Файл: Казацкер, А. А. Надежность систем автоматизации в пищевой промышленности.pdf

Если указанная разность не превышает 0,2 (н-ср и N ^ 5, то. информация считается однородной. Если проверка однородно­ сти не удовлетворяет указанным требованиям, то полученные данные можно использовать для вычисления оценок показате­ лей безотказности, применяющихся в основном для сравнитель­ ных расчетов.

Проверка достоверности информации на данном предприя­ тии заключается в проверке выполнения неравенства ■

для каждой группы однотипных устройств автоматизации: Дис­ персия числа отказов однотипных устройств определяется по выражению

N

Если а2 ^ тср, то информацию об отказах можно считать достоверной.

Проверка достоверности информации по отрасли в целом заключается в проверке выполнения условия (61) для однотип­ ных устройств автоматизации на всех предприятиях — объектах подконтрольной эксплуатации. В тех случаях, когда а2> тсР на одном из подконтрольных предприятий (причем всего таких объектов в отрасли более шести), можно ограничиться вычисле­ нием количественных характеристик надежности по данным об отказах, зафиксированных на предприятиях, где неравенство (61) выполнено.

Если же в отрасли количество объектов равно 6 и

то вычисленные количественные характеристики надежности необходимо сопроводить специальным примечанием о низкой достоверности полученной информации.

61

Методика определения количественных показателей эксплуа­ тационной надежности охватывает вопросы вычисления точеч­ ных и интервальных оценок показателей безотказности и ремон­ топригодности подконтрольных устройств автоматизации на конкретном предприятии и в отрасли в целом. Вычисление количественных характеристик надежности производится по предварительно обработанной и проверенной информации.

Оценка количественных характеристик безотказности выпол­ няется в следующем порядке:

производится расчет суммарной наработки и суммарного числа отказов всех однотипных либо приравненных к ним устройств автоматизации за весь или за часть периода подконт­ рольной эксплуатации на конкретном предприятии;

определяются точечные оценки показателей безотказности подконтрольных устройств автоматизации конкретного пред­ приятия;

вычисляются интервальные оценки показателей безотказно­ сти устройств автоматизации конкретного предприятия;

определяются оценки показателей безотказности устройств автоматизации в целом по отрасли.

Оценка количественных характеристик ремонтопригодности проводится в аналогичной последовательности, за исключением того, что вместо суммарной наработки вычисляется суммарное время ремонта.

Точечные оценки наработки на отказ приборов и средств автоматизации определяются по уравнению

Показатели эксплуатационной безотказности устройств авто­ матизации данного типа в отрасли промышленности и довери­ тельные интервалы величины наработки на отказ определяются по известной методике [13, стр. 260 и 451].

Точечные оценки среднего времени восстановления устройств определяются по уравнению

62

ЧИСЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ (ОЦЕНКИ) ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ

По описанной выше методике институтом «Пищепромавтоматика» совместно с рядом организаций и предприятий, в течение нескольких лет проводились работы по сбору и обра­ ботке информации об отказах и ремонтах устройств автоматиза­ ции на предприятиях сахарной, спиртовой, холодильной и ряда других отраслей пищевой промышленности. Были получены оценки показателей надежности 56 типов приборов и устройств автоматизации (под наблюдением находилось более 1200 при­ боров при общем объеме наблюдения более 20 млн. приборочасов) и 30 типов систем автоматического контроля, защиты и регулирования (под наблюдением находилось более 50 систем,, отработавших более 200 тыс. системо-часов). Подавляющее большинство данных получено в условиях подконтрольной эксплуатации [5, 38—48, 55].

Полученные данные охватывают лишь некоторую часть но­ менклатуры приборов, электроаппаратуры, трубопроводной, арматуры и других средств и элементов, применяемых при авто­ матизации предприятий пищевой промышленности. Поэтому были проведены работы по обработке различного рода литера­ турных данных, содержащих оценки или нормативы показате­ лей надежности приборов и средств автоматизации, применяю­ щихся в других отраслях промышленности: химической, уголь­ ной, горнорудной, нефтехимической, металлургической и т. п. Кроме того, были получены ответы на запросы в организации и предприятия, разрабатывающие и выпускающие приборы и средства автоматизации, используемые при автоматизации предприятий пищевой промышленности.

Анализ полученных данных позволил сделать следующие выводы:

сведения об оценках показателей надежности (безотказно­ сти) отсутствуют для 40% видов используемых приборов и средств автоматизации, 15% видов изделий электроаппаратуры и 45% видов трубопроводной арматуры;

для многих изделий имеющаяся информация о безотказно­ сти и ремонтопригодности является несопоставимой, так как разброс оценок для одного типа изделий доходит до трех порядков;

многие из полученных оценок показателей надежности не снабжены критериями отказов и комментариями об условиях, при которых получены эти оценки. В то же время известно, что условия и режимы эксплуатации весьма существенно изменяют показатели безотказности.

В связи с этим была проведена работа по устранению ука­ занных недостатков с целью составления справочника по надеж­ ности приборов, средств и элементов, применяемых при автома-

63

гизации технологических процессов в пищевой промышлен­

ности.

Следует отметить, что в отечественных и зарубежных ведом­ ственных справочных материалах, содержащих количественные показатели надежности различных изделий, приводятся, как правило, точечные оценки показателя безотказности, ремонто­ пригодности данного изделия. С учетом этого, а также опыта определения надежности в процессе разработки приборов и си­ стем для пищевой промышленности было принято целесообраз­ ным сопровождать позиции номенклатуры справочника одной точечной оценкой показателя безотказности, ремонтопригодно­ сти и по возможности долговечности.

Из числа известных методов определения точечной оценки показателя надежности предпочтение было отдано методу полу­ чения средневзвешенной оценки. При этом методе известные источники информации были отнесены к одной из следующих шести rovnn:

1)ГОСТ, ТУ;

2)информация о надежности изделий в эксплуатационных условиях пищевой промышленности;

3)информация о надежности изделий в эксплуатационных условиях химической промышленности;

4)информация о надежности изделий в эксплуатационных условиях теплоэнергетических объектов;

5)информация о надежности изделий в эксплуатационных условиях нефтегазовой промышленности;

6)информация о надежности изделий в эксплуатационных условиях других (не перечисленных выше) отраслей.

При распределении источников информации по группам 'счи­ тывалось следующее:

ГОСТ и ТУ закрепляют достигнутые среднепромышленпые оценки показателей надежности и устанавливают экономически целесообразную надежность изделий;

оценки показателей надежности изделий, полученные в усло­ виях эксплуатации в пищевой промышленности, обладают при­ оритетом перед таковыми в других отраслях народного хо­ зяйства;

условия эксплуатации многих приборов и средств автомати­ зации и трубопроводной арматуры химической промышленности наиболее близки к условиям эксплуатации в пищевой промыш­ ленности и т. д.

Для ряда электроаппаратов известны более обширные ком­ ментарии, включающие графики поправочных коэффициентов к значениям интенсивностей отказов. Такого рода графики по­ зволяют количественно учесть влияние температуры, электриче­ ской нагрузки и других факторов на показатель безотказности. Поэтому для электроаппаратов, для которых известны'оценки безотказности, соответствующие номинальным режимам рабо-

64

ты, приводятся в справочнике не средневзвешенные, а оценки показателей надежности в номинальном режиме и графики по­ правочных коэффициентов.

Наиболее полная классификация изделий номенклатуры приборов и средств автоматизации приведена в «Общесоюзном классификаторе промышленной и сельскохозяйственной продук­ ции». Согласно классификатору каждый класс подразделяется на подклассы, группы, подгруппы и виды. Вид представляет собой классификационную единицу, определяющую основные технико-экономические признаки классифицируемых однород­ ных изделий, которые далее конкретизируются лишь показате­ лями типоразмеров, модификаций, не изменяющими самого определения вида.

В процессе составления справочника предполагалось, что оценки показателей надежности изделий одного и того же вида не должны значительно (например, более чем на порядок) раз­ личаться. С учетом этого методика установления оценок пока­ зателей надежности приборов и средств автоматизации, для которых количественные характеристики безотказности, ремон­ топригодности неизвестны, заключается в следующем:

исходя из наличия изделия и его основных технико-экономи­ ческих характеристик, устанавливается принадлежность изделия к определенному виду согласно названному выше классифи­ катору;

на изделие, количественные характеристики надежности ко­ торого неизвестны, временно распространяются худшие оценки показателей безотказности и ремонтопригодности изделий, отно­ сящихся к данному виду.

Методика установления оценок показателей надежности из­ делий номенклатуры электроаппаратов и трубопроводной арма­ туры, для которых отсутствует информация о надежности, ана­ логична изложенной. В качестве классификации электроаппара­ тов принята действующая классификация. Изделия трубопро­ водной арматуры классифицируются в соответствии с катало­ гом-справочником [49].

Выявленная в ходе составления справочника номенклатура представляет собой перечень изделий, которыми разработчик наиболее часто комплектует приборы, системы и проекты авто­ матизации. Однако не исключена вероятность того, что ряд при­ боров и средств автоматизации, электроаппаратов и трубопро­ водной арматуры не вошел в выявленную номенклатуру. Кроме того, номенклатура этих изделий систематически пополняется новыми образцами. Рекомендации по установлению оценок показателей надежности новых изделий (не снабженных инфор­ мацией о надежности) принципиально не отличаются от выше­ изложенных. В процессе разработки САУ в институте «Пищепромавтоматика» руководствуются этим справочником. Сокра­ щенный вариант справочника приведен в приложениях.