2. Место дисциплины в структуре ооп

бакалавриата

Дисциплина «Надежность оборудования ТЭС» относится к циклу профессиональных дисциплин.

Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются:

– знание основных законов физики, химии, механики;

– освоение курсов «Механика», «Материаловедение и ТКМ», «Тепломассообмен», «Котельные установки и парогенераторы», «Турбины ТЭС и АЭС», «Тепловые и атомные электростанции», «Водоподготовка».

3. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов.

№ раздела	Наименование раздела дисциплины	Виды учебной нагрузки и их трудоемкость, часы
		Лекции		Практические занятия		СРС	Всего часов
1	Общие понятия надежности	2		-		7	9
2	Механизмы разрушения оборудования	2		-		20	22
3	Оценка текущего состояния элементов оборудования	2		2		20	24
4	Нормативные требования к состоянию оборудования	-		2		20	22
5	Организация работы после выработки паркового ресурса	-		2		20	22
Дополнительная подготовка к экзамену в период сессии			-		-	9		9
ИТОГО:			6		6	96		108

3.1. Лекции

Номер раздела дисциплины	Объем ч	Тема лекции
1	2	Понятия и определения надежности
2	2	Механизмы разрушения металла. Ползучесть металла
3	2	Диагностика состояния металла
Итого:	6

3.2. Практические занятия (семинары)

Номер раздела дисциплины	Объем ч	Тема практического занятия
3	2	Сроки и объемы диагностики состояния оборудования
4	2	Нормативные требования к состоянию оборудования
5	2	Условия продления срока эксплуатации элементов после выработки паркового ресурса
Итого:	6

3.3. Самостоятельная работа студента

Раздел дисциплины	Вид СРС	Трудоемкость ч
1	Общее понятие надежности и ее составные части	7
2	Механизм разрушения металла	20
3	Оценка текущего состояния элементов оборудования	20
4	Нормативные требования к состоянию оборудования	20
5	Организация работы после выработки паркового ресурса	20
Дополнительная подготовка к экзамену в период сессии:		9
Итого:		96

4. Основные принципы обеспечения надежности оборудования тэс

Для обеспечения надежной и безопасной работы теплоэнергетического оборудования на электростанциях России действует система планово-предупредительных ремонтов, при которых замене подлежат элементы оборудования, достигшие предельного состояния, а также наиболее ответственные элементы независимо от их состояния, выработавшие проектный ресурс.

Основная часть оборудования, работающего на ТЭС России, была введена в 60-х…70-х годах прошлого века. По нормам технологического проектирования проектный ресурс основного технологического оборудования ТЭС составляет 30 лет, зданий и сооружений – 50 лет. К настоящему времени большинство электростанций с параметрами пара 24 и 14 МПа достигло проектного предельного состояния и формально должно быть выведено из эксплуатации и заменено на новое. Однако такое решение проблемы в данный момент не является оптимальным по следующим причинам:

1) Парк оборудования, выработавшего проектный ресурс, очень значителен. На быструю замену всего оборудования нет достаточных средств.

2) Конструкции котлов и турбин, которые могут быть поставлены нашими машиностроительными заводами, принципиально не отличаются от оборудования, являющегося основой электростанций 70-х годов. При установке нового оборудования не произойдет качественного увеличения экономичности ТЭС. Для .разработки и организации принципиально нового более экономичного оборудования при существующем положении в научно-исследовательских, проектных и пуско-наладочных организациях необходимо не менее 15 лет.

3) На ТЭС существует система технического обслуживания и ремонтов оборудования, обеспечивающая поддержание технического состояния оборудования в рамках приемлемой экономичности и безопасной эксплуатации. За длительный период эксплуатации большинство наиболее ответственных элементов оборудования были заменены, поэтому нельзя считать срок эксплуатации оборудования от начала ввода энергетической установки в эксплуатацию. Сейчас в работе находится фактически другое оборудование, отличающееся сроком ввода в эксплуатацию от первоначально поставленного в период монтажа.

Более экономичным является подход, основанный на прогнозировании последствий дальнейшей эксплуатации по результатам обследования состояния данного элемента и ему подобных, работающих в аналогичных условиях. На основании экспертных оценок некоторые элементы заменяются на новые, другие подлежат восстановительному ремонту, а третьи остаются в работе до следующего обследования.

Задача продления срока службы оборудования ТЭС за проектный период получила специальный термин – обеспечение живучести стареющих тепловых электростанций. Термин «живучесть» впервые был введен в морском деле и отражал способность военного корабля выполнять поставленные цели при частичном повреждении отдельных элементов. Применительно к ТЭС этот термин означает способность ТЭС выполнять свои функции при появлении некоторых дефектов отдельных элементов вследствие износа или старения.

Для прогнозирования последствий состояние оборудования оценивается по семи категориям опасности. Выделение состояния в ту или иную категорию зависит от результатов исследования структуры металла и величины возникших при эксплуатации дефектов. Основные характеристики категорий опасности представлены в табл.4.1.

Таблица 4.1. Характеристика категорий опасности (КО)

КО	Характеристика категории	Доля исчерпания ресурса, 	Продолжительность эксплуатации до следующего контроля к, ч
1	Безопасная ситуация	0,00 – 0,15	100000
2	Незначительное ухудшение безопасной ситуации	0,15 – 0,30	100000
3	Слабо опасная ситуация	0,30 – 0,45	80000
4.1 4.2	Ситуация повышенной опасности	0,45 – 0,55 0,55 – 0,65	50000 35000
5.1 5.2 5.3 5.4	Весьма опасная ситуация	0,65 – 0,70 0,70 – 0,75 0,75 – 0,80 0,80 – 0,85	30000 25000 20000 15000
6.1 6.2	Значительный риск. Явная угроза аварийной ситуации	0,85 – 0,90 0,90 – 0,95	10000 5000
7.1 7.2	Возможность катастрофической аварии	0,95 – 0,97 0,97 – 1,00	3000 Немедленная замена

В соответствии с оценкой категории опасности определяется доля исчерпания ресурса элемента и срок следующего обследования.