- •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
5.2 Обсуждение последовательности разработки хтс и выводы
Рассматривая блок-схему алгоритма создания ХТС (см. рис. 5.1), можно отметить, что ХТС разрабатывают и создают коллективы разных специалистов: химики-технологи, теплофизики и процесщики, машиностроители, проектировщики, строители и монтажники.
Бросается в глаза следующая закономерность: накапливаемая информация при реализации этапов передается от коллектива к коллективу по эстафете. Каждый следующий коллектив получает информацию в виде директивного документа от предыдущего коллектива и делает свою часть созидания, выполняя императивы всех предыдущих.
Участие во всей процедуре разработки и создания ХТС убедило, что упомянутые коллективы работают совершенно взаимно-независимо и юридически, и финансово, и организационно, что эта работа разнесена и территориально, и по времени, могут быть даже большие перерывы в разработке. Эта взаимная независимость коллективов ведет к тому, что каждый из них делает свою частьработы, может быть, делает очень хорошо, высоко профессионально, нонетникого, кто бы занимался не частью, а целым, т.е. всей ХТС. Над системой разработки и создания ХТС нет сверхсистемы, надсистемы, которая бы занималась качеством изделия - ХТС, т.е. надежностью, т.е. работоспособностью – эти обязанности не входят в функции и главного инженера проекта.
Делаем вывод [68]: разработчики занимаются частями ХТС и никто не управляет разработкой частей во имя работоспособности изделия – системы, нетинструментов и нет метода управления этим этапом оценки качества ХТС. В сущности, задачу оценки качества разработки решает сама ХТС в момент пуска и попыток сдать ее в эксплуатацию.
Рассматривая содержание каждого блока алгоритма разработки и создания ХТС, нельзя не увидеть, что каждый коллектив-разработчик назначает, указывает свой набор заданных параметров, делая это или гласно в соответствующей нормативной документации, или неявно, по умолчанию. Получается, что все множество заданных параметров ХТС состоит из взаимно-независимых элементов, назначенных взаимно-независимыми разработчиками. И никому не приходит в голову спросить себя: “А какХТС “узнает” об этих ограничениях?”Конечно, технологическая схема и набор оборудования тщательно просчитывается на предмет соответствия, равенства параметров технологического потоканоминальнымзначениям заданных параметров. А вототклонениями заданных параметровот номинала никто не занимается, и в реальности эти отклонения будут такими, какими “хочет” ХТС, а не такими, какими назначили разработчики.
Действительно, пусть расход сырья на входе в ХТС ступенчато изменился в пределах погрешности дозатора. После завершения переходных процессов все параметры технологического потока примут новые значения своих величин. Разность величин новых и прежних параметров ХТС строго детерминирована, она есть результат действия законов сохранения. Эти законы объективны, и потому изменения параметров “не знают” об ограничениях, наложенных людьми.
Эту коллизию можно наглядно изобразить схемой на рис. 5.2. На этой схеме изображена ось Ui- величина i-го заданного параметра, Ui0- номинальное значение его, (...) - обозначение разрешенного диапазона отклонения согласно нормативной документации, […] - обозначение действительного интервала отклонения.
Рис. 5.2. Возможные варианты взаимного расположения действительных и разрешенных интервалов отклонений заданного параметра Uiот номинала Ui0. Во втором варианте ХТС может быть в состоянии отказа, в первом – никогда.
Из рис. 5.2 следует, что ХТС будет работоспособна тогда и только тогда, если [...] Î(...), т.е. действительный диапазон отклонения всеми своими точками принадлежит разрешенному. Ну, и кто же занимается этим вопросом?
Общие выводыиз рассмотрения организации разработки и создания ХТС.
1. Назначение заданных параметров (т.е. их номинальных значений и разрешенного диапазона отклонения) производится взаимно-независимыми разработчиками ХТС, что делает все элементы множества заданных параметров не согласованными с природой процессов, протекающих в ХТС. Это обстоятельство сильно уменьшает вероятность работоспособности и, следовательно, качество разработки.
2. Сама система разработки и создания ХТС среди компонент вектора целеполагания не имеет высшей цели - высокой работоспособности ХТС.
3. Система разработки и создания ХТС должна быть частью, подсистемой некоторой надсистемы, которая бы занималась только качеством разработки, т.е., в конце концов, работоспособностью ХТС.