2. Корректировка сроков технического обслуживания энергетических объектов с учётом закона надёжности

С учётом индивидуальных свойств конкретного объекта, условий его эксплуатации, характера графика нагрузки и других факторов темп износа узлов и деталей может заметно отличаться от показателей, определённых для объекта-аналога. В результате, регламентные работы могут проводиться до исчерпания запаса работоспособности агрегатов, или же увеличится число отказов, требующих аварийно-восстановительных ремонтов. В том и другом случаях увеличиваются материальные потери, связанные с необоснованными затратами на ремонт ещё работоспособного оборудования или же с неплановыми затратами на восстановление после отказа и увеличении недовыработки энергии в результате простоя энергоблоков.

Для разрешения указанной проблемной ситуации используют методику корректировки сроков технического обслуживания объектов с использованием информации об их надёжности.

В основе методики лежит зависимость между вероятностью безотказной работы и интенсивностью отказов. Вероятность нахождения объекта в работоспособном состоянии на планируемый интервал наработки _п определяется выражением

,

где ₁– наработка объекта до момента проведения последнего технического обслуживания;(t)– интенсивность отказов.

Интервал времени _n фактически определяет срок очередного технического обслуживания, проведение которого обеспечит сохранение работоспособного состояния объекта с заданной вероятностью.

Эту вероятность можно представить через условную вероятность нахождения в работоспособном состоянии:

,

где Р_зад- заданное (директивное) значение вероятности безотказной работы объекта.

После логарифмирования имеем

(1)

Если путём статистической обработки результатов контроля за безотказностью объектов получено новое значение интенсивности отказов _нов(t) и есть основание полагать, что это новое значение в течение планируемой наработки_пне изменится_нов(t) =,то из последнего выражения следует

,

откуда

.

В случае увеличения интенсивности отказов, например, по линейному закону

() =a + b,

интегрированием уравнения (1) получим значение очередного срока технического обслуживания

. (2)

Использование уравнения (2) предусматривает предварительное нахождение аппроксимационных коэффициентов a и b на основе анализа эксплуатационных данных об отказах.

При известном законе надёжности объекта и наличии директивного срока технического обслуживания (ремонта) Т_рможно определить время очередного ремонта по формуле

,

где P(t)– вероятность безотказной работы объекта.

В случае, если объект имеет экспоненциальный закон надёжности, то это выражение упрощается

, (3)

где Q(T_p)– вероятность отказа объекта при наработке равнойТ_р;

Т_ср– средняя наработка до отказа.

Пример 1. Нормативно-техничекая документация котлоагрегата содержит рекомендации по проведению текущего ремонта через 8 000 ч наработки. Наблюдения за однотипными объектами позволили установить, что наработка до отказа подчиняется экспоненциальному закону с параметром= 0,0002. Уточнить время проведения очередного текущего ремонта с учётом фактического закона надёжности.

Решение:

1. Среднее время безотказной работы котлоагрегата равно

Т_ср = 1/ч.

2. Вероятность отказа за время Т_р = 8 000 ч.

Q(T_p)=1-exp(-T_p)=1-exp(-80000,0002) =1 – 0,202=0,798.

3. Время очередного текущего ремонта

Т_п =Т_срQ(Т_р)= 5 0000,798 = 3 990 ч.

Ответ: С учётом фактического закона надёжности котлоагрегатов рекомендуется сократить время между очередными средними ремонтами до 3 990 ч.

Корректировка сроков технического обслуживания может выполняться с использованием моделей расхода ресурса. Так, например, для стационарных газотурбинных установок фирмы «Дженерал электрик» (США) рекомендуется вычислять момент инспекции горячих деталей и определять время капитального ремонта по эквивалентным часам работы установки

_экв= 5n₁+ 25n₂+ X +4Y,

где n₁- число нормальных пусков;

n₂- число ускоренных пусков;

X - время работы с нагрузкой от пиковой до максимальной;

Y - время работы с нагрузкой от базовой до пиковой.

Регламентные работы назначаются через определённое количество эквивалентных часов: например, инспекция горячих деталей через 8 000 ч, а капитальный ремонт после наработки 24 000 эквивалентных часов.

Очевидно, что для построения корректных моделей расхода ресурса необходим большой статистический материал об отказах оборудования.