НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ Основные определения Неисправность —

НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ Основные определения Неисправность — состояние элемента , при котором элемент не соответствует хотя бы одному из требований технической документации. Наработка — продолжительность работы устройства, измеряемая в часах. Предельное состояние – состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или опасна из-за физического износа, а восстановление его работоспособного состояния экономически нецелесообразно. Дефект – любое несоответствие требованиям НД или ТД. 1

Надежность технических систем Надежность — это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции при эксплуатации, техническом обслуживании, ремонте, хранении и транспортировке. Надежность элементов систем характеризуется: - безотказностью; - ремонтопригодностью; - сохраняемостью; - долговечностью. 2

• Безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение определенного времени (величины наработки) в заданных условиях эксплуатации, т. е. работать без отказов. • Долговечность — это свойство изделия сохранять работоспособное состояние при установленной системе технического обслуживания и ремонтов до предельного состояния (по экономическим показателями или по требованиям безопасности). • Ремонтопригодность – приспособленность изделия к восстановлению его исправного состояния и к поддержанию заданных сроков. • Сохраняемость — это свойство объекта сохранять обусловленные показатели в течение срока хранения, после него и при транспортировке. 3

Критерии надежности Критерием надежности называется признак, по которому можно количественно оценить надежность различных устройств: • вероятность безотказной работы в течение определенного времени P(t); • средняя наработка до первого отказа Тср; • наработка на отказ tср • частота отказов f(t); • интенсивность отказов λ(t); • параметр потока отказов ω(t); • функция готовности KT(t); • коэффициент готовности Кт. 4

Вероятность безотказной работы Вероятность того, что при определенных условиях эксплуатации в заданном интервале времени или в пределах заданной наработки не произойдет ни одного отказа P(t)=P(T>t) Т — время работы элемента от его включения до первого отказа; t — время, в течение которого определяется вероятность безотказной работы. 5

Вероятность безотказной работы по статистическим данным об отказах: P(t)=[N 0 -n(t)]/N 0 No - число элементов в начале работы (испытаний); n(i) - число отказавших элементов за время t; P(t) - статистическая оценка вероятности безотказной работы. Отказ и безотказная работа являются событиями несовместными и противоположными: Q(t) = P(T < t), Q(t) = n(t)/N 0, Q(t) = 1 – P(t). 6

Частота отказов есть плотность вероятности (или закон распределения) времени работы изделия до первого отказа. Частотой отказов по статистическим данным -отношение числа отказавших элементов в единицу времени к первоначальному числу работающих при условии, что все вышедшие из строя изделия не восстанавливаются. f(t) = n(∆t) I N 0∆t n(∆t) — число отказавших элементов в интервале времени от (∆t)/2 до (∆t)/2. 7

Интенсивность отказов Интенсивностью отказов по статистическим данным называется отношение числа отказавших изделий в единицу времени к среднему числу изделий, исправно работающих в данный отрезок времени. X(t)=n(∆t)/(Ncp ∆t) Ncp = (Ni + Ni+1)/2 — среднее число исправно работающих элементов в интервале ∆t; Ni - число изделий, исправно работающих в начале интервала ∆t; Ni+1 – число элементов, исправных в конце интервала ∆t. 8

Средняя наработка до первого отказа Средней наработкой до первого отказа называется математическое ожидание времени работы элемента до отказа. По статистическим данным об отказах средняя наработка до первого отказа вычисляется по формуле ti — время безотказной работы i-го элемента; No — число исследуемых элементов. 9

Техническое состояние – состояние оборудования и сооружений, которое характеризуется в определенный момент времени, при определенных условиях внешней среды, значениями его параметров, установленных ТД. Контроль технического состояния – проверка соответствия значений параметров оборудования и сооружений требованиям технической документации и определение на этой основе одного из видов технического состояния в данный момент времени. 10

Контроль технического состояния Неплановый диагностический контроль – (без предварительного назначения контроль технического состояния оборудования, проводимый при отклонении постоянно контролируемых параметров от нормативных величин. Плановый диагностический контроль – (по графику) контроль фактического технического состояния оборудования, позволяющий оценить техническое состояние оборудования, составить прогноз его работоспособности, наработки до ремонта или до следующего диагностического контроля, определить необходимость, объем и вид ремонта. 11

Виды технического состояния Объекты могут находиться в состояниях: 1) исправное; 2) неисправное; 3) работоспособное; 4) неработоспособное; 5) предельное. Переход изделия из одного состояния в другое происходит вследствие событий: повреждений или отказов. 12

Классификация отказов Отказ — нарушение работоспособности. ■ конструктивный отказ (ошибки при проектировании, несовершенство конструкции); ■ производственно-технологический отказ (нарушения производственно-технологического процесса); ■ конструктивно-производственный отказ (ошибки как при проектировании, так и в производственно-технологическогом процессе); ■ эксплуатационный отказ (нарушение правил эксплуатации и технического обслуживания). 13

по характеру: ■ постепенные и внезапные; ■ совместные и несовместные; ■ зависимые и независимые. по причинам возникновения: ■ конструктивно-производственные ; ■ ошибки технического персонала; ■ несистемые случайные причины; по способу устранения: ■ восстановление на месте эксплуатации; ■ частичный ремонт на ремонтных участках; ■ капитальный ремонт на ремонтном заводе; ■ демонтаж и утилизация. 14

Эксплуатация объекта по уровню интенсивности отказов и закономерностям их проявления различают: • I) приработка (начальный период эксплуатации), • 2) период нормальной эксплуатации, • 3) период износа и старения. 15

ТРИАДА НАДЕЖНОСТИ • Надежность: • закладывается при проектировании, • обеспечивается в производстве • поддерживается в эксплуатации. С — общая стоимость; С 1 — стоимость изготовления изделия; С 2 — стоимость эксплуатации; Р — уровень надежности 16

Техническое обслуживание и ремонт Система технического обслуживания и ремонта - совокупность взаимосвязанных средств, документации, технического обслуживания и ремонта и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества объекта. Техническое обслуживание : -оперативное; -периодическое. Цикл технического обслуживания - наработка изделия, в течение которого выполняются в соответствии с НТД все установленные виды периодического технического обслуживания. 17

РЕМОНТЫ • Плановый ремонт – ремонт, проводимый по графику в соответствии с требованиями НТД. • Неплановый ремонт – ремонт, выполняемый без предварительного назначения. • Регламентированный ремонт – плановый ремонт, выполняемый с периодичностью и в объеме, установленными в ЭД и НД. 18

Классификация ремонтов • Текущий ремонт - минимальный по объёму вид ремонта, при котором обеспечивается нормальная эксплуатация агрегата до очередного планового ремонта. • Средний ремонт - восстановление эксплуатационных характеристик агрегата ремонтом или заменой только изношенных или повреждённых составных частей с последующим их контролем. • Капитальный ремонт - полная разборка и дефектация агрегата, замена или восстановление всех составных частей, сборка агрегата, его комплексная проверка, регулировка и испытание. • Аварийный ремонт - внеплановый ремонт, который требуется для восстановления отказавшей детали или ликвидации последствия аварии. 19

Ремонт по техническому состоянию • Контроль технического состояния выполняется с периодичностью и в объеме, установленными в нормативно-технической документаци. Объем и момент начала ремонта определяется : текущим техническим состоянием, сведения о котором получены по результатам проведения диагностического контроля или данным о надежности объекта или его составных частей. • По степени неисправности оборудования ремонты могут выполняться по типовому объему работ текущего, среднего или капитального ремонтов. 20

СТРАТЕГИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ • Обслуживание по отказам - замена отказавших деталей после отказа оборудования или выхода его из строя. • Планово-предупредительная система - периодичность, последовательность и объем работ регламентируется НТД, независимо от технического состояния оборудования через заранее назначенные промежутки времени. • Эксплуатация по техническому состоянию - эксплуатация, при которой решение о сроках и виде обслуживания осуществляется на основе данных непрерывного или периодического контроля.

Обслуживание по отказам Достоинства: Обеспечивается полное использование ресурса отдельных деталей, т. е. элементы эксплуатируются до отказа. Недостатки: 1) Сложные системы (трубопроводы) невозможно обслуживать по данной стратегии, так как это опасно, убыточно, влечет за собой длительный простой оборудования. 2) Показатель безотказности остается низким в связи с отсутствием работ по предотвращению отказов. 3) Аварийный ремонт сопровождается большими материальными издержками.

Планово-предупредительная система Достоинства: 1) Способствует поддержанию работоспособности оборудования и предупреждает выход его из строя. 2) Ликвидирует стихийность ремонтных работ. 3) Обеспечивает планомерную работу ремонтных служб предприятий, своевременную подготовку необходимых трудовых и материальных ресурсов. Недостатки: 1)ППР – избыточен, так как заранее неизвестно, как интенсивно будет эксплуатироваться данный агрегат. 2)Низкий коэффициент использования деталей из-за частых замен. 3)Недоиспользование индивидуальных ресурсов подавляющего большинства деталей.

Эксплуатация по техническому состоянию 1) Ремонт по потребности без диагностирования состояния объекта, когда имеются параметрические отклонения выше допустимого. 2) Ремонт по потребности с диагностированием состояния, когда отклонения фактического значения параметра состояния равно предельно допустимому. Недостатки: необходимо иметь квалифицированный персонал, который занимается осмотром оборудования, иметь специальное диагностическое оборудование.

Основы технической диагностики

Основные понятия и определения Диагностика - отрасль знаний, включающая в себя теорию, методы и средства организации процессов диагноза. Объект диагноза - объект, состояние которого определяется (если объект технической природы - техническая диагностика). Диагностирование – процесс определения технического состояния объекта с указанием места, вида и причины дефекта (если он есть).

Типы задач диагностики -задача диагноза (задачи по определению состояния, в котором находится объект в настоящий момент времени); - задача прогноза (от греческого «прогнозис» - предвидеть, предсказывать. ) - предсказание состояния, в котором окажется объект в будущий момент времени (техническая прогностика); - задача генеза ( «генезис» - происхождение, возникновение. ) определение состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом (техническая генетика).

Контролепригодность • Контролепригодность - свойство изделия обеспечивать достоверную оценку его технического состояния и раннее обнаружение неисправностей и отказов. • Контролепригодность обеспечивается конструкцией изделия и принятой системой технической диагностики.

Показатели контролепригодности • коэффициент полноты проверки исправности; • коэффициент глубины поиска дефекта (повреждения); • среднее время подготовки изделия к диагностированию заданным числом специалистов; • средние трудозатраты на подготовку изделия к диагностированию; • коэффициент избыточности изделия; • коэффициент трудозатрат на подготовку к диагностированию.

Показатели диагностирования - вероятность ошибки диагностирования Pij; - апостериорная вероятность ошибки диагностирования Paij; - вероятность правильного диагностирования (достоверность контроля) D; - средняя оперативная продолжительность диагностирования TД; - средняя стоимость диагностирования СД; - средние оперативные трудозатраты на диагностирование QД.

Системы диагностирования система тестового диагноза система функционального диагноза

Техническое диагностирование с целью получения информации о реальном техническом состоянии технологического оборудования, наличии в нем повреждений, выявления причин и механизмов их возникновения и развития 1 - изучение эксплуатационно- 7 - определение химического состава технической документации металла элементов 2 - наружный и внутренний осмотры 8 - оценка металлографических структур 3 - оценка геометрической формы 9 - вырезка проб металла с целью его основных элементов оборудования детального исследования 4 - провеление измерений 10 - специальные виды контроля (толщинометрия, тензометрия и т. д. ) (термография, тензометр. и др. ) 5 - измерение твердости металла 11 -поверочный прочностной расчет основных элементов оборудования 6 - неразрушающий контроль сварных 12 - испытание на прочность и плотность соединений и основного металла Методы - ВИК, ПВК(капиллярный), магнитный (МПД), ультразвуковой (УЗД), РК (рентген - или гамма-графирование) , АЭ-контроль. Контроль сварных соединений должен производиться не менее чем двумя неразрушающими методами контроля.

Виды (методы) неразрушающего контроля 1. Ультразвуковой 1. 1 Ультразвуковая дефектоскопия 5. Вихретоковый 1. 2 Ультразвуковая толщинометрия 6. Проникающими веществами 2. Акустико-эмиссионный 6. 1 Капиллярный 6. 2 Течеискание 3. Радиационный 7. Визуальный и 3. 1 Рентгенографический 3. 2 Гаммаграфический измерительный 3. 3 Радиоскопический 8. Вибродиагностический 4. Магнитный 9. Электрический 4. 1 Магнитопорошковый 10. Тепловой 4. 2 Магнитографический 4. 3 Метод эффекта Холла 11. Оптический Виды деятельности: Проведение контроля оборудования и материалов неразрушающими методами при изготовлении, строительстве, монтаже, ремонте, реконструкции, техническом диагностировании вышеперечисленных объектов.

Нормативно – техническая документация РД 03 -380 -00 ИНСТРУКЦИЯ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ ШАРОВЫХ РЕЗЕРВУАРОВ И ГАЗГОЛЬДЕРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ ПОД ДАВЛЕНИЕМ РД 03 -410 -01 ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ РД 12 -411 -01 ИНСТРУКЦИЯ ПО ДИАГНОСТИРОВАНИЮ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СТАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ПБ 12 -529 -03 ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ