Care este mai multă resursă sau viață de serviciu. Indicatori care caracterizează fiabilitatea

Fiabilitatea și durabilitatea mașinilor și mecanismelor

Înainte de a defini conceptul de fiabilitate a mașinii, să ne familiarizăm cu câțiva termeni:
- defecțiune - starea produsului (mașină, unitate, piesă), în care se află acest moment timpul nu îndeplinește cel puțin una dintre cerințele stabilite prin documentația tehnică, standarde (GOST), condiții tehnice (TU). Defecțiunile includ o scădere a productivității și eficienței mașinii peste limitele admise, precizia; abaterea grosimii stratului de vopsea pentru caroserie; lovituri pe cabina mașinii etc.;
- operabilitate - starea produsului în care este capabil să îndeplinească funcțiile cerute. Este posibil ca produsul să fie defect, dar încă funcționează.

De exemplu, cutia de viteze rămâne operațională, deși angrenajul este uzat și face zgomot, dar performanța ei nu a depășit limitele stabilite de specificații;
eșecul este un eveniment în care are loc o pierdere totală sau parțială a performanței produsului. În caz de defecțiune, produsul trebuie oprit (oprit) din cauza defecțiunilor tehnice sau a funcționării acestuia cu abateri inacceptabile de la caracteristicile (parametrii) de performanță specificate.
Eșecul se datorează aproape întotdeauna defecțiunilor. Reducerea puterii motorului mașinii de construcție dincolo de limită va fi un eșec.

În același timp, mașina intră într-o stare de defecțiune. Cu toate acestea, apariția unei defecțiuni nu înseamnă întotdeauna apariția unei defecțiuni.

De exemplu, scurgerile de ulei în unitățile de buldozer indică funcționarea defectuoasă a acestora, dar nu duce întotdeauna la defecțiuni;
- timpul de funcționare este durata (sau volumul) produsului, măsurată în ore (ore-motor), kilometri, cicluri, metri cubi sau alte unități specifice acestui utilaj. Durata de funcționare nu poate fi combinată cu durata calendaristică (durată de viață), deoarece două produse pentru aceeași durată de viață pot avea inegale (timp de funcționare diferit;
- resursă - timpul total de funcționare al produsului până la o anumită stare specificată în documentația tehnică, Există o resursă înainte de prima reparație, revizie, alocată, completă, reziduală, totală etc.

Resursa alocata - timpul de functionare al produsului, la atingerea caruia functionarea acestuia trebuie oprita, indiferent de stare tehnica produse. Această resursă este atribuită în documentația tehnică, ținând cont de siguranță și economie.

Resursă tehnică completă - timp de funcționare de la începutul până la sfârșitul funcționării pentru un produs nerestaurabil sau de reparat pentru unul restaurat.
Resursa tehnica reziduala - durata estimata de functionare din momentul avut in vedere pana la incheierea functionarii sau pana la reparare.
Resursa tehnică totală este durata de funcționare a produsului restaurat pe toată durata de viață a acestuia înainte de scoaterea din funcțiune.

Durata de viață este timpul de funcționare a mașinii și a elementelor sale înainte de apariția stării limită specificate în documentația tehnică sau înainte de scoaterea din funcțiune. Indicatorii de resurse și de viață au multe în comun, deoarece sunt determinați de aceeași stare limită, dar diferă semnificativ unul de celălalt. Cu aceeași resursă, se poate termen diferit servicii in functie de intensitatea de utilizare a produsului. De exemplu, două motoare cu o resursă de 12 mii de ore-motor pe an, cu o intensitate de funcționare de 3 mii și 6 mii de ore-motor, vor avea o durată de viață de primii 4 ani, respectiv de 2 ani.

Una dintre principalele evaluări ale calității și avantajelor operaționale ale mașinilor de construcții este fiabilitatea.

Fiabilitatea este proprietatea unui produs de a îndeplini funcții specificate, menținându-și performanța în limitele specificate în timpul de funcționare necesar (în condiții de funcționare specificate). Fiabilitatea produsului este determinată de fiabilitatea, durabilitatea, mentenabilitatea și capacitatea de depozitare a acestuia.

Fiabilitatea este proprietatea unui produs de a rămâne operațional pentru o anumită perioadă de funcționare fără întreruperi forțate. Din definiție rezultă că nu vor exista defecțiuni doar într-un anumit timp de funcționare sau într-o anumită perioadă de timp.

Durabilitatea este proprietatea produselor de a menține performanța până la starea limită cu pauzele necesare pt întreținere si reparatii. Starea limită este determinată de imposibilitatea funcționării în continuare a produsului, din cauza scăderii cerințelor de eficiență sau de siguranță. Starea limită este specificată în documentația tehnică (până la revizuire sau înainte de anulare, dacă nu sunt prevăzute reparații majore pentru această mașină). De exemplu, documentația tehnică indică sub ce parametri trebuie reparat produsul (motor cu ardere internă - ca urmare a pierderii de putere și cu un consum crescut de combustibil și lubrifianți).

Mentenabilitatea este capacitatea unui produs de a preveni, detecta și elimina defecțiunile și defecțiunile prin întreținere și reparații. Eliminarea defecțiunilor înseamnă restabilirea capacității de lucru pierdute.

Capacitatea de întreținere determină pierderile rezultate din staționarea mașinii într-o stare nefuncțională în legătură cu întreținerea și reparația. Aceasta este proprietatea sa operațională și tehnică cea mai importantă.

Un proiect reparabil este considerat a fi un astfel de proiect al unei mașini care, cu costuri raționale pentru proiectarea, fabricarea și funcționarea sa, va fi inoperabilă pentru o perioadă minimă de timp pentru o anumită perioadă de funcționare.

Conservabilitatea este proprietatea unui produs de a menține performanța în timpul perioadei de depozitare și transport specificate în documentația tehnică. Persistența este o proprietate importantă care caracterizează mașinile de construcții și rutiere care funcționează sezonier (răzuitoare, role, pavaje asfaltice etc.).

Îmbunătățirea fiabilității mașinilor de construcții se realizează în principal datorită:
- durabilitatea materialelor pieselor și combinațiile lor raționale în perechi de frecare;
- conditii normale lucrul pieselor cu cele mai mici pierderi prin frecare;
- moduri optime de funcționare a temperaturii; condiții de lubrifiere pentru frecarea suprafețelor pieselor;
- dispozitive eficiente pentru curatarea aerului, combustibilului, lubrifiantilor;
- îmbunătățiri în proiectarea și materialele dispozitivelor de etanșare și etanșare unitati de asamblareși agregate;
- rigiditate suficientă a pieselor de bază ale mașinilor, rezistența acestora la vibrații etc.

Cu cât este mai mare fiabilitatea mașinii, cu atât timpul său neplanificat este mai mic, reducând timpul lucru curat. în care indicatori economici utilajele cresc atât prin reducerea costului reparațiilor, cât și prin reducerea pierderilor cauzate de timpii de nefuncționare la reparații.

Fiabilitatea mașinilor noi este, fără îndoială, mai mare decât a celor revizuite, deoarece reparațiile adesea nu îndeplinesc cerințele inițiale pentru materialul piesei și toleranțele pentru fabricarea lor.

Unul dintre motivele care provoacă deteriorarea stării tehnice a mașinii și a proprietăților sale de funcționare și, prin urmare, fiabilitatea, este uzura pieselor.

LA Categorie: - Reparatii masini de constructii

ADNOTARE. Sunt luate în considerare conceptele de „resursă atribuită” și „durata de viață atribuită a echipamentului”. Se discută relația acestor indicatori cu starea tehnică a echipamentului.

CUVINTE CHEIE: resursă parc, resursă atribuită, durata de viață alocată, resursă individuală, stare tehnică, diagnosticare tehnică.

Face

Principala cauză a dezastrului la hidrocentrala nr. 2 CHE Sayano-Shushenskayaîn august 2009, mulți îl asociază cu un grad ridicat de uzură a echipamentelor. Ca argument principal, sunt date date privind expirarea duratei de viață desemnate a acestei hidroelectrice în noiembrie 2009. Cu alte cuvinte, accidentul s-a produs cu trei luni înainte de a ajunge în această perioadă. Această afirmație nu pare incontestabilă, în plus, rotorul temporar al turbinei hidraulice (unitatea sa cea mai critică și deteriorată) a fost înlocuit cu unul obișnuit pe GA b 2 în noiembrie 1986. Pentru a înțelege acest cablu, este necesar să se întoarcă încă o dată. referiți-vă la termenii referitori la fiabilitatea indicatorilor echipamentului și amintiți-vă istoricul scopului acestor caracteristici.

Ce este „resursa atribuită” și „viața atribuită”

Conform GOST 27.002-89, resursa alocată este înțeleasă ca „timpul total de funcționare, la atingerea căruia funcționarea obiectului trebuie să fie încheiată, indiferent de starea sa tehnică”, iar conceptul de „durată de viață atribuită” este „ durata calendaristică de funcționare, la atingerea căreia funcționarea obiectului trebuie încetată indiferent de starea sa tehnică.

Ambele definiții sunt destul de categorice și nu permit interpretarea lor diferită, dacă nu ar fi nota dată în același standard: „Notă. După expirarea resursei alocate (durata de viață ...), obiectul trebuie retras din exploatare și trebuie luată o decizie, prevăzută de documentația de reglementare și tehnică relevantă - trimiterea la reparare, anulare, distrugere, verificarea și stabilirea unei noi perioade stabilite etc.”.

Se pare că durata de viață a echipamentului nu se încheie odată cu epuizarea resursei alocate (durata de viață). Acesta este ceea ce se implementează în practică atât în ​​țara noastră, cât și în străinătate. Economia rusă nu este pregătită astăzi pentru dezafectare echipamente de putere A care și-a atins resursa sau durata de viață alocată.

Dar asta nu înseamnă că centralele electrice ale țării ar trebui să opereze echipamente care nu îndeplinesc cerințele de siguranță și fiabilitate. Extinderea resursei (durata de viata) a echipamentelor, cladirilor si structurilor peste cea desemnata trebuie justificata si documentata corespunzator.

Ar trebui explicate definițiile resursei atribuite și ale vieții alocate.

În ciuda asemănării definițiilor acestor termeni, ei sunt fundamental diferiți unul de celălalt. Resursa, de regulă, este atribuită elementelor echipamentelor care funcționează la o temperatură de 450 ° C și mai mult, adică în condițiile proceselor de fluaj și transformărilor structurale active care au loc în metal, conducând la realizarea inevitabilă a stării limitative a metalului, pierderea stării de funcționare de către echipament. Sub resursa alocată, proiectantul de echipamente selectează dimensiunea standard a pieselor, materialul și condițiile de funcționare a acestora. Resursa echipamentului poate fi calculată și prevăzută.

Durata de viață alocată este aleasă din considerente economice și este interpretată ca perioada de acumulare a cheltuielilor de amortizare suficientă pentru a înlocui echipamentul învechit cu unul nou. Adesea, pentru echipamente cu durată de viață diferită, sunt utilizate aceleași standarde de calcul a rezistenței. Se presupune că echipamentul trebuie utilizat cel puțin pentru durata de viață specificată. Când durata de viață prevăzută este epuizată și echipamentul este într-o stare satisfăcătoare, a termen nou, care este dovedit de experiența în exploatare și este garantat că nu va duce la defecțiunea echipamentului până la următoarea revizuire. Este greșit să se ceară organizației care operează echipamentele și organizațiilor de experți care efectuează diagnostice tehnice să calculeze și să justifice durata de viață reziduală a elementelor cu temperatură scăzută ale centralelor electrice, deoarece este imposibil să se calculeze corect durata de viață reziduală a acestor părți.

Scopul duratei de viață nu exclude apariția proceselor de uzură la temperatură scăzută care duc la defecțiuni anterioare ale echipamentelor, cum ar fi coroziunea, eroziunea etc. Dacă riscul de defecțiune timpurie a echipamentului nu poate fi eliminat structural, i se atribuie statutul a unuia purtabil. Pentru astfel de echipamente, procedura de monitorizare și înlocuire este descrisă în mod specific în documentele de reglementare.

Pentru echipamentele centralelor termice, o resursă pentru elementele de temperatură înaltă și o durată de viață pentru alte părți sunt atribuite separat. Deci, în GOST 27625-88 se notează:

„2.1.4. Durata totală de viață desemnată a unității de alimentare și a echipamentului principal fabricat în ea înainte de 1991 este de cel puțin 30 de ani, echipamentele fabricate începând cu 1991 este de 40 de ani, cu excepția articolelor de echipamente consumabile, a căror listă și durata de viață sunt stabilite în standarde sau specificații pe vedere specifică echipamente.

2.1.5. Resursa totală alocată componentelor echipamentului unității de alimentare care funcționează la o temperatură de 450 ° C și peste nu este mai mică de 200.000 de ore, cu excepția elementelor cu uzură ridicată, a căror listă și durata de viață sunt stabilite în standarde sau specificații pentru un anumit tip de echipament.

Istoria apariției termenilor resursă parc și resursă individuală

Potrivit resursei parcului, se înțelege: „timpul de funcționare al elementelor echipamentelor termice și electrice de același tip în proiectare, calități de oțel și condiții de funcționare, în cadrul căruia este asigurată funcționarea fără probleme a acestora, sub rezerva cerințelor documentația de reglementare actuală”. O resursă individuală este „o resursă alocată de unități și elemente specifice, stabilită prin calcul și experiență, luând în considerare dimensiunile reale, starea metalului și condițiile de funcționare”.

La crearea unităților de putere de 150 - 300 MW, resursa alocată elementelor lor de înaltă temperatură a fost de 100 de mii de ore. Timpul de funcționare al blocurilor de cap s-a apropiat de această resursă până la sfârșitul anilor 70 ai secolului trecut. Având în vedere gradul de volum de muncă al întreprinderilor de inginerie energetică care exista la acea vreme, nu a fost posibilă implementarea unui program de înlocuire pe scară largă a echipamentelor care ajunseseră la resursa desemnată. Prin urmare, din inițiativa, în primul rând, a centralelor de construcție de turbine, a fost exprimată dorința de a crește resursa alocată a unităților de putere. Pentru rezolvarea acestei probleme, la instrucțiunile a trei ministere (ministerele energiei, energiei electrice și ingineriei grele), s-au constituit mai multe comisii interdepartamentale, care au organizat o serie de proiecte de cercetare cuprinzătoare. În cadrul acestor lucrări s-a analizat experiența de exploatare a unităților de putere, s-a studiat metalul pe termen lung a elementelor de echipamente critice, s-au dezvoltat metode și mijloace de control al metalelor și diagnosticare tehnică. Controlul selectiv al acestor elemente la centralele electrice a fost efectuat de echipe specializate. Rezultatul lucrărilor comisiilor interdepartamentale a fost decizia de a crește resursa alocată unităților de putere, mai întâi la 170 mii de ore, iar apoi la 220 - 270 mii de ore. Pentru a distinge resursa nou alocată de resursa atribuită în timpul proiectării echipamentului, aceasta a fost numită resursă de parc. S-a luat o decizie volitivă de a echivala resursa unității de putere cu resursa turbinei cu abur și resursa acesteia, la rândul său, cu resursa rotoarelor de înaltă temperatură. Se crede că înlocuirea acestei părți cele mai critice și costisitoare a turbinei și a blocului face ca prelungirea duratei de viață a unităților și părților rămase ale blocului să fie neprofitabilă și inutilă. În același timp, alte elemente de temperatură ridicată ale cazanelor, turbinelor și conductelor de abur pot avea propria lor resursă de parc, care nu coincide cu resursa de parc a unității de alimentare. În cazul unei epuizări mai devreme a resurselor lor de către aceste elemente, acestea trebuie înlocuite, iar funcționarea unității va continua.

Conceptul de resursă de parc se referă numai la elementele cu temperatură ridicată ale echipamentelor termomecanice ale TPP-urilor.

Doi factori au făcut posibilă dublarea resursei alocate unităților de putere:

Abordarea analizei rezistenței care a existat mai devreme în proiectare a fost excesiv de conservatoare;

În 1971, din cauza deteriorării masive a conductelor suprafețelor de încălzire ale cazanelor cu abur, temperatura aburului viu și a aburului de reîncălzire fierbinte a fost redusă de la 565 la 545°C. Pentru clasa de oțeluri utilizate în ingineria energiei termice, o scădere a temperaturii cu 20 ° este echivalentă cu o creștere a resursei reziduale a metalului elementelor de temperatură înaltă, de aproximativ patru ori.

Mai târziu (la mijlocul anilor 1980) a fost făcută o încercare similară de creștere a resursei alocate în ceea ce privește unitățile de 500-800 MW. Dar pentru aceste unități de putere, în urma rezultatelor unei revizuiri cuprinzătoare, valoarea resursei parcului a fost lăsată la nivelul de 100 de mii de ore, deoarece aceste unități au fost deja proiectate inițial pentru o resursă de 100 de mii de ore la o temperatură de funcționare de 540. ° C, iar standardele pentru calcularea rezistenței până la acel moment au fost actualizate.

În mod corect, trebuie remarcat că nu pentru toate elementele echipamentelor unităților de putere, resursa parcului a depășit valorile resursei atribuite inițial de 100 de mii de ore. Pentru unele dimensiuni standard ale conductelor de abur, resursa parcului de coturi, conform rezultatelor analizei, s-a ridicat la 70-90 de mii de ore.

Până în anii 90, timpul de funcționare al unităților principale s-a apropiat de valorile resursei parcului, dar relevanța prelungirii duratei de viață a acestora a rămas. A doua etapă a campaniei de prelungire a duratei de viață a echipamentelor instalate a fost asociată cu introducerea conceptului de resursă individuală. Valorile resursei parcului sunt stabilite pe baza celei mai nefavorabile combinații de indicatori care caracterizează funcționarea echipamentului și proprietățile metalului elementelor critice. Când luați în considerare posibilitatea de a prelungi durata de viață a unui echipament specific, de regulă, există rezerve suplimentare care vă permit să atribuiți o durată de viață suplimentară fără a reduce indicatorii de fiabilitate. Conform experienței VTI, se prevede că resursa individuală a elementelor critice ale echipamentelor termomecanice va depăși resursa parcului cu o medie de o dată și jumătate. Datorită factorului de incertitudine, atunci când se atribuie o resursă de echipament individual, nu este permisă extinderea simultană a resursei acesteia (durata de viață) cu mai mult de 50 de mii de ore. sau 8 ani. Prin urmare, pe durata de viață a echipamentului, sunt posibile mai multe proceduri de prelungire a resursei (durata de viață).

Aplicat conditii moderne cea mai actualizată procedură de prelungire a duratei de viață este descrisă în standardul organizației STO „7330282.27.100.001-2007. Responsabilitatea organizării procedurii de prelungire a duratei de viață a echipamentelor de putere instalate revine șefului organizației de exploatare. O organizație specializată sau calificată de experți. ar trebui să fie implicat în diagnosticarea tehnică a elementelor critice ale echipamentelor.Pe baza rezultatelor diagnosticului tehnic, luând în considerare evaluarea fezabilității funcționării ulterioare, decizia de a prelungi durata de viață individuală a echipamentului este luată de proprietarul echipamentului. Organul executiv federal autorizat în domeniul siguranței industriale aprobă încheierea unei proceduri specializate sau organizatie experta, dacă obiectul aparține unui echipament care funcționează sub presiune excesivă sau la o temperatură mai mare de 115°C.

În cazuri excepționale, chiar și atunci când starea metalului se apropie de limită, durata de viață a echipamentului poate fi prelungită prin aplicarea unor tehnologii de reparații adecvate sau prin impunerea de restricții asupra modurilor de funcționare ale acestuia. Dintre tehnologiile de reparare, cea mai utilizată este restaurarea tratament termic conducte de abur (OMC). În unele cazuri, după OMC, este posibilă realocarea unei conducte de abur a unei resurse egale ca valoare cu cea de parc.

Relația dintre starea tehnică a echipamentului cu timpul de funcționare și durata de viață a acestuia

Starea tehnică a echipamentului poate fi evaluată atât din punct de vedere al fiabilității, cât și al eficienței operaționale.

Există opinia că resursa fizică a echipamentelor instalate la instalațiile de energie electrică a fost epuizată și, uitați-vă, distrugerea în masă și defecțiunile vor începe mâine. De fapt, resursa (durata de viață) a echipamentului poate fi prelungită pe termen nelimitat, dar cu condiția ca echipamentul să fie supus diagnosticării tehnice în timp util și de înaltă calitate, iar elementele sale care au epuizat resursa fizică (limitatoare) să fie reparate sau înlocuite în în timp util. Nu de unul singur dispozitive tehnice avea resursă marginală, precum și elementele și piesele lor foarte încărcate. De exemplu, nu este un cazan cu abur care are o resursă limitativă în ceea ce privește fiabilitatea, ci elementele sale, cum ar fi țevile suprafețelor de încălzire, colectoare, un tambur, țevi de derivație. Adesea, pe durata de viață a cazanului, elementele sale adesea deteriorate sunt înlocuite de mai multe ori.

Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că este oportun să operați echipamentul de putere pentru o perioadă de timp arbitrar lungă. Odată cu timpul de funcționare al echipamentului, costurile reparației și întreținerii acestuia vor crește inevitabil. În contextul frânării creșterii tarifelor la energie electrică și energie termală, începând de la un anumit punct, va fi neprofitabilă operarea unor echipamente care funcționează de mult timp. Acest moment trebuie identificat cu uzura fizică a echipamentului.

După cum sa menționat mai sus, nu numai indicatorii de fiabilitate caracterizează starea tehnică a echipamentului. Odată cu timpul de funcționare al echipamentului, indicatorii săi tehnici, care reflectă eficiența centralei electrice, se vor deteriora inevitabil. La repararea echipamentelor termomecanice, o cantitate mare de muncă este asociată cu refacerea golurilor, reducerea ventuzelor etc. Cerința de a menține performanța tehnică la un nivel acceptabil va duce, de asemenea, la costuri mai mari de reparații pe măsură ce echipamentul îmbătrânește. Deoarece eficiența funcționării centralelor electrice nu aparține categoriei de siguranță, decizia privind un nivel acceptabil de eficiență a echipamentului este luată de proprietarul său în mod independent, fără participarea autorităților federale.

Evaluarea stării tehnice pentru ambii indicatori depinde în mod direct de calitatea diagnosticării tehnice a echipamentelor, și anume de metodele și instrumentele de diagnosticare utilizate, de calificarea experților și de înțelegerea acestora a proceselor reale care duc la epuizarea resursă. În ceea ce privește majoritatea elementelor echipamentelor termomecanice ale centralelor termice, experiența acumulată de-a lungul multor decenii ne permite să formulăm domeniul necesar și suficient de control al metalelor și alte tipuri de diagnosticare, care exclude defecțiunile în masă a echipamentelor. Pentru unele elemente de echipament, procesele care au loc în metal nu au fost încă suficient studiate. De exemplu, din 2003, au început să fie detectate daune masive la arborii rotoarelor prefabricate ale turbinelor cu abur ale pieselor de joasă și medie presiune. Până la studiul final al naturii acestor avarii și la soluționarea acestei probleme, pentru a exclude distrugerea rotoarelor în timpul funcționării, standardele actuale prevăd controlul arborilor tuturor tipurilor de rotoare după un timp de funcționare de 100 mii de ore, apoi la fiecare 50 de mii de ore cu îndepărtarea discurilor montate.

În industria energiei electrice, alături de abordarea descrisă bazată pe studiul proceselor fizice care au loc în timpul funcționării echipamentelor, o abordare formalizată devine din ce în ce mai răspândită, legând direct starea tehnică a echipamentului cu timpul de funcționare al acestuia. Un exemplu de astfel de metodologie este document normativ OAO RAO „UES din Rusia”, care se bazează pe larg utilizat în practica internationala Metodologia Deloitte&Touche.

Conform acestei metodologii, uzura fizică a echipamentului este calculată ca raport dintre durata de viață reală a acestuia și cea desemnată. Analiza gradului de deteriorare fizică a echipamentelor se realizează conform scalei date în tabel. 2. Conform acestei metodologii, CJSC IT Energy Analytics a efectuat o evaluare a stării tehnice a echipamentelor hidrocentralelor din Rusia. Conform analizei sale, mai mult de jumătate dintre turbinele hidraulice instalate la CHE au o uzură fizică care depășește 95% (grupa „3” din Tabelul 2). Cu alte cuvinte, acest echipament poate fi folosit doar ca fier vechi. Doar 23% din flota de turbine hidraulice analizate a intrat în grupele lucrabile (de la „A” la „D”). În același timp, unitatea hidroelectrică nr. 2 a CHE Sayano-Shushenskaya, conform acestei evaluări, a ocupat departe de cea mai proastă poziție.

Această abordare poate servi, desigur, ca un fel de ghid pentru proprietar cu privire la momentul pregătirii pentru înlocuirea echipamentului, dar în niciun caz nu îl scutește de responsabilitatea pentru diagnosticarea echipamentului și un răspuns adecvat la rezultatele acestuia.

concluzii

1. Nu expirarea duratei de viață a echipamentului determină amenințarea pentru siguranța și fiabilitatea funcționării acestuia, ci lipsa de informații obiective despre starea tehnică a echipamentului.

2. O abordare formalizată a evaluării stării tehnice a echipamentelor, bazată pe o comparație între durata de viață reală și cea alocată, nu poate înlocui nevoia de diagnosticare tehnică a obiectelor specifice, ci doar o completează.

Sursa principală a tuturor problemelor noastre este factorul uman, care determină nivelul de siguranță și fiabilitate al echipamentului în toate etapele sale. ciclu de viață, inclusiv formarea unui comun politica tehnicaîn ramură.

Literatură

1. GOST 27.002-89. Fiabilitate în tehnologie. Noțiuni de bază. Termeni și definiții.

2. GOST 27625-88. Blocuri de putere pentru centrale termice. Cerințe de fiabilitate, manevrabilitate și economie.

3. RD 10-577-03. Instrucțiune tipică privind controlul metalic și prelungirea duratei de viață a elementelor principale ale cazanelor, turbinelor și conductelor centralelor termice. M., Întreprinderea unitară de stat federală „STC „Siguranța industrială”, 2004.

4. STO 17230282.27.100.005-2008. Elementele principale ale cazanelor, turbinelor și conductelor centralelor termice. Monitorizarea stării metalului. Norme și cerințe. M., NP „INVEL”, 2009.

5. Tumanovsky A.G., Rezinskikh V.F. Strategie de extindere a resurselor și reechipare tehnică a centralelor termice. „Ingineria energiei termice”, nr. 6, 2001, p. 3-10.

6. STO 17330282.27.100.001 - 2007. Centrale termice. Metode de evaluare a stării echipamentului principal. M., NP „INVEL”, 2007.

7. Metodologia și liniile directoare pentru efectuarea afacerilor și/sau evaluării activelor RAO UES din Rusia și JSC RAO UES din Rusia, Deloitte&Touche, 2003

8. Clasamentul deteriorării fizice a echipamentelor HPP. CJSC IT Energy Analytics. M., 2009, p. 49.

11.15 La termenii „Durata de serviciu atribuită”, „Resurse atribuite”, „Perioada de păstrare atribuită”

Scopul stabilirii duratei de viață alocate și a resursei alocate este acela de a asigura încetarea forțată timpurie a utilizării obiectului în scopul propus, pe baza cerințelor de siguranță sau a considerațiilor de fezabilitate. Pentru obiectele supuse depozitării pe termen lung, poate fi stabilită o perioadă de depozitare desemnată, după care depozitarea ulterioară este inacceptabilă, de exemplu, din cerințele de securitate.

Când obiectul ajunge la resursa alocată (durata de viață desemnată, perioada de depozitare desemnată), în funcție de scopul obiectului, caracteristicile de funcționare, starea tehnică și alți factori, obiectul poate fi scos din funcțiune, trimis pentru reparații medii sau majore, transferat pentru utilizare. în alte scopuri, re-conservat (în depozit) sau se poate lua o decizie de a continua operarea.

Durata de viață alocată și resursa alocată sunt caracteristici tehnice și operaționale și nu se referă la indicatorii de fiabilitate (indicatori de durabilitate).

Cu toate acestea, la stabilirea duratei de viață alocate și a resursei atribuite, se iau în considerare valorile prezise (sau realizate) ale indicatorilor de fiabilitate. Dacă se stabilește o cerință de siguranță, atunci durata de viață (resursa) atribuită trebuie să corespundă cu valorile probabilității de funcționare fără defecțiuni în raport cu defecțiunile critice apropiate de unu. Din motive de siguranță, se poate introduce și un factor de siguranță în timp.

11.16 La termenii „Întreținere”, „Restaurare”, „Reparare”

Întreținerea include operațiunile reglementate în proiectul (proiectul) și (sau) documentația operațională pentru a menține o stare sănătoasă și de funcționare. Întreținerea include monitorizarea stării, curățarea, lubrifierea etc.

Recuperarea include identificarea unei defecțiuni (determinarea locației și naturii acesteia), reglarea sau înlocuirea unui element defect, reglarea și controlul stării tehnice a elementelor unui obiect și operațiunea finală de monitorizare a operabilității unui obiect ca întreg.

Transferul unui obiect din starea de limitare în starea de lucru se realizează cu ajutorul reparației, în care resursa obiectului în ansamblu este restaurată. Reparația poate include dezasamblarea, depanarea, înlocuirea sau restaurarea blocurilor individuale, a pieselor și a unităților de asamblare, asamblarea etc. Conținutul operațiunilor de reparații individuale poate coincide cu conținutul operațiunilor de întreținere.

11.17 La termenii „Obiect care poate fi întreținut”, „Obiect neîntreținut”, „Obiect reparabil”, „Obiect nereparabil”, „Obiect recuperabil”, „Obiect nereparabil”

Când se dezvoltă un obiect, ele asigură performanța (sau neperformanța) întreținerii obiectelor pe toată durata de viață a acestora, de exemplu. obiectele sunt împărțite în întreținute tehnic și nesupravegheate tehnic. În același timp, unele obiecte nereparabile sunt întreținute tehnic.

Împărțirea obiectelor în reparabile și nereparabile este asociată cu posibilitatea restabilirii unei stări de funcționare prin reparație, care este asigurată și asigurată în timpul dezvoltării și fabricării obiectului. Un obiect poate fi reparabil, dar nu poate fi recuperat într-o anumită situație.

11.18 La termenul „indicator de fiabilitate”

Indicatorii de fiabilitate includ caracteristici cantitative ale fiabilității, care sunt introduse în conformitate cu regulile teoriei statistice a fiabilității. Domeniul de aplicare al acestei teorii este limitat la obiectele la scară mare care sunt fabricate și operate în condiții omogene din punct de vedere statistic și la totalitatea cărora este aplicabilă interpretarea statistică a probabilității. Un exemplu sunt produsele de masă din inginerie mecanică, industrii electrice și radio-electronice.

Aplicarea teoriei statistice a fiabilității la obiecte unice și la scară mică este limitată. Această teorie este aplicabilă obiectelor unice restaurate (reparate), în care, în conformitate cu documentația de reglementare și tehnică, sunt permise defecțiuni multiple, pentru a descrie secvența căreia este aplicabil modelul de flux de evenimente aleatoare. Teoria se aplică și obiectelor unice și la scară mică, care la rândul lor constau din obiecte productie in masa. În acest caz, calculul indicatorilor de fiabilitate ai obiectului în ansamblu se realizează prin metodele teoriei statistice a fiabilității conform indicatorilor cunoscuți ai fiabilității componentelor și elementelor.

Metodele teoriei statistice a fiabilității permit stabilirea cerințelor pentru fiabilitatea componentelor și elementelor pe baza cerințelor pentru fiabilitatea obiectului în ansamblu.

Teoria statistică a fiabilității este parte integrantă o abordare mai generală a evaluării computaționale a fiabilității obiectelor tehnice, în care defecțiunile sunt considerate ca rezultat al interacțiunii unui obiect ca sistem fizic cu alte obiecte și mediul. Deci, la proiectarea structurilor și structurilor clădirii, răspândirea statistică este luată în considerare într-o formă explicită sau implicită. proprietăți mecanice materiale, elemente și compuși, precum și variabilitatea (în timp și spațiu) parametrilor care caracterizează sarcinile și impacturile externe. Majoritatea indicatorilor de fiabilitate își păstrează complet sensul chiar și cu o abordare mai generală a evaluării fiabilității estimate. În cel mai simplu model de calcul al rezistenței conform schemei „parametru de sarcină - parametru de rezistență”, probabilitatea de funcționare fără eșec coincide cu probabilitatea ca, într-o anumită perioadă de timp, valoarea parametrului de sarcină să nu depășească niciodată valoarea presupus de parametrul de rezistență. În acest caz, ambii parametri pot fi funcții aleatorii ale timpului.

În faza de proiectare și construcție, indicatorii de fiabilitate sunt interpretați ca caracteristici probabilistice sau semi-probabilistice modele matematice obiecte create. În etapele de dezvoltare experimentală, testare și exploatare, rolul indicatorilor de fiabilitate este îndeplinit de estimări statistice ale caracteristicilor probabilistice corespunzătoare.

Din motive de consecvență, toți indicatorii de fiabilitate enumerați în prezentul standard internațional sunt definiți ca caracteristici probabilistice. Acest lucru subliniază, de asemenea, posibilitatea de a prezice valoarea acestor indicatori în etapa de proiectare.

Indicatorii de fiabilitate sunt introduși în raport cu anumite moduri și condiții de funcționare stabilite în documentația de reglementare și tehnică și (sau) de proiectare (proiect).

Și dotat cu echipamentul de testare necesar. Testele operaționale includ teste efectuate pentru determinarea (evaluarea) indicatorilor de fiabilitate în moduri și condiții de funcționare specificate. Organizarea testelor de fiabilitate definitivă Testele de fiabilitate definitivă pot fi efectuate conform diferitelor planuri. Fiecare plan are un număr de parametri, pentru fiecare dintre...

... : fiabilitate, disponibilitate, mentenanță, mentenanță, precum și siguranță și supraviețuire. Siguranța se referă la capacitatea unui sistem de a funcționa fără a intra într-o stare periculoasă. Pentru sisteme de informare această proprietate nu este semnificativă în comparație, de exemplu, cu sistemele energie nucleară. Sub vitalitate sistem tehnicînțelegeți capacitatea sa de a rezista la exterior...

O selecție de intervale de recuperare, apoi momentele de recuperare formează un flux de cerințe similar fluxului de defecțiuni. Acest flux se numește flux de recuperare. Caracteristica sa principală este parametrul de curgere μ(t). Uneori, acest parametru se numește intensitatea restaurării, care este definită statistic ca raportul dintre numărul de computere restaurate în timpul perioadei de observare și timpul total...

Indicatorii de durabilitate caracterizează proprietatea unui produs tehnic de a menține operabilitatea în timp până când apare starea limită, când își pierde operabilitatea cu sistemul stabilit de întreținere și reparații.

Lista indicatorilor de durabilitate utilizați este următoarea:

T r - resursă medie, adică resurse tehnice medii înainte de revizie;

T pγ - resursa procentuală gamma;

T r.n - ​​resursă atribuită;

T r.u- resursă stabilită;

T sl - durata medie de viață;

T sly-gama-procent de viata de serviciu;

T sl.n- durata de viata atribuita;

T sl.- durata de viata stabilita;

T sp- durata de viață înainte de anularea produsului sau durata maximă de viață.

Conceptul de "resursa" caracterizeaza durabilitatea, in functie de timpul de functionare al produsului, si "durata de viata" - in functie de timpul calendaristic.

Sunt reglementate datele inițiale pentru calcularea resursei, procedura de calcul și evaluare statistică a acesteia, precum și regulile de adoptare a resursei necesare de produse. instrucțiuni MU10-71 „Produse industriale. Definirea resurselor. M.: Editura de standarde, 1972.

Deoarece resursa este înțeleasă ca timpul total până la starea limită, indicatorii ei sunt determinați prin formule similare cu formulele pentru timpul dintre defecțiuni.

Durata medie de viață a produsului - este așteptarea resursei sale. Estimarea statistică a resursei medii este următoarea:

Unde T p- resursă i-al-lea obiect;

Ν - numărul de produse livrate pentru testare sau în exploatare.

Gama procente resursă exprimă timpul de funcționare în care produsul cu o probabilitate dată γ procentul nu atinge starea limită. Procentul de viață gamma este principalul indicator de proiectare, de exemplu, pentru rulmenți și alte produse. Avantajul esențial al acestui indicator este posibilitatea determinării acestuia înainte de finalizarea testării tuturor probelor. În cele mai multe cazuri, un criteriu de resurse de 90% este utilizat pentru diverse produse.

Probabilitatea de a furniza o resursă T rγ, corespunzător valorii γ /100, se determină prin formula

Unde T p- timpul de functionare pana la starea limita (resursa);

γ este numărul de produse (%) care nu ating starea limită cu o probabilitate dată.

Valoarea resursei procentuale gamma este determinată folosind curbele de distribuție a resurselor (Fig. 23).

Resursă atribuită- timpul total de funcționare, la atingerea căruia trebuie să înceteze utilizarea produsului în scopul propus, indiferent de starea sa tehnică.

Figura 9 - Determinarea valorii resursei procentuale gamma:

AȘi b sunt curbele pierderii și, respectiv, distribuției resurselor

Sub resursă stabilită , se înțelege ca o valoare justificată din punct de vedere tehnic sau predeterminată a resursei oferite de proiectare, tehnologie și condiții de exploatare, în care produsul nu trebuie să atingă starea limită.

Durata de viata medie - așteptarea matematică a duratei de viață. Estimarea statistică a duratei medii de viață este determinată de formula: , (5.22)

Unde T sl- durata de viață i-al-lea produs.

Procentul gamma durata de viață reprezintă durata calendaristică de funcționare, timp în care produsul nu atinge starea limită cu o probabilitate γ, exprimată în procente. Pentru a-l calcula, utilizați raportul

. (5.23)

Durată de viață atribuită- durata totală calendaristică de funcționare, la atingerea căreia trebuie să înceteze utilizarea produsului în scopul propus, indiferent de starea sa tehnică.

Sub durata de viață stabilită intelege durata de viata justificata tehnic si economic asigurata de const

Figura 10-Curba de uzură tipică a suprafeței

reglementare, tehnologie și funcționare, în cadrul cărora produsul nu trebuie să atingă starea limită.

Limitați durata de viață T cn este durata calendaristică de funcționare sau utilizare a produsului până la anularea și scoaterea din funcțiune (utilizare). Se determină în același mod în care, de exemplu, se determină durata medie de viață.

Se știe că Principalul motiv pentru scăderea durabilității produsului este uzura pieselor sale.

Uzură Se numește procesul de distrugere treptată a suprafeței materialului pieselor mașinii ca urmare a frecării altor părți, solide sau particule împotriva acestora. Se știe că rezistența la uzură a unui material depinde nu numai de proprietățile acestui material, ci și de multe condiții în care apare frecarea. Aceste condiții (factori) includ: proprietățile corpului conjugat, proprietățile mediului intermediar, temperatura la suprafață etc.

Figura 10 prezintă o curbă tipică de uzură în funcție de timpul de testare sau de durata de viață a produsului.

Amortizarea se caracterizează prin trei perioade:

1. Perioada elementar perioada de uzură sau de rodare, când are loc o tranziție de la starea inițială a suprafeței de frecare la o stare relativ stabilă. În timpul perioadei de rodare, rata de uzură scade în timp, apropiindu-se de o anumită valoare constantă caracteristică perioadei de uzură în regim de echilibru.

2. Perioada stabilit uzura, în condiții constante de funcționare a suprafeței de frecare, se caracterizează printr-o rată constantă de uzură.

3. Perioada accelerat purta .

Rezultatele testelor de uzură și observațiile de plus în timpul funcționării echipamentelor sunt de obicei exprimate în termeni relativi.

Rezistenta relativa la uzura:

dimensională

unde ∆ l e - uzura liniară a standardului,

Δ l m - uzura liniara a materialului produsului testat (proba sau piesa);

greutate

E = ∆ G e/Δ G m,

unde ∆ G e - uzura greutății standardului,

Δ G m - uzura in greutate a materialului produsului testat (proba sau piesa).

Uzura poate fi evaluată nu numai prin caracteristica relativă a uzurii liniare, ci și prin modificarea relativă a volumelor standardului și a obiectului de testat.

În practică, rezistența la uzură (uzura) este adesea evaluată în termeni de valori absolute cum ar fi mm/km, mm2/oră etc.

Au fost stabilite trei grupe de factori care afectează tipul și intensitatea uzurii suprafeței pieselor de mașină: 1 - factori care provoacă efecte mecanice externe asupra suprafeței de frecare; 2 - caracteristicile mediului extern; 3 - factori asociați cu proprietățile corpurilor de frecare.

Factorii specifici grupului dimensional sunt: ​​a) tipul de frecare (rulare, alunecare); b) viteza de mișcare relativă a suprafețelor de frecare; c) mărimea și natura presiunii în timpul frecării.

Principalii factori ai celui de-al doilea grup asociat cu Mediul extern, sunt: ​​a) lubrifiere; b) mediu gazos (aer, atmosferă agresivă sau protectoare); c) prezența particulelor abrazive (solide) pe suprafața de frecare.

Înainte de a lua în considerare indicatorii durabilității obiectelor, este necesar să vă familiarizați cu conceptele temporare ale teoriei fiabilității.

Timp de funcționare- durata sau domeniul de activitate al obiectului. Timpul de funcționare poate fi fie o valoare continuă (durata de lucru în ore, kilometraj etc.), fie o valoare întreagă (număr de cicluri de lucru, porniri etc.).

Timp până la eșec- timpul de funcționare al instalației de la începerea funcționării până la apariția primei defecțiuni. Acest indicator caracterizează sistemul restaurat.

Resursă- timpul total de funcționare al obiectului de la începutul funcționării acestuia sau reînnoirea acestuia după reparație până la trecerea la starea limită.

Durata de viață- durata calendaristică de funcționare de la începerea funcționării instalației sau reluarea acesteia după reparație până la trecerea la starea limită.

Termen de valabilitate- durata calendaristică a depozitării și (sau) transportului unui obiect, în timpul căreia valorile parametrilor care caracterizează capacitatea unui obiect de a îndeplini funcții specificate sunt stocate în limitele specificate.

Resursa reziduala - timpul total de funcționare al obiectului din momentul monitorizării stării sale tehnice până la trecerea la starea limită. În mod similar, sunt introduse conceptele de timp rezidual până la defecțiune, durata de viață reziduală și durata de depozitare reziduală.

Resursă atribuită- timpul total de funcționare, la atingerea căruia trebuie să înceteze funcționarea instalației, indiferent de starea tehnică a acesteia.

Conform practicii existente de evaluare a fiabilității ESS a consumatorilor, următoarele pauze din ESS se disting după durată.

pauza scurta limitată ca durată la intervalul de timp necesar pentru restabilirea automată a ESS utilizând telemecanica sau activarea manuală unde operatorul o poate face imediat. Astfel de operațiuni nu depășesc de obicei câteva minute.

Pauza medie limitat la intervalul de timp necesar pentru restabilirea manuală a energiei în locurile în care nu există niciun operator de serviciu. Astfel de operațiuni durează 1-2 ore.

pauză lungă, care nu poate fi calificată ca pauză de scurtă sau medie durată.

În teoria fiabilității, se folosesc următorii indicatori de durabilitate.

Resursa medie este valoarea așteptată a resursei.

Gama procente resursă este timpul de funcționare în care obiectul nu atinge starea limită cu o probabilitate dată γ, exprimată în procente.

Resursă atribuită

Durata de viata medie– așteptarea matematică a duratei de viață.

Gamma Procent de viață- durata calendaristică de la începutul funcționării obiectului, timp în care acesta nu va atinge starea limită cu o probabilitate dată, exprimată în procente.

Durată de viață atribuită- durata calendaristică a funcționării obiectului, la atingerea căreia trebuie să înceteze utilizarea prevăzută.

Principalele caracteristici ale durabilității sunt durata medie de viață și resursa medie.

Pentru un obiect restaurat, durata medie de viață este durata medie calendaristică a funcționării obiectului de la începutul sau reînnoirea acestuia după întreținerea preventivăînainte de a ajunge la starea limită.

Resursa medie este timpul mediu de funcționare al unui obiect de la începutul funcționării sau reluarea acestuia după întreținere preventivă până la apariția stării limită.

Pentru un obiect nerestaurabil, aceste caracteristici coincid și reprezintă durata medie lucrează până la atingerea stării de defecțiune sau limită. În practică, această valoare va coincide cu timpul mediu până la eșec Tav.

O estimare statistică a duratei medii de viață poate fi obținută din rezultatele monitorizării a n obiecte de rețea electrică de același tip, operate în aproximativ aceleași condiții. Formula pentru evaluarea statistică a duratei medii de viață a obiectelor similare pe baza rezultatelor observației are forma:

unde τj este durata de viață a j-lea obiect;

n este numărul de obiecte de același tip.

Durata de viață a fiecărui obiect specific de observare depinde de mulți factori aleatori, în timp ce starea limită a obiectului este practic determinată de caracteristicile sale, ceea ce indică faptul că funcționarea sa ulterioară devine nesigură pentru oameni și mediu inconjurator sau devin neeconomice.