Методы снижения ущерба при отказах объектов промышленной энергет

Снижение ущерба при отказах объектов промышленной энергетики можно обеспечить различными способами. Один из общепринятых — применение более надежных элементов в сочетании с резервированием наиболее ответственных узлов и звеньев технической системы. Резервирование может потребовать внедрения режимных мероприятий для повышения управляемости, чтобы в состоянии отказа перераспределять потоки энергии и обеспечивать выполнение нормативов надежности. Нерезервированные элементы должны иметь такие показатели, при которых выход их из строя не повлек бы за собой полного отказа всей системы.

Объекты промышленной энергетики имеют ряд свойств, важных для учёта предполагаемого ущерба и разработки мероприятий по его предотвращению:

большое число взаимосвязанных и взаимодействующих элементов;

сложность выполняемой функции;

иерархическую структуру, возможность деления системы на подсистемы;

наличие управления, интенсивных потоков информационной сети;

взаимодействие с внешней средой и функционирование в условиях воздействия случайных факторов.

Первоначально количественную оценку надежности и безопасности многих энергетических объектов связывали с расчетами ущербов от аварий, наносимых народному хозяйству страны и здоровью населения. Однако этот метод не получил развития из-за трудностей определения достоверной величины ущерба в денежном выражении.

Наиболее общие принципы обеспечения надежности и безопасности объектов промышленной энергетики при проектировании заключаются в следующем:

сочетание вероятностных методов расчета показателей надежности и детерминированных методов анализа нормальных и аварийных режимов функционирования объектов;

рассмотрение, по крайней мере, двух уровней обеспечения надежности объектов — расчетного и аварийного.

Задачи проектирования и расчета надежных и безопасных объектов должны решаться с учетом всего комплекса научно-технических основ и системного подхода к нормированию соответствующих показателей, когда исходные показатели нормируются на основе анализа характеристик объектов, а показатели надежности, определяющие структуру технической системы, ее структурный и функциональный резервы, — на основе анализа ее эксплуатационных свойств. Отдельные рекомендации по нормированию показателей надёжности различных объектов приведены в табл.11.2.

Нормирование показателей надежности всего объекта связано, в первую очередь, с оценкой изменения выходных параметров. Для высоконадежных систем основной характеристикой является запас надежности по каждому из выходных параметров.

Запас надежности — это отношение допустимого значения выходного параметра к его экстремальному значению, которое параметр может принять за данный период работы объекта. При высоких значениях вероятности безотказной работы P (t) (порядка 0,999 и выше), когда этот показатель теряет свою эффективность, для оценки степени надежности объекта целесообразнее применять коэффициент технического использования или коэффициент готовности.

Полученные в результате расчета показатели надежности корректируют с учетом системы ремонта (это в основном относится к установлению ресурса Т_р) и сравнивают с заданными техническими требованиями значениями.

Таблица 2 Рекомендованные значения показателей надёжности объектов с учётом последствий отказов.

Если полученные результаты не удовлетворяют этим требованиям, то исходные данные корректируют. При этом, поскольку известна структура формирования показателей надежности, целесообразно указывать оптимальные варианты корректирования исходных параметров (характеристики материалов, смазочных материалов, размеры и конструкцию узла и т. п.). Как показано в табл. выбор допустимых значений показателей надежности проводят, исходя из оценки тех последствий, к которым может привести отказ объекта. Нормированию подлежат в первую очередь вероятность безотказной работы P (t) с оценкой ресурса Т_р, в течение которого она регламентируется, а для высоконадежных систем, в которых P (t) 1, определяют запас надежности К_н.

Во многих случаях с экономической точки зрения для предотвращения ущерба выгодно делать более надежный объект даже при отсутствии высоких требований к его безотказности по условиям эксплуатации.