3.5.1 Расчет оценки вероятности работоспособности хтс и ее частей

Первым количественным результатом численного эксперимента является, конечно, оценка вероятности работоспособности всей ХТС и любых ее частей. Напомним, что под частями ХТС можно понимать собственно химические превращения (от сырья до целевого продукта) или процессы переноса субстанций в технологическом потоке, реализуемые в реакторах и аппаратах ХТС, или само оборудование со своими свойствами, оговоренными заводами-изготовителями. Очень не сложно слегка изменить программу счета и найти вероятность работоспособности одного какого-то процесса переноса или какого-то агрегата в составе ХТС.

Если обозначить Р_ХИМкак вероятность работоспособности химических превращений, оценку которой найдем с помощью подмножества технологических заданных параметров, Р_ПРОЦ- вероятность работоспособности процессов переноса в ХТС, Р_ОБОР- оборудования, а Р – вероятность работоспособности всей ХТС, то

; .

Последнее неравенство обусловлено тем, что химия, процессы и “железо” ХТС детерминировано связаны друг с другом согласно законам сохранения, формализованных в модели.

Итак, сами величины вероятностей работоспособности ХТС и ее частей, их соотношение несут огромную информацию о качестве разработки и создания ХТС. Набор этих величин вероятностей является первым инструментом анализа ХТС, использование его позволяет делать ответственные технические, финансовые и юридические выводы.

3.5.2Поиск наиболее влиятельных, вредоносных для работоспособности внешних воздействий

Идея метода этого поиска довольно проста. Только вспомним сначала определение частной производной функции многих переменных. В нем рассматривается приращение этой функции при изменении одного аргумента, а остальные неизменны. Так же будем поступать и здесь. Такой функцией многих переменных является вероятность работоспособности ХТС или ее частей. Она, конечно, зависит от всех внешних воздействий. “Отключим” колебания какого-тоодноговнешнего воздействия, а остальныепусть по-прежнемувозмущают ХТС. Найдем вероятность работоспособности в такой ситуации и вычтем из нее вероятность работоспособности ХТС в случае, когдавсевнешние воздействия ее возмущали. Величину этого приращения и примем за меру влиятельности такого внешнего воздействия.

Теперь рассмотрим, что значит “отключить” внешнее воздействие. В таблице внешних воздействий предпоследний столбец содержит амплитуду отклонения внешнего воздействия от номинала, “Отключить” и означает чисто программно сделать эту амплитуду нулевой - теперь это внешнее воздействие не возмущает ХТС. Заранее понятно, что новая величина вероятности работоспособности ХТС и ее частей только увеличится (возмущений стало меньше). Если отключаем внешние воздействия по одному, то получим приращения DР_i, i = 1,2,3,....k., где k - общее число внешних воздействий. Среди этих приращений даже чисто визуально можно найти наибольшее, и оно-то и сигнализирует о наиболее влиятельном, вредоносном внешнем воздействии.

Если отключаем внешние воздействия по два, то снова найдем приращение DР_i,j(i,j = 1,2,3,.....k, кроме i = j) и заполним этими величинами матрицу размером k´k, а по диагонали ее расположим ранее вычисленныеDР_i(см. рис.3.4.).

Рис. 3.4. Матрица приращений вероятности работоспособности для нахождения влиятельных внешних воздействий.

И такие матрицы можно строить как для всей ХТС, так и для ее частей, отдельных аппаратов и процессов. Отметим здесь же, что эти матрицы по построению симметричны. И опять несложно, хотя бы простым перебором, найти наиболее влиятельную пару внешних воздействий. Наверное, понятно, что самая вредоносная пара внешних воздействий для работоспособности всей ХТС совсем не обязательносовпадает с такой парой для частей ХТС, отдельных аппаратов и видов оборудования. Более того, оказалось, чтоименно всяХТС наиболее чувствительна к внешним воздействиям, а некоторые части ХТС даже не реагировали на отключение каких-то внешних воздействий. При этом самое влиятельное внешнее воздействие совсем не обязательно входит в состав самой влиятельной пары воздействий.

Если будем отключать внешние воздействия по три, то получим элементы уже трехмерной (объемной) матрицы. Ее можно представить в виде книги, на каждой странице которой построены обычные “плоские” матрицы. Но визуально работать с такой матрицей затруднительно, придется программно искать самую вредоносную тройку внешних воздействий.

Прикладной смысл этого инструмента состоит в следующем. Пусть выяснили, что какое-то внешнее воздействие Х_iоказалось самым влиятельным, наиболее сильно уменьшает вероятность работоспособности. Тогда чисто программно начнем уменьшать его отклонение от номинала и посмотрим, при каком отклонении вероятность работоспособности ХТС станет максимальной. Именно так мы нашли, что погрешность дозатора потока глиняной крошки в печь обжига следует уменьшить на порядок, что и было реализовано. Именно так было выяснено, что погрешность определения поверхности теплообмена в теплообменникепослекотла утилизатора в линии АК–72 выводит из строя газотурбинный агрегат ГТТ–12 в ее составе. Если бы это знать при пусковых работах этой ХТС, то было бы понятно пусковой бригаде, что надо заниматься этим теплообменником, а не гадать, почему срабатывает блокировка из-за перегрева опорного подшипника у газовой турбины или почему ее лопатки начинают «чиркать» по корпусу.

Аналогично можно поступать, имея наиболее вредоносную пару, тройку и т.д. внешних воздействий.

Среди самых вредоносных внешних воздействий может оказаться несоответствие изготовления деталей на машиностроительных заводах рабочей документации. Тогда конструктор, проводящий авторский надзор над изготовлением, четко ориентирован, на что обращать свое особенное внимание. Такая бдительность позволяет существенно сократить сроки пусковых работ.

Выявление самых вредоносных внешних воздействий крайне полезно при проектировании ХТС и ее системы КИП и А и, конечно, для пусковых работ.