CC BY
0УДК 620.9 Балашов И.А., Чубко Ю.М.
Балашов И.А.
магистрант
Национальный исследовательский университет «МЭИ (г. Волжский, Россия)
Чубко Ю.М.
доцент кафедры Энергетики Национальный исследовательский университет «МЭИ (г. Волжский, Россия)
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИК ОЦЕНКИ УРОВНЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
Аннотация: в статье проведено исследование методик оценки уровней безопасности теплоэнергетических объектов, учитывая остаточные ресурсы оборудования при эксплуатации энергообъекта.
Ключевые слова: ТЭЦ, надежность, диагностика, эксплуатация, отказ, испытания.
Вопросы теории и практики оценки качества эксплуатации применительно к задачам повышения надежности работы энерготехнологической, теплотехнической и электроэнергетической отраслей промышленности рассмотрены в литературных источниках в целом недостаточно полно - ни в прикладной области, если не считать появившихся в последние годы некоторых нормативных документов, ни тем более в научных исследованиях. В то же время продукция указанных отраслей не только общественно востребована, но и весьма специфична по своему характеру - это производство тепло- и энергоносителей в виде высокопотенциальных потоков
1610
горячей и холодной воды, технологического пара и конденсата, электроэнергии, сжатого воздуха, сжиженных природного и прочих газов. Современный уровень требований к этим энергоносителям, прежде всего как к продукции, устанавливаемый международными, российскими стандартами и нормативными документами, достаточно высок и определяет с учетом особенностей технологии не только технические условия функционирования самого производства (котельные, ТЭЦ, АЭС, компрессорные установки, газоразделительные и газоперекачивающие станции, трубопроводные системы), но и ограничения по условиям охраны и безопасности труда, медикобиологическим и экологическим показателям воздействия на персонал и окружающую среду. В целом основа инженерных подходов в современной энергетике - это решение задач создания безопасных технологий производства энергоносителей с прогнозируемыми показателями продукции и обеспечение высокой надежности эксплуатации энергетического оборудования [1].
Энергетические установки, будучи сложными и ответственными техническими объектами, содержат напряженные узлы и агрегаты, которые при аварии могут стать источником повышенной опасности для производства и окружающей среды. К настоящему времени около 70% энергоустановок исчерпали свой предельный (проектный) ресурс, но, находясь в удовлетворительном техническом состоянии, продолжают работать. Возникает необходимость внедрения в теплоэнергетический комплекс новых технологий, современных методов диагностики и систем контроля, позволяющих прогнозировать возможность дальнейшей эксплуатации оборудования, рассчитывать остаточный ресурс его работы [2].
Контролируя изменение таких параметров, как производительность, коэффициент полезного действия, уровень вибрации и шума, величина утечки через уплотнения, можно по мере приближения их значений к предельно допустимым прогнозировать момент наступления отказа.
Планирование испытаний на надежность предусматривает определение требуемого объема испытаний для вычисления оценок показателей надежности
1611
с заданной точностью (относительной ошибкой £ в оценке показателя надежности) и достоверностью (доверительной вероятностью q).
Данные днинйСшчеййгй исследования J.ICMCHIÜB Звери ЫпчОС кою l>Öüpy JOHJHHH
Выявление ироолешшч факторов, характеризующих muu риска и возможного отказа оборудования
1 г
Uhtfiop методики расчет» остаточного ресурса. Оценка потагелей технического тноса
Принятие решен» ни иол не ihn о достокрностн >» ркчетоа
lillM данных 111МККЙ
о надежности зм ернического
ОбОруЛОНЭМНЯ
Оценка ocianwiimn ресурса но его мшгпмалъному расчетному тначетпо
Экспертная Оценка нсеоитвстс i вня. Корректировка онрсмскяюшнл фа кюри в >1 нтшш расчета
Гаранлишьге обязательства но
остжгочиому ресурсу. Обоснование необходимости ремонта или утилизации
Рисунок 1. Схема диагностического исследования элементов энергетического оборудования.
Под объемом испытаний понимают для планов:
[NUN] - число объектов испытаний N или число восстановлений работоспособного состояния (при испытаниях для оценки показателя среднее время восстановления),
[NUr], [NMr], [NRr] - число объектов N и число отказов (предельных состояний) r испытываемых объектов,
1612
[NUT], [NMT], [NRT] - число объектов испытаний N и продолжительность испытаний T [3].
Исходными данными для расчета объема испытаний служат: доверительная вероятность q интервальной оценки соответствующего показателя надежности,
предельная относительная ошибка £ оценки соответствующего показателя надежности:
rR-R R-fr s = max {
R R
коэффициент вариации v распределения случайной величины (наработки, ресурса, срока службы, времени восстановления, срока сохраняемости),
вид закона распределения случайной величины (наработки, ресурса, срока службы, времени восстановления, срока сохраняемости),
объем совокупности M (для совокупности ограниченного объема) [4]. В технически обоснованных случаях допускается вместо предельной относительной ошибки использовать относительную ошибку £ оценки соответствующего показателя надежности:
R-R
£ = \
£Н = —--для позитивных показателей надежности,
Й-Й
£В = —---для негативных показателей надежности .
Доверительную вероятность д рекомендуется выбирать из ряда: 0,80, 0,90, 0,95, 0,99.
Предельную относительную ошибку (относительную ошибку) £ рекомендуется выбирать из ряда: 0,05, 0,10, 0,15, 0,20.
1613
Значения £ и q для планирования испытаний устанавливают в программе испытаний на надежность. Заключение.
Методика заключается в оценке остаточного ресурса путем статистической обработки значений измеренных параметров технического состояния. Ее использование дает удовлетворительную погрешность прогнозирования, если продолжительность наблюдений составляет не менее 20% от ожидаемой наработки до предельного состояния. При этом число измерений в ходе испытаний для монотонных процессов зависит от доверительной вероятности и допустимой ошибки, а для немонотонных составляет не менее 100.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Носов, В.В. Диагностика машин и оборудования: учеб. пособие / В.В. Носов. - СПб.: Лань, 2012. - 384 с.;
2. Болотин, В.В. Ресурс машин и конструкций / В.В. Болотин. - М.: Машиностроение, 1990 - 448 с.;
3. Казаков, В.С. Прогнозирование остаточного ресурса эксплуатации энергетического оборудования / В.С. Казаков, В.И. Слезко // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: тр. XII Всерос. науч.-техн. конф. - Воронеж: ВГТУ, 2013. - С.166-167;
4. Казаков, В.С. Диагностика эксплуатационных показателей эффективности работы энергетических установок / В.С. Казаков, В.И. Слезко, О.В. Кондратьева // Современные инновации в науке и технике: сб. ст. IV Междунар. науч.-практ. конф. - Курск: ЮЗГУ, 2014.- Т.2. - С.201-205
1614
Balashov I.A., Chubko Yu.M.
Balashov I.A.
National Research University "MEI (Volzhsky, Russia)
Chubko Yu.M.
National Research University "MEI (Volzhsky, Russia)
RESEARCH METHODS SECURITY LEVEL ASSESSMENTS THERMAL POWER FACILITIES
Abstract: the article investigates methods for assessing the safety levels of thermal power facilities, taking into account the residual resources of equipment during operation of an energy facility.
Keywords: CHP, reliability, diagnostics, operation, failure, testing.
1615
