- •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
7.10 Решение проблемы оптимальной работоспособности хтс
Сразу отметим, что ранее до появления этой монографии, такая проблема и никому в голову не приходила. Теперь же, когда вероятность работоспособности можно рассчитать, когда ею можно управлять, совершенно естественно спросить: «Чего хотеть, что является оптимумом?».
Выше показано, что все мероприятия по увеличению РХТС приводят к увеличению и текущих, и капитальных затрат по сравнению с неработоспособными ХТС.Из мирового опыта известно, что в диапазоне РХТС< 0,7 затраты на увеличение надежности растут медленно и линейно с увеличением РХТС, далее наблюдается резкий рост затрат и lim (затрат) → ∞ при РХТС→ 1 слева. Подчеркнем, что при РХТС < 0,7 рост затрат на увеличение надежности обусловлены стоимостью материи (например, сделать реактор не из простой углеродистой стали, а из нержавеющей). Зато в интервале 0,7 < РХТС< 1 увеличение надежности вызывает затраты на научно-исследовательские работы, на работу мозгов.Короче говоря,чем больше РХТС, тем ХТС дороже. Оборонная промышленность и ВПК давно это показали, там надежностью только и занимаются, чего бы это ни стоило.
Точек зрения на оптимум РХТСнесколько: и инвестора, и владельца ХТС, и разработчиков установки. Показано, что всех их можно удовлетворить, если ввести понятие работоспособности макросистемы по отношению к ее части – ХТС. Действительно, макросистема снабжает ХТС сырьем, электроэнергией, греющим паром, водой, топливом в виде мазута или природного газа, информацией для расчета частей ХТС, трудовыми ресурсами, транспортом для вывоза готовой продукции. Для ХТС – это все внешние воздействия, а для макросистемы – необходимые условия функционирования ХТС. Поэтому введение понятия работоспособности макросистемы РРЕГ(т.е. региона, где работает ХТС) вполне логично. В принципе можно поставить научно-исследовательскую работу по определению величины РРЕГ, используя материалы по внезапным остановкам на предприятиях того региона, где предполагается установить новую ХТС.
Наверное, очевидно, что если РХТС> РРЕГ, то химическая установка будет подвержена внезапным отказам и простоям преимущественно по вине региона, одновременно, разработчики зря перерасходовали средства для достижения избыточной вероятности РХТС. Если же РХТС< РРЕГ, то внезапные отказы и простои будут происходить преимущественно по вине разработчиков, которые в «угоду» инвестора сэкономили на текущих и капитальных затратах, занижая вероятность РХТСв своем стремлении к эффективности. Регион же исправно снабжает ХТС всем необходимым.Суть предложения: оптимум реализуется при РХТС= РРЕГс точностью определения обеих величин.
Кстати, этот принцип, по глубокому умолчанию, широко использовали машиностроители отрасли химического и нефтяного машиностроения, имеющие статистику работы различных ХТС в разных регионах СССР. Их невозможно было заставить создавать новую высокотехнологичную ХТС в отсталом регионе: машиностроители будут тогда без вины виноватые за большое число внезапных отказов и последующих простоев. Образовалась системная обратная, положительная связь: высокоразвитые регионы еще больше развивались, слабые – регрессировали.