Файл: Чельцов, А. В. Опыт нормирования надежности приборов контроля качества химической продукции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.11.2024

Просмотров: 19

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В ходе, испытаний устанавливалась способность приборов вы­ полнять заданные функции, сохраняя свои метрологические и экс­ плуатационные. характеристики в пределах, оговоренных техниче­ скими условиями. Критериями работоспособности приборов были приняты сходимость результатов измерений при анализе газовой: смеси постоянного состава, стабильность измерений в течение дли­ тельного времени и величина дрейфа нулевой линии. Испытаниям

подвергались два прибора,

изготовленные

различными завода­

ми 113].

 

 

 

Оценка показателей надежности производилась по формулам:

— наработка на отказ

 

 

 

 

V t-

 

 

z j

1

 

Т-- i = 1

 

(15>

— среднее время восстановления

 

 

 

т

 

 

 

S o

 

(17}

о

=

 

где Г; — значения наработки

между отказами хроматографа, ч;

tai — значения времени, затрачиваемого на восстановление от­

казавшего хроматографа;

отказов

и ремонтов испыты­

т — число зарегистрированных

ваемых приборов.

 

 

 

Сходимость результатов измерений оценивалась через каждые240 ч работы прибора путем проведения 25 последовательных ана­ лизов смеси 2% пропана в азоте и оценивалась по относительно­ му значению среднеквадратичесцого отклонения погрешности вы­ сот пиков в процентах от измеряемой величины:

i

= 1

где п — число анализов,

(п = 25);

h'i — высота t-го пика.

П

2 h\

Л/г: = /;;_-С=2_ . (НО-

Исходные данные и результаты расчета выборочного определе­ ния сходимости измерений приведены в табл. 8.

Результаты обработки данных по отказам, полученных в про­ цессе испытаний, приведены в табл. 9.

Сведения б наработке на отказ основных блоков хроматографа,, полученные за все время испытаний (включая период приработки), приведены в табл. 10

25.


;1лгм >« анализов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Щ

хдл)

h v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 8

 

 

П р и б о р Лга 1

 

 

 

 

П р и б о р

№ 2

 

 

I проверка

II проверка

III

проверка

I проверка

II проверка

III

проверка

h,

Дh]

к]

 

да;

h 'i

Mi]

К

Mi.

>4

Mi]

"'i

Дlit

128

0

129

 

0,5

129

0,4

218,5

0,7

208

0,5

173

0

128

0

129

 

0,5

128

0,6

218

1,2

208

0,5

177

1

128

0

129

 

0,5

128

0,6

218

1,2

208

0,5

178

0

128

0

129

 

0,5

128

0,6

219

0,2

208

0,5

178

0

128

0

129

'

0,5

128

0,6

218,5

0,7

208

0,5

177,5

0,5

128

0

129

0,5.

128

0,6

218

1,2

209

0,5

176,5

1,5

128

0

129

 

0.5

128

0,6

219

0,2

209

0,5

177

1

128

0

130

 

0,5

128

0,6

219

0,2

208

0,5

177

1

128

0

130

 

0,5

129

0,4

218

1,2

208

0,5

178

0

128

0

130

 

0,5

129

0,4

218

1,2

210

1,5

177,5

0,5

128

0

129,5

 

0

129

0,4

I 220

0,8

208 '

0,5

176,5

1,5

128

0

129,5

 

0

129

0,4

220

0,8

208

0,5

178,5

0,5

128

0

129,5

 

0

129

0,4

220

0,8

210

1,5

177

1

128

0

129

 

0,5

128

0,6

219

0,2

208

0,5

178,5

0,5

128

0

129

 

0,5

128

0,6

219

0,2 '

209

0,5

179

1

128

0

130

 

0,5

129

0,4

220

0,8

209

0,5

179

1

128

0

130

 

0,5

129

0,4

221

1,8

209

0,5

179

1

128

0

130

 

0,5

129

0,4

221

1,8

208

0,5

179

1

128

0

130

 

0,5

129

0,4

220

0,8

210

1,5

179

1

127,5

0,5

130

 

0,5

129

0,4

220

0,8

209

0,5

178

0

128

0

130

 

0,5

129

0,4

221

1,8

208

0.5

180

2

128

0

129,5

 

0

129

0,4

221

1,8

209

0,5

177

i

128

0

130

 

0,5

129

0,4

220

'0,8

209

0,5

178,5

0,5

128

0

130

 

0,5

129

0,4

219

0,2

210

1,5

178

0

128,5

0,5

430

 

0,5

129

0,4

219

0,2

208

0,5

178

0

3200

 

 

3239

 

 

3216

 

5581

5217

 

 

4453

.1,0

 

 

10,5

 

 

11,8

 

21,6

17

 

 

12,5

0,15%

 

 

1,5 О/

 

 

1,8%

 

О'

1,6%

 

 

1,9%

 

 

 

 

 

1,8

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 9

 

Период приработки

 

 

Период испытаний

 

 

« в /

 

 

 

2/,

 

 

 

 

приборов

I ti ч

т

Т ч

ч

ч

m

Т ч

ч

 

ч

ч

?

249

2,3

3

83

0,8

1964

0,3

1

1964

0,3

Л

630

5,2

4

157

1,3

2079

1,3

3

693

0,4

По обоим

849

7,5

7

125

1,1

4043

1,6

4

1010

0,4

приборам

 

 

 

 

Таблица 10

Наименование блока

 

^ ч

mi

Т ч

Датчик

 

4922

0

4922

Блон управления

 

4922

2

2641

Регистратор

 

4907

1

4907

Электропневманпческий

клапан

4252

1

4252

ЭПКД

 

4327

0

 

Панель газа-носителя

 

4327

Командный электропневматнческий

2399

4

600

прибор КЭП-12У

 

2422

1

2422 .

Панель анализируемого газа

 

Пневматическая приставка

 

1852

0

1852

Вторичный пневматический

само­

1852

1

1852 .

пишущий прибор ПВ4.3Э

 

 

 

 

При испытаниях определены:

наработка хроматографа на отказ в лабораторных условиях, 7=1010 ч с доверительными границами 640 и 1940 ч (при довери­ тельной вероятности 0,8);

время восстановления хроматографа (без учета продолжи­

тельности выхода на режим)... = 0,4 ч.

Полученные при испытаниях в лаборатории показатели надеж­ ности были проверены в производственных условиях методом под­ контрольной эксплуатации.

Ввиду затруднений с организацией систематического контроля за работой хроматографов, было решено с целью повышения досто­ верности статистических данных ограничить выборку при достаточ-

' но большой (1,5—2 года) продолжительности испытаний. Подконтрольной эксплуатации подвергались семь хроматогра­

фов ХП-499.

Суммарное время наработки составило 98020 ч. При этом был зафиксирован 81 отказ, на устранение которых затрачено 390 ч.

27


Распределение отказов, выявленных

в процессе

подконтроль­

ной эксплуатации, по элементам

хроматографа

приведено

в табл. 11.

 

Т а б л и ц а 11

 

 

Наименование блока

Число отказов з %

к общему числу

 

Блок подготовки анализируемого газа и газа

36

носителя

 

17

Командный прибор

 

Электропневматнческие клапаны

 

18

Блок управления

 

10

Регистратор

 

11

Датчик

 

6

Не установлены

 

О

Точное разграничение отказов по причинам возникновения весь­ ма затруднительно н зависит, в частности, от качества изготовле­ ния и уровня организации обслуживания приборов, однако для ориентировочной оценки распределения отказов за время подкон­ трольной эксплуатации хроматографов ХП-499 могут быть исполь­ зованы данные, приведенные, в табл. 12.

Для ХП-499 определены следующие показатели эксплуатацион­ ной надежности:

наработка на отказ в промышленных условиях 7’= 1210 ч с до­ верительными границами 910 и 1330 ч (при доверительной вероят­ ности 0,8);

Причина возникновения отказов

Конструктивные — неудачная конструкция, неправильный

выбор материала н размеров Технологические —

неудовлетворительное изготовление эле­ ментов, замена материалов, недостаточ­ ная приработка хроматографа на испытателыюм стенде и т. п.

Эксплуатационные — несвоевременное проведение профилак­

тических мероприятий, использование хроматографа в непредусмотренных ре­ жимах (по давлению и температуре анализируемого продукта, - условиям пита­ ния, внешним условиям и т. п.)

Таблица 12

Число отказов в % отобщего числа

15—30

35—50

20-35

28


время восстановления tB= 4,8 ч.

Проведенные исследования позволили нормировать для хрома­ тографа нижнее значение наработки на отказ 7 = 630 ч, выбранное в соответствии с ГОСТ 13216—67 и, удовлетворяющее, как целе­ сообразным,- так и реально достигнутым значениям наработки на отказ хроматографа.

Анализ отказов по элементам и причинам возникновения и оп­ ределение необходимых характеристик надежности прибора позво­ лили осуществить мероприятия по целенаправленному улучшению конструкции прибора.

Так, нормально открытый мембранный дозирующий кран (рис. 6. а), в котором открывание клапанов происходит под дейст-

б)

Рис. 6. Мембранные дозирующие краны:

а) нормально открытый; б)

нормально закрытый;

I — корпус; 2 — мембрана; 3 — крышка; 4 — вход

командного воз­

духа; 5 — вход анализируемого

газа;

6 — выход

анализируемого

газа; 7 — сопло: 8 — заслонка;

9 — пружина; 10— регулировочная

втулка

вием давления отбираемого на анализ газа, а закрытие—-давле­ нием командного воздуха, оказался непригоодным для отбора проб из аппаратов, находящихся под вакуумом или при низком давле­ нии. Замена в ряде приборов указанного крана нормально-закры­ тым краном (рис. 6, 6), в котором открытие клапанов производится давлением командного воздуха, а их закрытие — пружинами [14], позволило повысить надежность приборов на ряде технологиче­ ских объектов (аппараты контактного разложения этилового спир­ та в дивинил, установка сернокислотной гидратации эфира и т. п.).

В промышленных хроматографах, использующихся в системе управления ректификационной колонной при производстве легко­

29