Лекция 6. Показатель надёжности. Надёжность элементов системы

Показатель надёжности. Надёжность элементов системы. Статистические данные потока отказов отдельных элементов газовой сети.

Комплексный показатель надежности количественно характеризует не менее двух свойств, составляющих надежность, например безотказность и ремонтопригодность. Примером комплексного показателя надежности служит коэффициент готовности , который обозначает вероятность застать систему в рабочем состоянии и определяется по формуле

где – средняя наработка на отказ;

– среднее время восстановления.

Вероятность безотказной работы определяется в предположении, что в начальный момент времени (момент начала исчисления наработки) объект находился в работоспособном состоянии. Обозначим через время или суммарную наработку объекта (в дальнейшем для краткости называем просто наработкой). Возникновение первого отказа – случайное событие, а наработка от начального момента до возникновения этого события – случайная величина. Вероятность безотказной работы объекта в интервале от до включительно определяют как

.

Аналогично вводят вероятность безотказной работы в более общем случае, когда состояние объекта характеризуется набором параметров с допустимой по условиям работоспособности областью значений этих параметров.

Наряду с понятием «вероятность безотказной работы» часто используют понятие «вероятность отказа», которое определяется следующим образом: это вероятность того, что объект откажет хотя бы один раз в течение заданной наработки, будучи работоспособным в начальный момент времени. Вероятность отказа на отрезке от до определяют по формуле

.

Точечные статистические оценки для вероятности безотказной работы от до и для функции распределения наработки до отказа даются формулами

Для получения достоверных оценок объем выборки должен быть достаточно велик.

Определение безотказной работы в соответствии с формулами (2.2) и (2.3) относится к объектам, которые должны функционировать в течение некоторого конечного отрезка времени. Для объектов одноразового (дискретного) применения вероятность безотказной работы определяют как вероятность того, что при срабатывании объекта отказ не возникает. Аналогично вводят вероятность безотказного включения (например, в рабочий режим из режима ожидания).

Надежность подачи газа городской системой газоснабжения какому-либо потребителю определяется как произведение вероятностей безотказней работы всех последовательно соединенных элементов системы от источника питания (ГРС) до потребителя по формуле

,

где , , и – вероятность безотказной работы элементов системы.

Вероятность отказа (ненадежность) подачи газа системой газоснабжения

.

Вероятность безотказной работы элементов систем газоснабже­ния подчиняется экспоненциальному закону.

Параметр потока отказов является важной характеристикой надежности элементов системы газоснабжения, вычисляется на основе статистических данных по повреждениям и отказам, зафиксированных эксплуатирующими службами, по следующей формуле

В процессе эксплуатации параметр потока отказов элементов системы газоснабжения сохраняется примерно постоянным.

Для проектируемых систем газоснабжения рекомендуются следующие значения параметров потока отказов:

· для газопроводов = 210^–3 1/(кмгод);

· для чугунных задвижек = 1,710^–3 1/год;

· для стальных задвижек = 0,310^–3 1/год;

· для кранов = 0,210^–3 1/год;

· добавка на компенсаторы и конденсатосборники

= 0,1110^–3 1/год.

Используя расчетные значения вероятности безотказной работы элементов газовых сетей, можно вычислять вероятность безотказности газоснабжения потребителей за данный период и, следовательно, можно производить сравнение надежности различных схем присоединения потребителей газа, и надежности различных конфигураций сети.

Рассмотрим вопрос о возможных значениях коэффициентов обеспеченности. Коммунально-бытовых потребителей обычно питают от сети низкого давления после ГРП. Возможное уменьшение подачи газа ограничено нижним пределом, который устанавливают из соображений минимально допустимого давления газа перед приборами. Это минимальное давление определяется минимальной нагрузкой, которую принимают равной 50% расчетного значения. Такое сокращение подачи газа снизит качество системы газоснабжения, но не поставит потребителей в условия, когда они будут вынуждены искать другой вид топлива. Половину нормы газообразного топлива будут получать примерно 20…30% потребителей, причем такое снижение подачи топлива существенно не отразится на приготовлении пищи. Коэффициент обеспеченности следует принимать:

- для коммунально-бытовых потребителей, присоединенных к сети низкого давления, =0,8…0,85;

- для отопительных котельных =0,7…0,75;

- для промышленных предприятий, имеющих резервное топливо, =0;

- для технологических нужд предприятий =1.

Дата добавления: 2014-01-05