razumjeti tehnički i ekonomski opravdan životni vijek predviđen projektom
Slika 10 - Tipična krivulja trošenja površine proizvoda
rukciji, tehnologiji i radu, unutar kojih proizvod ne bi trebao doći u granično stanje.
Ograničenje radnog vijeka T cn predstavlja kalendarsko trajanje rada odnosno uporabe proizvoda do njegove razgradnje i razgradnje (uporabe). Određuje se na isti način kao što se npr. određuje prosječni vijek trajanja.
Poznato je da Glavni razlog smanjenja trajnosti proizvoda je trošenje njegovih dijelova.
Po istrošenosti je proces postupnog površinskog razaranja materijala dijelova stroja kao rezultat trenja drugih dijelova, krutina ili čestica o njih. Poznato je da otpornost materijala na trošenje ne ovisi samo o svojstvima materijala, već io mnogim uvjetima pod kojima dolazi do trenja. Ti uvjeti (faktori) uključuju: svojstva konjugiranog tijela, svojstva međumedija, temperaturu na površini itd.
Na slici 10 prikazana je tipična krivulja karakteristika trošenja ovisno o trajanju ispitivanja ili rada proizvoda
Trošenje karakteriziraju tri razdoblja:
1. Točka primarni trošenje ili razdoblje uhodavanja, kada dolazi do prijelaza iz početnog stanja tarne površine u relativno stabilno stanje. Tijekom razdoblja uhodavanja, stopa trošenja opada tijekom vremena, približavajući se određenoj konstantnoj vrijednosti karakterističnoj za razdoblje ravnomjernog trošenja.
2. Točka postojan trošenje, pod stalnim radnim uvjetima površine za trljanje, karakterizirano je konstantnom stopom trošenja.
3. Točka ubrzano istrošenost .
Rezultati ispitivanja trošenja i opažanja pluseva tijekom rada opreme obično se izražavaju u relativnim vrijednostima.
Relativna otpornost na habanje:
dimenzionalni
gdje je Δ l e - linearno trošenje standarda,
Δ l m - linearno trošenje materijala ispitivanog proizvoda (uzorka ili dijela);
težina
E = Δ G e/Δ G m,
gdje je Δ G e - težinsko trošenje standarda,
Δ G m - težinsko trošenje materijala ispitivanog proizvoda (uzorka ili dijela).
Trošenje se može procijeniti ne samo relativnim karakteristikama linearnog trošenja, već i relativnom promjenom volumena standarda i ispitnog objekta.
U praksi se otpornost na habanje (trošenje) često procjenjuje u apsolutnim vrijednostima kao što su mm/km, mm 2 /sat itd.
Utvrđene su tri skupine čimbenika koji utječu na vrstu i intenzitet trošenja površine strojnih dijelova: 1 - čimbenici koji određuju vanjske mehaničke učinke na tarnu površinu; 2 - karakteristike vanjskog okruženja; 3 - čimbenici povezani sa svojstvima trljajućih tijela.
Specifični čimbenici dimenzionalne skupine su: a) vrsta trenja (kotrljanje, klizanje); b) brzinu relativnog gibanja površina za trljanje; c) veličina i priroda tlaka pri trenju.
Glavni čimbenici druge skupine povezani s vanjskim okruženjem su: a) podmazivanje; b) plinovito okruženje (zrak, agresivna ili zaštitna atmosfera); c) prisutnost abrazivnih (krutih) čestica na tarnoj površini.
Za povećanje trajnosti popravljenih strojeva, pojedinih sklopova, priključaka, kao i dijelova njihovim restauriranjem, izborom racionalnog načina restauriranja i premaznog materijala te određivanjem utroška rezervnih dijelova, vrlo je važno znati i moći procijeniti granične vrijednosti! istrošenost i drugi pokazatelji trajnosti.
Prema GOST 27.002-83, trajnost je svojstvo objekta (dijela, sklopa, stroja) da zadrži radno stanje dok se ne pojavi granično stanje s uspostavljenim sustavom održavanja i popravka. S druge strane, operativno stanje je stanje objekta u kojem vrijednost svih parametara koji karakteriziraju sposobnost obavljanja određenih funkcija ispunjava zahtjeve regulatorne, tehničke i (ili) projektne dokumentacije; granično stanje - stanje predmeta u kojemu je njegova daljnja uporaba za namjeravanu namjenu neprihvatljiva ili nepraktična, odnosno ponovno uspostavljanje uporabnog ili operativnog stanja nemoguće ili nepraktično. Treba imati na umu da za nepopravljive objekte granično stanje može doseći ne samo neispravan objekt, već i radni, čija se uporaba pokaže neprihvatljivom prema zahtjevima sigurnosti, neškodljivosti. , ekonomičnost i učinkovitost. Prijelaz takvog nepopravljivog objekta u granično stanje događa se prije nastanka kvara.
S druge strane, objekt može postati neoperabilan bez dostizanja svog graničnog stanja. Radna svojstva takvog objekta, kao i objekta u graničnom stanju, vraćaju se popravcima, pri čemu se vraća resurs objekta u cjelini.
Glavni pokazatelji tehničke procjene trajnosti su resurs i vijek trajanja. Prilikom karakterizacije pokazatelja treba navesti vrstu djelovanja nakon početka graničnog stanja objekta (na primjer, prosječni resurs prije velikog remonta; gama-postotni život prije prosječnog popravka itd.). U slučaju konačnog razgradnje objekta zbog graničnog stanja, pokazatelji trajnosti nazivaju se: puni prosječni vijek (životni vijek), puni gama-postotni vijek (životni vijek), puni dodijeljeni resurs (životni vijek). Puni radni vijek uključuje trajanje svih vrsta popravaka na objektu. Razmotrimo glavne pokazatelje trajnosti i njihove sorte, navodeći faze ili prirodu rada.
Tehnički resurs je vrijeme rada objekta od početka rada ili nastavka rada nakon određene vrste popravka do prijelaza u granično stanje.
Životni vijek je kalendarsko trajanje od početka rada objekta ili njegovog nastavka nakon određene vrste popravka do prijelaza u granično stanje.
Vrijeme rada - trajanje ili obujam rada nekog objekta.
Vrijeme rada objekta može biti:
1) vrijeme do otkaza - od početka rada objekta do pojave prvog kvara;
2) vrijeme između kvarova - od završetka vraćanja u pogonsko stanje objekta nakon kvara do pojave sljedećeg kvara.
Tehnički resurs je rezerva mogućeg vremena rada objekta. Razlikuju se sljedeće vrste tehničkih resursa: resurs prije popravka - vrijeme rada objekta prije prvog velikog remonta; životni vijek remonta - vrijeme rada objekta od prethodnog do sljedećeg popravka (broj resursa remonta ovisi o broju velikih popravaka); resurs nakon popravka - vrijeme rada od zadnjeg velikog remonta objekta do njegovog prijelaza u granično stanje; puni resurs - vrijeme rada od početka rada objekta do njegovog prijelaza u granično stanje koje odgovara konačnom prestanku rada. Vrste životnog vijeka dijele se na isti način kao i resursi.
Prosječni resurs je matematičko očekivanje resursa. Pokazatelji "prosječni resurs", "prosječni vijek trajanja", "prosječno vrijeme rada" određuju se formulom
gdje je prosječno vrijeme do kvara (prosječni resurs, prosječni radni vijek); f(t) - gustoća raspodjele vremena do kvara (resurs, radni vijek); F(t) - funkcija raspodjele vremena do kvara (resurs, životni vijek).
Gama-postotni resurs je vrijeme rada tijekom kojeg objekt ne dosegne granično stanje sa zadanom vjerojatnošću γ, izraženom u postocima. Gama postotni resurs, životni vijek gama postotaka određen je sljedećom jednadžbom:
gdje je t γ gama-postotno vrijeme do kvara (gama-postotni resurs, gama-postotni vijek trajanja).
Pri γ = 100%, gama-postotno vrijeme rada (resurs, radni vijek) naziva se utvrđeno vrijeme rada bez kvara (utvrđeni resurs, utvrđeni radni vijek). Pri γ=50%, gama-postotno vrijeme rada (resurs, vijek trajanja) naziva se srednje vrijeme rada (resurs, vijek trajanja).
Kvar je događaj koji se sastoji u kršenju radnog stanja objekta.
Dodijeljeni resurs - ukupno vrijeme rada objekta, nakon čijeg dostizanja se njegova namjeravana uporaba mora prekinuti.
Dodijeljeni resurs (životni vijek) utvrđuje se u svrhu prisilnog prijevremenog prekida uporabe objekta za njegovu namjenu, na temelju sigurnosnih zahtjeva ili: ekonomske analize. Istodobno, ovisno o tehničkom stanju, namjeni i pogonskim karakteristikama, objekt se nakon dostizanja zadanog resursa može dalje eksploatirati, staviti u remont ili staviti izvan pogona.
Granično trošenje je trošenje koje odgovara graničnom stanju proizvoda trošenja. Glavni znakovi približavanja granici trošenja su povećanje potrošnje goriva, smanjenje snage i smanjenje čvrstoće dijelova, odnosno daljnji rad proizvoda postaje tehnički nepouzdan i ekonomski neizvodljiv. Kada se dosegne granica istrošenosti dijelova i spojeva, njihov puni radni vijek (Tp) je iscrpljen, te je potrebno poduzeti mjere za njegovu obnovu.
Dopuštena istrošenost je istrošenost pri kojoj proizvod ostaje operativan, tj. kada se postigne ta istrošenost, dijelovi ili spojevi mogu raditi bez ponovnog obnavljanja još jedno cijelo razdoblje između popravaka. Dopušteno trošenje je manje od maksimalnog, a preostali životni vijek dijelova nije iscrpljen.
Prema GOST 13377-75, resurs je vrijeme rada objekta od početka ili nastavka rada do početka graničnog stanja.
Ovisno o tome kako je odabran početni trenutak vremena, u kojim jedinicama se mjeri trajanje rada i što se podrazumijeva pod graničnim stanjem, pojam resursa dobiva različitu interpretaciju.
Kao mjera trajanja može se odabrati bilo koji neopadajući parametar koji karakterizira trajanje rada objekta. Jedinice za mjerenje resursa biraju se u odnosu na svaku industriju i svaku klasu strojeva, jedinica i konstrukcija posebno. S gledišta opće metodologije, najbolja i najuniverzalnija jedinica ostaje jedinica vremena.
Prvo, vrijeme rada tehničkog objekta u općem slučaju uključuje ne samo vrijeme njegovog korisnog rada, već i prekide tijekom kojih se ukupno vrijeme rada ne povećava, ALI! tijekom tih prekida objekt je izložen utjecajima okoline, opterećenjima i sl. Proces starenja materijala uzrokuje smanjenje ukupnog resursa.
Drugo, dodijeljeni resurs usko je povezan s dodijeljenim radnim vijekom, definiranim kao kalendarsko trajanje rada objekta prije njegovog razgradnje i mjereno u kalendarskim vremenskim jedinicama. Dodijeljeni vijek trajanja uvelike je povezan s tempom znanstvenog i tehnološkog napretka u industriji. Korištenje ekonomskih i matematičkih modela za opravdanje dodijeljenog resursa zahtijeva mjerenje resursa ne samo u jedinicama radnog vremena, već iu jedinicama kalendarskog vremena.
Treće, u problemima predviđanja zaostalog resursa, funkcioniranje objekta na segmentu predviđanja je slučajan proces čiji je argument vrijeme.
Izračunavanje resursa u vremenskim jedinicama omogućuje nam postavljanje problema predviđanja u najopćenitijem obliku. Ovdje je moguće koristiti vremenske jedinice i kontinuiranih nezavisnih varijabli i diskretnih, na primjer, broj ciklusa.
Početna vremenska točka pri izračunavanju resursa i vijeka trajanja u fazi projektiranja i u fazi rada određuje se različito.
U fazi projektiranja kao početni vremenski trenutak obično se uzima trenutak puštanja objekta u rad, točnije početak njegovog korisnog funkcioniranja.
Za objekte u pogonu kao početnu točku možete odabrati trenutak zadnjeg pregleda ili preventivne mjere ili trenutak ponovnog pokretanja rada nakon velikog remonta. To može biti i proizvoljan trenutak u kojem se postavlja pitanje njegove daljnje eksploatacije.
Koncept graničnog stanja koji odgovara iscrpljenosti resursa također dopušta različita tumačenja. U nekim slučajevima razlog za prestanak rada je zastarjelost, u drugima - prekomjerno smanjenje učinkovitosti, što daljnji rad čini ekonomski neizvodljivim, i treće - smanjenje sigurnosnih pokazatelja ispod najveće dopuštene razine.
Nije uvijek moguće utvrditi točne znakove i vrijednosti parametara pri kojima se stanje objekta treba kvalificirati kao ograničavajuće. Što se tiče kotlovske opreme, osnova za njen otpis je naglo povećanje stope kvarova, trajanja zastoja i troškova popravka, što daljnji rad opreme čini ekonomski neizvodljivim.
Izbor zadanog resursa i zadanog (planiranog) vijeka trajanja tehnički je i ekonomski problem koji se rješava u fazi izrade projektnog zadatka. Ovo uzima u obzir trenutno tehničko stanje i tempo znanstvenog i tehnološkog napretka u ovoj industriji, trenutno prihvaćene standardne vrijednosti omjera učinkovitosti kapitalnih ulaganja itd.
U fazi projektiranja zadane su vrijednosti dodijeljenog resursa i vijeka trajanja. Zadatak projektanta i izvođača je odabir materijala, konstruktivnih oblika, dimenzija i tehnoloških procesa na način da se osiguraju planirane vrijednosti pokazatelja za projektirani objekt. U fazi projektiranja, kada objekt još nije izrađen, njegov izračun, uključujući procjenu resursa, provodi se na temelju regulatornih dokumenata, koji se pak temelje (izričito ili implicitno) na statističkim podacima o materijalima, utjecajima i radu stanja sličnih objekata. Stoga bi se predviđanje resursa u fazi projektiranja trebalo temeljiti na probabilističkim modelima.
U odnosu na eksploatirane objekte, pojam resursa također se može tumačiti na različite načine. Glavni koncept ovdje je individualni rezidualni resurs - trajanje rada od dane vremenske točke do postizanja graničnog stanja. U uvjetima rada koji se temelje na tehničkom stanju, periodi remonta također se dodjeljuju pojedinačno. Stoga se uvodi koncept pojedinačnog resursa do idućeg srednjeg ili većeg popravka. Isto tako, pojedinačni rokovi se uvode i za druge preventivne mjere.
Istodobno, individualno predviđanje zahtijeva dodatne troškove za tehničke dijagnostičke alate, za ugrađene i vanjske uređaje koji bilježe razinu opterećenja i stanje objekta, za izradu mikroprocesora za primarnu obradu informacija, za razvoj matematičke metode i softver koji omogućuju dobivanje razumnih zaključaka na temelju prikupljenih informacija.
Trenutno je ovaj problem prioritetan za dvije skupine objekata.
Prva kategorija uključuje zrakoplove civilnog zrakoplovstva. Tu su prvi put korišteni senzori za bilježenje opterećenja koja djeluju na zrakoplov tijekom rada, kao i senzori vijeka trajanja, koji omogućuju procjenu oštećenja nagomilanih u strukturi, a time i preostali vijek trajanja.
Drugu skupinu objekata za koje je postao aktualan problem predviđanja pojedinačnog zaostalog resursa čine velike elektrane. To su termo, hidrauličke i nuklearne elektrane, veliki sustavi za prijenos i distribuciju energije i goriva. Kao složeni i kritični tehnički objekti sadrže napregnute komponente i sklopove koji u slučaju nesreće mogu postati izvor povećane opasnosti za ljude i okoliš.
Veći broj termoelektrana, projektiranih za radni vijek od 25-30 godina, sada je istekao svoj vijek trajanja. Budući da je oprema ovih elektrana u zadovoljavajućem tehničkom stanju, te da i dalje daju značajan doprinos energetskom sektoru zemlje, postavlja se pitanje mogućnosti daljnjeg rada bez prekida radi rekonstrukcije glavnih blokova i blokova. Za donošenje informiranih odluka potrebno je imati dovoljno informacija o opterećenju glavnih i najopterećenijih elemenata tijekom cijelog prethodnog razdoblja rada, kao io razvoju tehničkog stanja tih elemenata.
Pri izgradnji novih elektrana, među kojima su nuklearne elektrane od posebnog značaja, potrebno je osigurati im ne samo sustave ranog upozorenja na kvarove, već i temeljitije načine za dijagnosticiranje i identifikaciju stanja njihovih glavnih komponenti, snimanje opterećenja, obrada informacija i utvrđivanje prognoze u vezi s promjenama tehničkog stanja.
Predviđanje resursa sastavni je dio teorije pouzdanosti. Pojam pouzdanosti je složen; uključuje niz svojstava objekta.
