- •Н.Н. Прохоренко. Надежность химико-технологических систем.
- •Аннотация
- •Оглавление
- •Вместо предисловия или философские излияния автора
- •«Товарность» монографии
- •1 Введение. Термины и определения
- •1.5 Предмет изучения
- •1.6 Случайность и мера работоспособности
- •1.7 Смысл вероятности работоспособности
- •1.8 Научная новизна
- •1.9 Актуальность
- •2. Состояние проблемы
- •2.1 Выводы из анализа литературы
- •2.2 Концепция исследования работоспособности хтс
- •2.3 Состояние макросистемы и проблема надежности хтс(«кадры решают все»).
- •3 Метод исследования работоспособности хтс
- •3.2 Цели исследования (анализа, экспертизы):
- •3.3 Место исследования работоспособности хтс:
- •3.4 Метод исследования работоспособности хтс
- •3.4.1Гипотезы и предпосылки метода
- •3.4.2.Блок-схема алгоритма метода
- •3.4.3Анализ каждого блока в алгоритме метода
- •3.4.3.1Исходные данные
- •3.4.3.2Установление множества заданных параметров
- •3.4.3.3Разработка физико-химико-процессно-математической модели хтс
- •3.4.3.4Разветвление: “Хватает ли количественной информации?”
- •3.4.3.5Установление множества внешних воздействий
- •3.4.3.6Разработка алгоритма расчета каждого заданного параметра в функции от всех внешних воздействий
- •3.4.3.7Проверка адекватности модели хтс и программы расчета
- •3.5 Методика, организация и инструментарий проведения численного эксперимента
- •3.5.1 Расчет оценки вероятности работоспособности хтс и ее частей
- •3.5.2Поиск наиболее влиятельных, вредоносных для работоспособности внешних воздействий
- •3.5.3 Поиск наиболее чувствительных заданных параметров к изменению внешних воздействий
- •3.5.4 Расчет вероятности отказов и их классификация по последствиям
- •4 Практика применения метода исследования работоспособности хтс
- •4.1 Линия производства керамзитового песка в двухзонных печах псевдоожиженного слоя мощностью 50 тыс. М3 / год [55]
- •4.1.2 Результаты исследования работоспособности
- •4.1.3 Разработка рекомендаций по увеличению вероятности работоспособности установки производства керамзитового песка
- •4.1.4 Экспериментальная проверка рекомендаций
- •4.1.5 Повторное исследование работоспособности установки
- •4.2 Линия производства концентрированной серной кислоты под единым давлением из природной серы мощностью 700 тыс. Т. / год [50,60]
- •4.2.1 Комментарий к результатам исследования работоспособности к-700
- •4.3 Линия производства серной кислоты методом двойного контактирования и двойной абсорбции (дкда) из природного серного колчедана мощностью 360 тыс. Т. / год [60, 62]
- •4.3.1 Комментарии к результатам исследования работоспособности линии дкда
- •4.4 Работоспособность установки пиролиза бытовых отходов
- •5 Типичные причины низкой работоспособности хтс
- •5.1 Последовательность разработки и создания хтс
- •5.2 Обсуждение последовательности разработки хтс и выводы
- •5.3 Тенденции развития хтс и их влияние на работоспособность
- •5.4 Общие выводы из анализа причин малой работоспособности хтс
- •6 Предложения и рекомендации по увеличению работоспособности хтс
- •6.1 Взаимоотношение категорий надежности и эффективности хтс
- •6.2 Взаимосвязь процесса разработки хтс и контроля ее работоспособности
- •6.3 Замечания к расчету экономической эффективности хтс
- •7 Тактические предложения и рекомендации по увеличению работоспособности хтс [73]
- •7.1 Децентрализация управления расходом технологического потока в системе
- •7.2 Подгонка теплообменных поверхностей
- •7.3 Выборочный отказ от использования стандартного оборудования
- •7.4 Обрыв обратных положительных связей
- •7.5 Исключение параллельной запитки нескольких потребителей массоовыми потоками
- •7.6 Применение «ненужной» аппаратуры
- •7.7 Применение «ненужных» химических превращений
- •7.8 Ограничение величин отклонений заданных параметров
- •7.9 Надежность хтс и ее асу тп
- •7.10 Решение проблемы оптимальной работоспособности хтс
- •8 Ограничения в использовании метода анализа работоспособности хтс
- •9 Перспектива работ по исследованию работоспособности хтс
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Перечень используемых определений понятий
- •Библиографический список
3.5.4 Расчет вероятности отказов и их классификация по последствиям
Выше, при расчете оценки вероятности работоспособности ХТС или ее частей, отдельных процессов или каких–то видов оборудования в качестве благоприятного события рассматривалось попадание случайного заданного параметра в разрешенный диапазон изменения. Теперь будем делать все наоборот: теперь будем рассчитывать оценку вероятности выхода заданного параметра ЗА разрешенный диапазон, т.е. вероятность отказа ХТС. В программном отношении это совсем не сложно. Кроме того, будем рассматривать не просто выход заданного параметра из разрешенного диапазона, а будем отмечать событие этого выхода направоилиналевоот разрешенного диапазона [52]
Прагматический смысл этого инструмента метода исследования работоспособности ХТС состоит в следующем. Выход заданного параметра за разрешенный диапазон налево или направо показывает качество отказа, его вид. Действительно, если температура в слое катализатора превысила допустимую, то произойдет разрушение зерен катализатора и технологический передел прекращает свое функционирование. Если же эта температура снизилась ниже допустимого уровня, то процесс химического превращения сильно замедляется. Производительность установки по целевому продукту уменьшается. И то и другое является отказом, но это разныеотказы. Другой пример: если температура в псевдоожиженном слое печи обжига частиц глины превысит допустимую, то возникает авария – образование многотонного «козла»; если же эта температура снизится ниже допустимой, то установка будет производить брак.
Таким образом, выход заданного параметра из разрешенного диапазона направо или налево позволяет классифицировать вид отказаи его последствия, длительность восстановительных работ, необходимые ресурсы на ремонт.
Этот инструмент полезен при пусковых работах: зная вероятности отказов по каждому заданному параметру, зная последствия этих отказов, члены пусковой бригады оказываются предупрежденными, чегоможно ожидать от установки,в каком местеее ичтопроизойдет. Никаких сюрпризов и неожиданностей: предупрежден – значит вооружен!
Одновременно, классификация отказов по их последствиям необходима для корректного расчета годовой себестоимости целевого продукта, меры экологического давления ХТС на природу и других характеристик ХТС.
В приложении 2предлагается еще один инструмент метода исследования работоспособности ХТС – метод расчета актуальной себестоимости целевого продукта ХТС. Характерной особенностью этого приема является то, что себестоимость продукта рассматривается как новое сложное случайное событие над полем с элементарных, случайных воздействий со стороны макросистемы.
Показано, что существующие на практике в проектных организациях способы расчета себестоимости целевого продукта систематически занижают эту величину, следовательно, уменьшают срок окупаемости и вводят инвестора в заблуждение и в разорение.
В приложении 3 предлагаются основы метода расчета экологического давления ХТС на природу региона. Это давление снова объявляется сложным случайным событием над полем тех же случайных элементарных внешних воздействий.
Итак, метод исследования работоспособности предоставляет следующие инструменты:
1. Расчет оценки вероятности работоспособности всей системы и ее частей.
2. Определение наиболее влиятельных (вредоносных) внешних воздействий макросистемы на ХТС.
3. Определение наиболее чувствительных заданных параметров к изменению внешних воздействий.
4. Определение вероятностей отказов и их классификация по последствиям для ХТС.
5. Расчет оценки себестоимости целевого продукта ХТС с учетом внезапных отказов и затрат на ремонт.
6. Расчет экологического давления ХТС на природу с учетом внезапных отказов и ремонта.