
- •Тема 1. Надежность оборудования
- •Введение. Терминология и оценка надежности
- •1. Введение в специальность
- •2. Специальная терминология
- •3. Оценка надежности при проектировании
- •4. Информация о надежности и долговечности оборудования
- •5. Примеры исследования надежности и долговечности оборудования
- •Инженерная сущность проблемы надежности
- •1. Основные группы отказов
- •2. Меры по уменьшению интенсивности отказов оборудования
- •3. Методы исследование надежности различных типов оборудования
- •4. О надежности сосудов высокого давления
- •Элементы основ теории вероятностей
- •1. Основные термины и понятия
- •2. Основные теоремы теории вероятностей
- •Теорема сложения вероятностей
- •Теорема умножения вероятностей
- •3. Вывод основного уравнения надежности для невосстанавливаемых деталей
- •В результате получаем:
- •Показатели качества и методы оценки уровня качества новой и отремонтированной техники
- •1. Введение
- •2. Показатели качества
- •2. Система качества и управление качеством продукции
- •4. Программы качества
- •Технический контроль качества продукции
- •1. Виды контроля
- •2. Состав службы технического контроля
- •3. Обеспечение стабильности качества продукции
- •Пути повышения безопасности и эксплуатационной надежности химических производств за рубежом
- •1. Программы повышения безопасности и надежности работы химических предприятий
- •2. Методологические подходы при разработке программ повышения безопасности и надежности работы химических предприятий
- •Основные направления повышения надежности химическОй техники
- •1. Конструктивные методы обеспечения надежности
- •2. Резервирование как один из методов повышения надежности сложных технических систем
- •3. Определение вероятности безотказной работы резервированного оборудования
- •Основы долговечности оборудования
- •1. Определение технически и экономически целесообразных сроков долговечности оборудования
- •2. Эксплуатационные мероприятия повышения долговечности и надежности оборудования
- •3. Виды износа
- •4. Влияние износа деталей и узлов на работу оборудования
- •5. Зависимость износа от различных факторов
- •Повышение износоустойчивости оборудования
- •1.Термохимическая обработка изделий
- •2. Пламенная поверхностная закалка
- •3. Упрочнение поверхности деталей наклепом
- •4. Защитные покрытия
- •Новые конструкционные материалы
- •1. Термопласты
- •2. Основные типы полиэфирных смол
- •3. Роль полиэфирных стеклопластиков в охране окружающей среды
- •Тема 2 взрыво и вибробезопасность
- •Взрывобезопасность герметичных систем, находящихся под давлением
- •1. Источники и причины образования взрывоопасной среды
- •2. Причины аварий при работе компрессоров и условия безопасности их эксплуатации
- •3. Причины аварий стационарных сосудов, газовых баллонов, газо- и трубопроводов
- •Защита аппаратов от превышения давления
- •1. Источники аварийного роста давления в аппаратах
- •2. Аварийный расход среды
- •3. Допустимые кратковременные повышения давления в аппаратах
- •Классификация предохранительных устройств
- •1.Предохранительные клапаны
- •2. Предохранительные мембраны
- •3. Рекомендации по выбору пу
- •Конструкции предохранительных устройств План:
- •1. Предохранительные клапаны.
- •2. Предохранительные мембраны
- •Совместное использование предохранительных клапанов и мембран
- •1. Схемы установок пм и пк
- •2. Требования к установке и эксплуатации пу
- •Вибрация и шум
- •1. Причины возникновения высоких уровней шума и вибрации оборудования
- •2. Основные методы борьбы с шумом и вибрацией
- •3. Снижение шума и вибрации в подшипниковых узлах
- •4. Снижение шума и вибрации в зубчатых передачах и редукторах
- •5. Снижение шума и вибрации вызванных неуравновешенностью вращающихся деталей
- •Балансировка машин в условиях их эксплуатации
- •Аннотация
- •Введение. О необходимости балансировки машин в условиях их эксплуатации.
- •1. Задача балансировки машин в условиях их эксплуатации.
- •2. Особенности балансировки машин в условиях их эксплуатации.
- •3. Стандартная последовательность операций при балансировке
- •Предварительный этап. Выбор условий для балансировки.
- •Первый этап. Подготовка к проведению балансировки.
- •Выбор аппаратуры.
- •Выбор и подготовка контрольных точек измерения параметров вибрации.
- •Установка датчика оборотов.
- •Подготовка мест установки масс.
- •Второй этап. Измерение параметров исходной вибрации.
- •Третий этап. Установка пробных масс и измерение параметров вибрации.
- •Четвертый этап. Расчет балансировочных масс.
- •Пятый этап. Установка балансировочных масс.
- •Шестой этап. Продолжение балансировки.
- •Этап последний. Окончание балансировки.
- •4. Требования к измерительным приборам и пакетам программ для балансировки машин в условиях эксплуатации
- •5. Краткий обзор измерительной аппаратуры и программного обеспечения для проведения балансировки машин в условиях эксплуатации.
- •6. Продукция фирмы васт - пример комплексного решения задач балансировки машин в условиях их эксплуатации.
- •Выводы.
- •Виброметр ввм-311
- •Виброметр ввм-201
- •6. Снижение шума газодинамических процессов
- •7. Снижение вибрации путем вибропоглощения и виброизоляции
- •Вибропоглощение
- •Определение шумовых и вибрационных характеристик.
- •Литература
- •Приложения
- •Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств
- •I. Общие положения
- •II. Общие требования
- •III. Требования к обеспечению взрывобезопасности технологических процессов
- •IV. Специфические требования к отдельным типовым технологическим процессам
- •4.1. Перемещение горючих парогазовых сред, жидкостей и мелкодисперсных твердых продуктов
- •4.2. Процессы разделения материальных сред
- •4.3. Массообменные процессы
- •4.4. Процессы смешивания
- •4.5. Теплообменные процессы
- •4.6. Химические реакционные процессы
- •4.7. Процессы хранения и слива-налива сжиженных газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
- •V. Аппаратурное оформление технологических процессов
- •5.1. Общие требования
- •5.2. Размещение оборудования
- •5.3. Меры антикоррозионной защиты аппаратуры и трубопроводов
- •5.4. Насосы и компрессоры
- •5.5. Трубопроводы и арматура
- •5.6. Противоаварийные устройства
- •VI. Системы контроля, управления, сигнализации и противоаварийной автоматической защиты технологических процессов
- •6.1. Общие требования
- •6.2. Системы управления технологическими процессами
- •6.3. Системы противоаварийной автоматической защиты
- •6.4. Автоматические средства газового анализа
- •6.5. Энергетическое обеспечение систем контроля, управления и паз
- •6.6. Метрологическое обеспечение систем контроля, управления и паз
- •6.7. Размещение и устройство помещений управления и анализаторных помещений
- •6.8. Системы связи и оповещения
- •6.9. Эксплуатация систем контроля, управления и паз, связи и оповещения
- •6.10. Монтаж, наладка и ремонт систем контроля, управления и паз, связи и оповещения
- •VII. Электрообеспечение и электрооборудование взрывоопасных технологических систем
- •VIII. Отопление и вентиляция
- •IX. Водопровод и канализация
- •X. Защита персонала от травмирования
- •XI. Обслуживание и ремонт технологического оборудования и трубопроводов
- •Приложение 1 Общие принципы количественной оценки взрывоопасности технологических блоков
- •1. Определение значений энергетических показателей взрывоопасности технологического блока
- •Приложение 2 Расчет участвующей во взрыве массы вещества и радиусов зон разрушений
- •Термины и определения
- •Список рекомендуемой литературы
Инженерная сущность проблемы надежности
План:
1. Основные группы отказов.
2. Меры по уменьшению интенсивности отказов оборудования.
3. Методы исследование надежности различных типов оборудования.
4. О надежности сосудов высокого давления.
1. Основные группы отказов
Машина или аппарат могут считаться надежными только в том случае, если в течение заданного времени они работают безотказно. Следовательно, при оценке надежности оборудования решающее значение имеет тщательное изучение характера возможных отказов, правильное понимание их физической сущности.
Различают три характерные группы отказов, присущих любому изделию или системе:
▪ приработочные;
▪ внезапные;
▪ износовые.
Эти отказы различаются не только своей физической сущностью, но и способами их устранения и предупреждения. На основании опытных данных можно получить кривую интенсивности отказов λ(t) в процессе работы практически любого изделия (рис. 1.1). На этом рисунке явно выражены три периода работы изделия: первый – приработочный, второй – нормальной эксплуатации, третий – износовый.
λ(t)
I
II
III
λ
= const
t
Рисунок
1.1
– График интенсивности отказов
В процессе приработки изделия, после отказа каждого дефектного элемента, он будет заменяться нормальным, бездефектным, и число остающихся в изделии дефектных элементов будет уменьшаться. Таким образом, при постоянной интенсивности приработочных отказов каждого элемента общая интенсивность отказов всего изделия в период приработки будет уменьшаться до тех пор, пока не будет заменен последний, дефектный элемент. Пока в изделии будет оставаться хотя бы один дефектный элемент, надежность изделия не может быть выше надежности этого последнего, дефектного элемента.
Продолжительность периода приработки различна для разных изделий и устанавливается опытным путем, при этом любое время приработки, определенное для того или иного изделия, будет всего лишь средним временем приработки. Поэтому в некоторых случаях, когда требуется обеспечить особо высокую надежность изделия, действительное время приработки увеличивают в несколько раз. Время приработки, в общем, ограничивается обычно несколькими десятками, а в редких случаях – сотнями часов.
После окончания приработки наступает второй период – период нормальной эксплуатации изделия, представляющий наибольший интерес. Его продолжительность во много раз превышает период приработки. Период нормальной эксплуатации изделия измеряется обычно в тысячах часов. Внезапные отказы, которые возникают в этот период, обусловлены в основном пиковыми нагрузками и грубыми ошибками обслуживающего персонала при эксплуатации. Основной путь повышения, вероятности безотказной работы изделия в период его нормальной эксплуатации, это повышение наработки на отказ (снижение интенсивности отказов) всех, используемых в нем элементов. В решении этой задачи принимают участие конструкторы, технологи и эксплуатационщики. В период нормальной эксплуатации изделия заменять в нем элементы до наступления их внезапного отказа нецелесообразно, так как это не способствует повышению надежности. Ведь вероятность внезапных, случайных отказов, подчиняющихся экспоненциальному закону распределения, не зависит от возраста элемента.
Интенсивность внезапных отказов изделия в этот период минимальна, уровень ее постоянный, а вероятность безотказной работы будет одинаковой для любых равных отрезков времени в течение всего этого периода. Минимальная интенсивность отказов тогда, когда период приработки уже закончен, а период износа еще не наступил.
При проектировании конструктор должен предусмотреть блокировочные и защитные устройства, обеспечивающие безопасность и надежность эксплуатации оборудования, в частности, сигнализацию (звуковую и световую) при отклонениях от технологического режима или аварийном состоянии оборудования.
Вероятность возникновения износовых, постепенных отказов, подчиняющихся часто нормальному закону распределения, непосредственно зависит от возраста элемента. Интенсивность таких отказов, для равных промежутков времени в период износа, непостоянна, и повышается, по мере увеличения срока эксплуатации и приближения его к среднему сроку службы изделия.
Для предотвращения износовых отказов применяют профилактическую замену элементов до наступления периода их износа. Но когда нужно производить такую замену? Как выбрать такое время, чтобы, с одной стороны, максимально использовать в работе каждый элемент, с другой – обеспечить требуемый уровень безотказности изделия? Для этого, прежде всего надо знать параметры нормального закона распределения.
Очень образно о различных периодах работы машин писал еще К. Маркс, рассматривая развитие машинного производства: «Повреждения, которым подвержены отдельные части машин и т.д., по природе своей случайны, а поэтому так же случаен и обусловливаемый ими ремонт. Однако из массы этих ремонтных работ выделяются два вида, которые имеют более или менее постоянный характер и приходятся на различные периоды жизни основного капитала: болезни детства и несравненно более многочисленные болезни возраста, вышедшего за пределы средней продолжительности жизни. Например, какой бы совершенной конструкции машина ни вступила в процесс производства, при ее употреблении на практике обнаруживаются недостатки, которые приходится исправлять дополнительным трудом. С другой стороны, чем больше вышла она за предел своего среднего возраста, следовательно, чем больше сказывается действие нормального изнашивания, чем больше изношен и старчески ослаб материал, из которого она сделана, тем многочисленнее и значительнее становятся ремонтные работы, необходимые для того, чтобы поддержать существование машины до конца периода средней продолжительности ее жизни;...» Маркс К. и Энгельс Ф. Соч., т. 24, с. 196.