|
| |
|
Слаботочка Книги че и получении, переработке, передаче, хранении и распределении нефти и нефтепродуктов); водосиабжающая система (при добыче,- переработке, хранении и распределении воды). 2. Под продукцией системы энергетики понимается вид энергии, энергоноситель, а также вода, сжатый воздух и др. 3. Любая система энергетики или ее элемент являются объектом энергетики (объектом). Надежность - свойство объекта сохранять способность выполнять заданные функции в заданном объеме при определенных условиях функционирования. Примечание. Применительно к системам энергетики в числе заданных функций рассматривается бесперебойное снабжение потребителей соответствующей продукцией требуемого качества и недопущение ситуаций, опасных для людей и окружающей среды. Устойчивоспособность - свойство объекта непрерывно сохранять устойчивость в течение некоторого времени. Примечание. Понятие «устойчивоспособность» как более сложное, чем «устойчивость», не может быть заменено последним. Понятие «устойчивость»-для электрических систем определяет способность системы возвращаться к установившемуся или близкому к нему режиму после различного рода возмущений в течение допустимого интервала времени. Понятие же «устойчивоспособность» определяет свойство сохранять эту способность системы во времени. Режимная управляемость (управляемость) - свойство объекта поддерживать нормальный режим посредством управления. Примечание. Режимная управляемость как свойство, имеющее отношение к надежности, определяет возможность управления объектом с целью сохранения или восстановления нормального режима его работы. Режимная управляемость обеспечивается в основном выполнением специальных требований к конфигурации системы, к ее оперативной гибкости и средствам ввода управляющих воздействий, а также эффективностью функционирования средств управления. Живучесть - свойство объекта противостоять локальным возмущениям и отказам, не допуская их каскадного (системного) развития с массовым нарушением питания потребителей. Безопасность - свойство объекта не допускать ситуаций, опасных для людей и окружающей среды. Рабочее состояние - состояние объекта, при котором он выполняет все или часть заданных функций в полном или частичном объеме (в отличие от работоспособного состояния, при котором объект, способен выполнять все или часть заданных функций). Частично рабочее состояние - рабочее состояние объекта, при котором он выполняет хотя бы часть заданных функций. Примечание. Для систем энергетики целесообразно разделение состояний на работоспособное и рабочее. Второе вводится в связи с тем, что иногда частичное снижение производительности системы не приводит к отказу, если оно совпадает по времени со снижением спроса на продукцию у потребителя. Иными словами, работоспособное состояние характеризует принципиальную возможность выполнения системой требуемых функций, а рабочее состояние характеризует реальное выполнение системой функции с учетом уровня текущего уровня потребления. Например, в полностью рабочем состоянии может находиться также частично работоспособный объект, если он функционирует в условиях, характеризующихся пониженными требованиями к его работоспособности по сравнению с теми, на которые он рассчитан, в результате чего обеспечивается выполнение всех требующихся функций в требуемом объеме. Полностью или частично работоспособный объект может находиться в нерабочем состоянии, например в состоянии ненагру-женного резерва или в состоянии предупредительного ремонта (при условии, что в процессе ремонта работоспособность его не нарушается или нарушается только частично). Очевидно, что неработоспособный объект не может находиться в рабочем состоянии. Авария -• событие, заключающееся в переходе объекта с одного уровня работоспособности или относительного уровня функционирования на другой, существенно более низкий, с крупным нарушением режима работы объекта. Авария может привести к частичному или полному разрушению объекта, массовому нарушению питания потребителей, созданию опасных условий для человека и окружающей среды. Признаки аварии указываются в нормативно-технической документации. Резерв мощности,. резерв производительности - разность между располагаемой мощностью (производительностью) объекта и его нагрузкой в данный момент времени при допустимых значениях параметров режима его работы и показателях качества производимой продукции. В условиях оперативного управления или при краткосрочном планировании резерв мощности обеспечивает покрытие небаланса между производством и потреблением, который возникает либо в результате вывода оборудования в ремонт, либо в результате его отказа, либо при случайных и непредвиденных увеличениях потребления. Ремонтный резерв - часть резерва мощности (производительности) объекта, предназначенная для компенсации потери его мощности (производительности), вызванной предупредительным ремонтом. Оперативный резерв - часть резерва мощности (производительности) объекта, предназначенная для компенсации небаланса между производством и потреблением продукции, вызванного отказами элементов объекта, случайным и непредвиденным увеличением потребления продукции. Аварийный резерв - часть оперативного резерва объекта, предназначенная для компенсации потери его мощности (производительности), вызванной отказами элементов объекта. Резерв продукции {запас продукции) - количество накопленной продукции сверх необходимой для компенсации дефицита мощности в течение определенного интервала времени. Технологический резерв - резерв мощности и (или) резерв продукции потребителя, который может быть использован для предотвращения остановки техно- логического процесса потребителя при нарушении его снабжения. Глава 2 ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ 2.1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ в дальнейшем изложении под словом «объект» будет пониматься не просто некоторое техническое изделие, а определенные технические (средства «материальные носители»), предназначенные для выполнения заданных функций. Именно эта особенность выполняемых функций и рассматриваемых режимов работы определяет, является объект восстанавливаемым или невосстанавливаемым. При анализе надежности, особенно при выборе показателей надежности объекта, существенное значение имеет решение, которое должно быть принято при отказе объекта. Если в рассматриваемой ситуации восстановление работоспособности данного объекта в случае его отказа по каким-либо причинам признается нецелесообразным или неосуществимым (например, из-за невозможности прерывания выполняемой функции), то такой объект в данной ситуации является невосстанавливаемым. Таким образом, один и тот же объект в зависимости от особенностей или этапов эксплуатации может считаться восстанавливаемым или невосстанавливаемым. Например, аппаратура метеоспутника на этапе хранения относится к восстанавливаемой, а во время полета в космосе, естественно, к невосстанавливаемой. Более того, один и тот же объект может быть отнесен к тому или иному типу в зависимости от назначения: ЭВМ, используемая для неоперативных вычислений, является объектом восстанавливаемым, так как в случае отказа любая операция может быть повторена, а та же ЭВМ, используемая для управления сложным технологическим процессом в металлургии или химии, при анализе надежности считается невосстанавливаемым объектом, так как отказ или сбой приводит к непоправимым последствиям. Под восстановлением объекта понимается не только ремонт той или иной его части, но в ряде случаев и полная его замена или замена частей. Действительно, для пользователя, заинтересованного в выполнении определенных заданных функций, совершенно неважно, восстанавливается работоспособность непосредственно ремонтом объекта или заменой его на совершенно другое работоспособное. (В качестве примера можно привести использование транспортного средства из общего парка аналогичных средств для выполнения регулярных рейсов по определенному маршруту.) Для показателей надежности приводятся две формы представления: вероятностная и статистическая. Вероятностная форма обычно бывает удобнее при априорных аналитических расчетах надежности, статистическая - при экспериментальном исследовании надежности технических объектов. Кроме того, оказывается, что одни показатели лучше интерпретируются в вероятностных терминах, а другие - в статистических. Для простоты пояснения статистических показателей надежности невосстанав-ливаемых объектов будем рассматривать только такую схему испытаний или эксплуатации этих объектов, при которой несколько образцов работают до~отказа. В этом случае статистические показатели допускают простое частотное толкование. Кроме того, с ростом числа испытываемых объектов статистические показатели будут сходиться в пределе (по вероятности) к аналогичным вероятностным показателям. Процесс эксплуатации объекта с восстановлением можно представить как последовательность интервалов работоспособности Zt, чередующихся с интервалами простоя r\i, т. е. 1, T]i, ZzЦ • Математической моделью процесса эксплуатации объекта может явиться соответствующий случайный процесс. Для объектов с восстановлением характерен специфический вид случайного процесса, описывающего функционирование их во время эксплуатации. Основная особенность этого случайного процесса заключается в том, что в общем случае распределения (t), (t),... соответствующих случайных величин Zi, a,--- могут быть отличны друг от друга. Это объясняется тем, что в очередной момент начала работы после восстановления объект характеризуется вполне определенным начальным состоянием. В дальнейшем рассматривают в основном либо характеристики объектов до первого отказа, либо стационарные характеристики. Под стационарными характеристиками будем понимать характеристики соответствующих стационарных случайных процессов. В этом случае начальные состояния оказываются одинаковыми в вероятностном смысле, т. е. случайные величины Zh, Zh+i и т. д. имеют для всех k одинаковые распределения (t) = F (г). Аналогично и случайные величины t\,t\,... могут иметь различные распределения, однако всюду (если это не будет оговорено особо) будем полагать их эквивалентными случайными величинами с распределением G {t). (Через g [f) будем обозначать плотность распределения G {t), если она существуег.) Практически во всех случаях будем полагать, что чередующиеся величины Zi и T]j взаимно независимы, а распределение каждой из них не зависит от номера i, т. е. будем изучать случайный процесс {Z, т]}, который в теории восстановления носит название альтернирующего. 0 1 2 [3] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 |