1.5 Предмет изучения

Теперь, после ясного оглашения определений понятий, которыми будем пользоваться во всей этой работе, обозначим предмет рассмотрения. Будем заниматься работоспособностью химико-технологической системы (ХТС) от входа сырья до выхода готового продукта.

Исследуемую ХТС разбиваем на следующие части: собственно химическая технология + процессы переноса субстанций + аппаратурное оформление ХТС.

Деградационные, деструктивные процессы материи - вне нашего рассмотрения. Надежностью в традиционном машиностроительном смысле - не занимаемся.

В соответствии с рис. 1.2. конкретный предмет изучения состоит в рассмотрении всего множества заданных параметров и установления зависимости их от внешних возмущений, используя теорию процессов и аппаратов химической технологии.

Так как всякая ХТС погружена в свою макросистему, то естественно считать, что именно взаимодействия с ней возмущают ХТС, и эти воздействия внешнего мира могут приводить ХТС в состояние отказа. Следовательно, в разныхмакросистемах (и даже в разных регионах) работоспособность одной и той же ХТС -разная. Доказательством этого является разная работоспособность одноименных импортных технологий в разных странах.

1.6 Случайность и мера работоспособности

На всех своих жизненных стадиях (лабораторные исследования, НИОКР, проектирование, изготовление оборудования, строительство и монтаж, период эксплуатации, демонтаж) ХТС погружена в море случайных воздействий и событий. Действительно, то химики решили, что набор определяющих химических реакций такой, а не этакий; то завод-изготовитель тот, а не этот; то сырье берется экскаватором из этого угла карьера, а не того; то природный газ или нефть на технологию подается то из Тюмени, то из Астрахани; то напряжение в силовой сети изменилось, то его частота и т.д. и т.п. И это совсем не полный перечень внешних возмущений ХТС со стороны макросистемы.

Осознав это обстоятельство и вспоминая определение понятия работоспособности, приходится признать, что состояние работоспособности (все заданные параметры находятся в разрешенных диапазонах отклонения от номинала) является сложным случайным событиемнад некоторым полем элементарных, случайных событий. Тогда теория вероятностей, как часть общей теории меры и будучи сама теорией мерынеопределенностей, услужливо предоставляет нам количественную меру работоспособности -вероятность работоспособности.

Практика, опыт применения теории вероятностей в количественном исследовании какого-то объекта показывает, что успех применения, адекватность результатов во многом, если не во всем, зависит от выбораполя элементарных, случайных событий. Оказывается, что, как правило, при проведении количественных расчетов обязательно приходится какие-то события или гласно, или по умолчанию объявлять взаимно-независимыми в вероятностном смысле, так как нет информации о соответствующих условных вероятностях. Объявление каких-то случайных величин взаимно-независимыми всегда упрощает задачу, но и является оченьсильной гипотезой, требующей тщательного обоснования.

В нашем случае поле элементарных, случайных событий - это множество взаимно-независимых, в вероятностном смысле, внешних воздействий макросистемы на изучаемую ХТС.

Если все внешние воздействия стационарны (т.е. вероятность каждого не зависит от времени), то и сложное случайное событие (работоспособность) тоже стационарно при стационарности оператора формирования сложного события. В этом случае вероятностьработоспособностиХТС является постоянной величиной и становится меройнадежностиХТС.

Что здесь понимается под словом “оператор”? Чисто физически таким оператором является сама ХТС. Действительно, если произойдет изменение расхода сырья на входе в установку в пределах погрешности дозатора, то это изменение и будет одним из внешних возмущений. Далее, это возмущение движется по всей технологической схеме установки и обязательно изменит все ее параметры, в том числе и заданные. Именно в этом смысле мы говорим о формировании сложного случайного события (работоспособности) оператором, действующим над полем случайных элементарных событий.