- •Н.Н. Прохоренко. Надежность химико-технологических систем.
- •Аннотация
- •Оглавление
- •Вместо предисловия или философские излияния автора
- •«Товарность» монографии
- •1 Введение. Термины и определения
- •1.5 Предмет изучения
- •1.6 Случайность и мера работоспособности
- •1.7 Смысл вероятности работоспособности
- •1.8 Научная новизна
- •1.9 Актуальность
- •2. Состояние проблемы
- •2.1 Выводы из анализа литературы
- •2.2 Концепция исследования работоспособности хтс
- •2.3 Состояние макросистемы и проблема надежности хтс(«кадры решают все»).
- •3 Метод исследования работоспособности хтс
- •3.2 Цели исследования (анализа, экспертизы):
- •3.3 Место исследования работоспособности хтс:
- •3.4 Метод исследования работоспособности хтс
- •3.4.1Гипотезы и предпосылки метода
- •3.4.2.Блок-схема алгоритма метода
- •3.4.3Анализ каждого блока в алгоритме метода
- •3.4.3.1Исходные данные
- •3.4.3.2Установление множества заданных параметров
- •3.4.3.3Разработка физико-химико-процессно-математической модели хтс
- •3.4.3.4Разветвление: “Хватает ли количественной информации?”
- •3.4.3.5Установление множества внешних воздействий
- •3.4.3.6Разработка алгоритма расчета каждого заданного параметра в функции от всех внешних воздействий
- •3.4.3.7Проверка адекватности модели хтс и программы расчета
- •3.5 Методика, организация и инструментарий проведения численного эксперимента
- •3.5.1 Расчет оценки вероятности работоспособности хтс и ее частей
- •3.5.2Поиск наиболее влиятельных, вредоносных для работоспособности внешних воздействий
- •3.5.3 Поиск наиболее чувствительных заданных параметров к изменению внешних воздействий
- •3.5.4 Расчет вероятности отказов и их классификация по последствиям
- •4 Практика применения метода исследования работоспособности хтс
- •4.1 Линия производства керамзитового песка в двухзонных печах псевдоожиженного слоя мощностью 50 тыс. М3 / год [55]
- •4.1.2 Результаты исследования работоспособности
- •4.1.3 Разработка рекомендаций по увеличению вероятности работоспособности установки производства керамзитового песка
- •4.1.4 Экспериментальная проверка рекомендаций
- •4.1.5 Повторное исследование работоспособности установки
- •4.2 Линия производства концентрированной серной кислоты под единым давлением из природной серы мощностью 700 тыс. Т. / год [50,60]
- •4.2.1 Комментарий к результатам исследования работоспособности к-700
- •4.3 Линия производства серной кислоты методом двойного контактирования и двойной абсорбции (дкда) из природного серного колчедана мощностью 360 тыс. Т. / год [60, 62]
- •4.3.1 Комментарии к результатам исследования работоспособности линии дкда
- •4.4 Работоспособность установки пиролиза бытовых отходов
- •5 Типичные причины низкой работоспособности хтс
- •5.1 Последовательность разработки и создания хтс
- •5.2 Обсуждение последовательности разработки хтс и выводы
- •5.3 Тенденции развития хтс и их влияние на работоспособность
- •5.4 Общие выводы из анализа причин малой работоспособности хтс
- •6 Предложения и рекомендации по увеличению работоспособности хтс
- •6.1 Взаимоотношение категорий надежности и эффективности хтс
- •6.2 Взаимосвязь процесса разработки хтс и контроля ее работоспособности
- •6.3 Замечания к расчету экономической эффективности хтс
- •7 Тактические предложения и рекомендации по увеличению работоспособности хтс [73]
- •7.1 Децентрализация управления расходом технологического потока в системе
- •7.2 Подгонка теплообменных поверхностей
- •7.3 Выборочный отказ от использования стандартного оборудования
- •7.4 Обрыв обратных положительных связей
- •7.5 Исключение параллельной запитки нескольких потребителей массоовыми потоками
- •7.6 Применение «ненужной» аппаратуры
- •7.7 Применение «ненужных» химических превращений
- •7.8 Ограничение величин отклонений заданных параметров
- •7.9 Надежность хтс и ее асу тп
- •7.10 Решение проблемы оптимальной работоспособности хтс
- •8 Ограничения в использовании метода анализа работоспособности хтс
- •9 Перспектива работ по исследованию работоспособности хтс
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Перечень используемых определений понятий
- •Библиографический список
7.8 Ограничение величин отклонений заданных параметров
Практика применения метода анализа работоспособности к промышленным установкам показала следующую закономерность: если хоть один заданный параметр имеет разрешенный диапазон отклонения менее 100% от номинала, то вероятность работоспособности ХТС оказывается менее 0,5. И эту закономерность можно положить в основу экспресс-анализ работоспособности технологии. И не надо разворачивать наш сложный трудоемкий механизм исследования, результат предопределен.
Суть рекомендации: разработчики частей ХТС не должны допускать таких малых отклонений своих заданных параметров.
7.9 Надежность хтс и ее асу тп
Здесь автор этой монографии громко заявляет, что не является специалистом в теории автоматического управления системами. И все-таки он рискует сформулировать общие соображения по созданию АСУ ХТС с точки зрения работоспособности и надежности.
Сами специалисты в теории управления дружно признают, что наилучшей АСУ является ее отсутствие, т.е. сама ХТС в окрестности номинальных значений параметров технологического потока обладает свойством асимптотической устойчивости [45]. Признаемся, что это мечта и сказка, что из-за «наворотов» положительных обратных связей разработчиками ХТС последняя, как правило, не устойчива. Именно поэтому АСУ ХТС необходима.
Тогда сделаем еще одно признание: ХТС и ХТС+АСУ – это разные системы, первая является частью второй. У второй оказывается больше число заданных параметров и внешних воздействий. Следовательно, за отсутствие асимптотической устойчивости номинального режима приходится платить созданием АСУ и, следовательно, уменьшением вероятности работоспособности – ничего не бывает бесплатно.
Сегодня теория и практика управления достигли небывалых высот совершенства и утонченности, конечно, в оборонной промышленности, в вооружении. А в гражданской промышленности управление объектами чаще всего находится, простите, на палеозойском уровне. Личное общение с отделами автоматизации в технологических НИИ, в проектных организациях показывает их архиотсталость. Действительно, наша работа с этими отделами начинается с их требования от нас ТЗ (технического задания). В ТЗ надо указать, что является (т.е. какой параметр) объектом управления и что является средством управления (управляющий параметр). Иными словами, в ТЗ должно быть ЧТО требует управления и ЧЕМ управлять, с какой погрешностью, а уж КАК управлять – это дело автоматчиков. Когда же робко предлагаешь физико-химико-процессно-математическую модель ХТС (правда, в стационарном приближении) и большой комплект натуральных масштабов времени релаксационных процессов в ХТС, то с изумлением слышишь: «Не надо, мы – сами».
А что значит «сами»? В конце концов, это означает разработку взаимно-независимых локальных систем управления: датчик – усилитель – формирование команды – исполнительный механизм. Так же разрабатывается система блокировок.
Что же происходит в ХТС при таком способе управления? Так как параметры состояния технологического потока в ХТС детерминировано связаны друг с другом через законы сохранения, то срабатывание одного исполнительного механизма может привести, и приводит к необходимости срабатывания второго, пятого и т.д. Эти системы начинают жить своей жизнью, становятся по Канту вещью в себе, превращаются в генератор хаоса, которого и без такой АСУ в ХТС более чем достаточно. Иными словами, система локального управления процессами в ХТС становится еще одним источником внешних воздействий и уменьшает вероятность работоспособности самой ХТС.
