WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

n

1

Базовое распределение

Дополнительное распределение для периода приработки

Вид

Параметры

Вид

Параметры

Центробежные насосы свежего и возвратного аммиака
11-МР-5А/В

18

0,24

Вейбулла

= 2,209

= 3187 ч

Экспоненциальное

0,0160 1/ч

Турбокомпрессорная установка сжатия двуокиси углерода

54

0,22

Вейбулла

= 1,596

= 2551 ч

Экспоненциальное

0,0053 1/ч

Центробежные двухступенчатые насосы углеаммонийных солей

11-МР-2А/В

58

0,24

Вейбулла

= 1,286

= 1879 ч

Экспоненциальное

0,0171 1/ч

Центробежные насосы углеаммонийных солей

11-МР-3А/В

25

0,28

Вейбулла

= 2,296

= 2361 ч

Экспоненциальное

0,0156 1/ч

Центробежные насосы плава карбамида

11-МР-8А/В

24

0,21

Вейбулла

= 1,698

= 2206 ч

Экспоненциальное

0,0117 1/ч

Доверительные интервалы робастных выборочных средних показателей надежности категорий оборудования производства карбамида представлены в табл. 3.

Элементом, лимитирующим работоспособность объекта исследований, несмотря на наличие структурной избыточности, реализованной в виде ненагруженного резерва, является узел дистилляции при среднем давлении.

Таблица 3

Структурный

элемент

, ч

, ч

нижняя

граница,

95%

верхняя

граница,

95%

нижняя

граница,

95%

верхняя

граница,

95%

нижняя

граница,

95%

верхняя

граница,

95%

Узел приема и охлаждения двуокиси углерода

3620

6180

70

210

0,96

0,98

Установка подачи жидкого аммиака в узел синтеза

950

1450

50

80

0,87

0,93

Турбокомпрессорная установка сжатия двуокиси углерода

1390

2230

65

170

0,85

0,95

Подсистема синтеза и дистилляции карбамида при высоком давлении

1230

1900

75

190

0,87

0,94

Узел дистилляции карбамида при среднем давлении

1000

1710

70

180

0,8

0,90

Установка дистилляции карбамида при низком давлении

1780

3250

80

250

0,82

0,95

Подсистема двухступенчатой вакуум-выпарки

2080

4600

85

280

0,88

0,97

Узел гранулирования карбамида

1640

2790

75

220

0,86

0,96

Четвертая глава посвящена анализу надежности производства карбамида логико-графическим методом дерева отказов, структура которого включает конечное событие А (отказ системы), соединяющееся с набором соответствующих нижестоящих событий (ошибки персонала, неисправности структурных элементов, неблагоприятные внешние воздействия), образующих причинные цепи (сценарии отказа).

Методические основы исследований:

1. построение древовидной имитационной робастной модели полной или частичной потери работоспособности объекта;

2. количественный и качественный анализ дерева отказов (причины, механизмы, последствия и условия возникновения и развития негативных событий);

3. разработка рекомендаций по использованию следующих модифицированных робастных критериев значимости элементов стохастической модели:

- по Фусселю-Везели (исходные события и аварийные сочетания);

- по критичности (исходные события);

- по Бирнбауму (исходные события);

- по Барлоу-Прошану (исходные события и аварийные сочетания);

4. робастное доверительное М-оценивание вероятности реализации вершины дерева Q(А).

Подготовленная дедуктивная имитационная модель:

- содержит: 528 исходных событий; более 220 млн. аварийных сочетаний (из них 105 – с одним исходным событием, 1306 – с двумя, 17717 – с тремя и т.д.);

- удовлетворяет следующим требованиям: достаточность степени полноты и детализации; соответствие физической природе процессов, протекающих в системе; учет влияния взаимных отказов, различий в режимах работы отдельных машин или аппаратов, возможных отказов межсистемных связей и соединений; согласованность параметров ветвей дерева.

Сравнительный анализ полученных оценок значимости элементов логико-графической модели потери работоспособности производства карбамида подтвердил априорную гипотезу о более высокой точности и достоверности изучения структурной надежности агрегатов и установок химической промышленности на основе параметрического робастного подхода в сравнении с «классическим» параметрическим и, по крайней мере, не меньшей в сравнении с непараметрическим.

Количественное и качественное исследование неисправностей системы позволило выявить ключевую группу событий, оказывающих крайне негативное влияние на ее работоспособность, для устранения которого необходимо принятие срочных мер (отказы насосов жидкого аммиака и раствора углеамминойных солей, отдельных устройств регулирования, КИПиА).

Общую совокупность результатов практического использования в процессе анализа модифицированных робастных критериев значимости элементов стохастической модели производства карбамида можно свести к следующим основным выводам:

- при предварительном (упрощенном) исследовании достаточно ограничиться методом Фусселя-Везели, поскольку он обеспечивает приемлемые результаты и не требует выполнения сложных математических вычислений;

- в случае детального изучения целесообразнее руководствоваться средними значениями коэффициентов Фусселя-Везели и Барлоу-Прошана;

- алгоритмы расчета по Бирнбауму и критичности необходимо применять только в крайних случаях в силу их низкой информативности и некорректности результатов.

Процедура параметрического робастного М-оценивания Q(А) характеризовалась следующими особенностями:

- Метод решения задачи: прямое стохастическое моделирование Монте-Карло;

- Генерация выборочных псевдослучайных значений: алгоритм «вычетов»;

- Размножение выборок: «bootstrap» алгоритм;

- Снижение погрешности вычислений для редких событий: использование функции «ценности» значений случайной величины.

Результат моделирования – прогноз верхней доверительной границы вероятности потери работоспособного состояния объекта исследований для ряда периодов функционирования в течение ближайших 5 лет при величине ошибки = 0,1 приведен в табл. 4.

Таблица 4

Показатель

Продолжительность работы

смена

сутки

месяц

год

Q(А)

2,7%

7,4%

90,3%

100%

Пятая глава посвящена разработке в среде Microsoft Access 2003 программного обеспечения классификации отказов и робастного оценивания надежности оборудования химических производств «MSUEE Robust Reliability».

Программный продукт представляет собой Windows-приложение, состоящее из базы данных (БД) и расчетного модуля.

БД обеспечивает ввод, поиск и вывод в текстовом и графическом виде для отдельных узлов и деталей, машин и агрегатов, а также промышленных объектов следующих сведений:

- общее число отказов в период наблюдений;

- фактический срок службы (ресурс);

- суммарные наработка, время простоя (ремонт, резерв, внешние причины) и затраты на эксплуатацию, а также медианное значение трудоемкости и эффективности восстановления в течение заданного интервала;

- соотношение количества отказов по причине, категории тяжести последствий, возможности обнаружения и локализации, обусловленности другими неисправностями, развитию во времени и достижению предельного состояния.

Расчетный модуль – комплекс вычислительных процедур, выполняющих:

      • оценивание элементов ковариационных и корреляционных матриц;
      • регрессионный и дисперсионный анализ;
      • определение параметров аппроксимирующих распределений для набора эмпирических стохастических данных (экспоненциальное, нормальное, логнормальное, Вейбулла и экстремальных значений Гумбеля; проверка сходимости с теоретическими законами – критерии Колмогорова и 2);
      • поиск пороговых точек на основе функций влияния Хампеля;
      • точечную и интервальную оценку нижеперечисленных параметров сдвига и масштаба выборок:

- арифметическое и взвешенное среднее;

- медиана;

- максимальный стьюдентизированный остаток;

- стьюдентизированный размах;

- эксцесс;

- «Х84» (по медиане и отклонению от медианы);

- «H15» Хьюбера;

- «25А» (трехчастная сниженная Хампеля);

- наименьшая возможная (оптимальная) дисперсия.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Методический подход, предполагающий использование для оценки показателей надежности машин и агрегатов химической промышленности комплекса параметрических робастных статистических процедур, является обоснованным и эффективным.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»