Надежность оборудования. 
Технология получения сульфата аммония в условиях "Авдеевского КХЗ"

В данном разделе для определения надежности оборудования произведем построение дерева отказов и категорирование аммиачного абсорбера Исходные данные для расчета В качестве исходных событий приняты отказы механизмов и устройств вакуум-насоса (АА). Это обусловлено тем, что детализация дерева отказов до элементарных составляющих ведет к чрезмерной громоздкости его конфигурации, неоправданно большим затратам времени, а также потребовало бы в дальнейшем большого объема статистической информации и длительных (до 10 лет и более) наблюдений за работой АА в эксплуатации.

Наряду с отказами внутренних устройств АА в качестве исходных событий вводится отказ корпуса АА, поскольку практика свидетельствует об этом.

Учитывая, что категорирование механизмов служит для оптимизации системы ТОИР механизмов, при построении дерева отказов не рассматриваются исходные события, связанные с отказом электрической части, КИП и А, и ошибками операторов.

Обработка статистических данных по наработке на отказ внутренних устройств АА и корпуса показала, что этот параметр имеет распределение, близкое к распределению Вейбулла. Вероятность отказа механизмов определили по Формуле [7]:

где А, В — параметры распределения, значения которых приведены в таблице 4.1 Построение и анализ дерева отказов АА:

При построении дерева отказов АА учитывали, что аппарат выполняет следующие операции:

— орошение коксового газа 1-й ступени.

— орошение коксового газа 2-й ступени.

— вывод обогащенного маточного раствора из АА.

«Отказ производственного процесса» Z, связанный с невыполнением функции ВН произойдет при наступлении одного из следующих событий (рис. 1.):

• — «нет орошения коксового газа 1-й ступени» — Т1;
• — «нет орошения коксового газа 2-й ступени» — Т2;
• — «нет вывод обогащенного маточного раствора» — ТЗ.

Таким образом, отказ производственного процесса можно представить в виде булевого тождества:

Z = T1 U T2 U T3.

Событие — «нет орошения коксового газа 1-й ступени» Т1 произойдет при наступлении промежуточного события, когда «забиты форсунки орошения 1й ступени» — F1, «нарушена целостность подводящих труб» — F2, «выход из строя запорной арматуры» — F3, «нарушена герметичность корпуса АА» — F4.

Tl = Fl U F2 U F3 U F4.

Промежуточное событие F1 наступит при:

— «нет фильтрации раствора» — А1.

Промежуточное событие F2 наступит при:

— «трубы выполнены из неустойчивой к коррозии стали» — А2.

— «слищком длительный срок службы» А3.

Промежуточное событие F3 наступит при:

— «разкерметизация корпуса» — А4.

— «сработалась сальниковая набивка» — А5.

— «обрыв штока» — А6.

Промежуточное событие А6 наступит при:

— «нет смазки» — G1.

Промежуточное событие F4 является самодостаточной причиной Следовательно.

Tl = Аl U А2 U А3 U А4 U А5 U А6 U G1.

Событие — «нет орошения коксового газа 2-й ступени» Т1 произойдет при наступлении промежуточного события, когда «забиты форсунки орошения 2й ступени» — F5, «нарушена целостность подводящих труб» — F2, «выход из строя запорной арматуры» — F3, «нарушена герметичность корпуса АА» — F4.

Промежуточное событие F5 наступит при.

— «выход из строя подающих насосов» — G1.

— «выход из строя запорной арматуры 2й ступени» — А7.

Промежуточное событие А7 наступит при:

— «обрыв штока задвижки» — G1.

Следовательно.

T2 = G1 U G1 U А2 U А3 U А4 U А5 U А6 U G1.

Событие — «нет вывод обогащенного маточного раствора» — ТЗ. произойдет при наступлении промежуточного события когда «забиты форсунки орошения 2й ступени» — F5.

Промежуточное событие F5 наступит при:

— «выход из строя запорной арматуры 2й ступени» — А8.

Промежуточное событие А8 наступит при:

— «обрыв штока задвижки» — G1.

Следовательно T3 = G1.

Полученные тождества подставим в выражение Z.

Z = Аl U А2 U А3 U А4 U А5 U А6 U G1 U G1 U G1 U А2 U А3 U А4 U А5 U А6 U G1 U G1.

Применяя основные законы булевой алгебры к тождеству, получим:

Z = A1 U A2 U A3 U A4 U A5 U А6 U G1.

Так как события независимы, вероятность появления события определяется по формуле:

Рисунок 3.1 — Дерево отказов механизмов ВН.

Q (Z)=Q (Al)+Q (A2)+Q (A3)+Q (A4)+Q (A5)+ Q (G1).

Полученное выражение позволяет провести последовательный анализ надежности функционирования АА с учетом каждого конкретного вида отказа устройств, и установить значимость отказов для разработки оптимальной стратегии ТОИР. Из полученного дерева отказов видно, что конечное событие «отказ производственного процесса» может произойти при различном сочетании исходных и промежуточных событий. Следовательно, для уменьшения вероятности отказа необходимо выявить виды отказов, наиболее часто происходящие или наиболее вероятные, по возможности установить их. Это можно четко определить с помощью принципа минимальных аварийных сочетаний. Для данного дерева отказов общее число найденных аварийных сочетаний — 14, 4 из Таблица 3.2 Минимальные аварийные сочетания для дерева отказов механизмов КВПК.

которых являются сочетаниями отказов одного механизма, а 10 — сочетаниями отказов двух механизмов (табл.3.2).

Аварийные сочетания связанные с отказами А2, A3, А4, А5, А6, создают основную потенциальную угрозу сбоя функционирования ВН.