Isıl güç sistemleri testlerinin güvenilirliği. "Isı temini ve ısıtma" disiplinindeki testler

Güvenilirlik özelliklerinin bileşenleri.

Güvenilirlik, nesnenin amacına ve kullanım koşullarına bağlı olarak aşağıdaki özelliklerin kombinasyonlarından oluşan karmaşık bir özelliktir:

Ø güvenilirlik;

Ø dayanıklılık;

Ø sürdürülebilirlik;

Ø Depolanabilirlik.

Güvenilirlik– bu, bir nesnenin belirli bir süre boyunca işlevselliğini sürekli olarak sürdürme özelliğidir.

Dayanıklılık- Bu, bir nesnenin yerleşik bir bakım ve onarım sistemi ile bir sınır durumu oluşana kadar çalışabilirliği sürdürme özelliğidir.

Bir nesnenin sınır durumu- Bu, güvenlik koşulları nedeniyle daha fazla kullanımının kabul edilemez olduğu veya ekonomik olarak mümkün olmadığı veya çalışma koşulunun eski haline getirilmesinin teknik olarak imkansız veya ekonomik olarak uygun olmadığı bir durumdur. Bir nesnenin sınırlayıcı durumu, ilk olarak, güvenlik veya ekonomik verimlilik göstergelerinde kabul edilemez bir düşüşle operasyonel bir kurulumda ortaya çıkabilir; ikinci olarak, böyle bir arıza sonucunda tesisin tekrar çalışır hale getirilmesinin teknik olarak imkansız veya ekonomik açıdan gerekçesiz olduğu bir tesisin çalıştırılması söz konusu değildir.

Sürdürülebilirlik- bu, öncelikle kurucu elemanların ve sistemlerin servis verilebilirliğini izleyerek arıza nedenlerini önlemeye ve tespit etmeye ve ikinci olarak bakım ve onarımlar yaparak operasyonel durumu sürdürmeye ve geri yüklemeye uyum sağlamayı içeren bir nesnenin özelliğidir. ekipman. Bir nesnenin bakımının yapılabilirliğini sağlamak için, nesnenin durumuna ilişkin etkili teşhislerin yapılması ve yüksek kalitede bakım ve onarımların yapılması gerekir.

Depolanabilirlik– depolama ve taşıma sırasında veya sonrasında güvenilirlik, dayanıklılık ve bakım yapılabilirlik değerlerini koruyan bir nesnenin özelliğidir.

Ekipmanın sınır durumu.

Bir nesnenin sınır durumu- Bu, güvenlik koşulları nedeniyle daha fazla kullanımının kabul edilemez olduğu veya ekonomik olarak mümkün olmadığı veya çalışma koşulunun eski haline getirilmesinin teknik olarak imkansız veya ekonomik olarak uygun olmadığı bir durumdur. Bir nesnenin sınırlayıcı durumu, ilk olarak, güvenlik göstergelerinde veya ekonomik verimliliğinde kabul edilemez bir azalma olan operasyonel bir kurulumda ortaya çıkabilir; ikinci olarak, böyle bir arıza sonucunda tesisin tekrar çalışır hale getirilmesinin teknik olarak imkansız veya ekonomik açıdan gerekçesiz olduğu bir tesisin çalıştırılması söz konusu değildir. Yeni baskıda, sınır durumu, bir nesnenin daha fazla çalışmasının kabul edilemez olduğu veya tehlike, ekonomik veya çevresel nedenlerden dolayı pratik olmadığı bir durumdur.

Ekipmanın bakımı.

Sürdürülebilirlik- bu, öncelikle kurucu elemanların ve sistemlerin servis verilebilirliğini izleyerek arıza nedenlerini önlemeye ve tespit etmeye ve ikinci olarak bakım ve onarımlar yaparak operasyonel durumu sürdürmeye ve geri yüklemeye uyum sağlamayı içeren bir nesnenin özelliğidir. ekipman. Bir nesnenin bakımının yapılabilirliğini sağlamak için, nesnenin durumuna ilişkin etkili teşhislerin yapılması ve yüksek kalitede bakım ve onarımların yapılması gerekir. Yeni baskıda sürdürülebilirlik, bir nesnenin belirli kullanım ve bakım koşulları altında gerekli işlevi yerine getirebileceği bir durumu sürdürme veya eski haline getirme yeteneğidir.

Güç ekipmanlarının arızası kavramı.

Tanım gereği, çalışabilirlik, bir nesnenin belirli bir işlevi yerine getirme durumudur, belirtilen parametrelerin değerlerini düzenleyici ve teknik belgelerle belirlenen sınırlar dahilinde tutar. Enerji santralleri ile ilgili olarak, bunların işletilebilirliği, işletme belgelerinde belirtilen sınırlar dahilinde ilgili parametrelerle elektriksel ve termal yükleri taşıyabilecekleri bir durum olarak tanımlanır.

Başarısızlığa performans kaybı denir, yani. belirtilen işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden en az bir parametrenin değerinin, düzenleyici ve teknik dokümantasyon tarafından belirlenen gereklilikleri karşılamadığı bir duruma geçiş. Enerji santralleri için arızalar, mevcut güçte veya elektrik ve termal enerji parametrelerinde bir azalma ile ilişkilidir.

Geri yüklenen nesnelerin güvenilirlik özellikleri.

Sürdürülebilirlik özellikleri.

1. Nesne restorasyonu kanunu

2. İyileşme yoğunluğu

3. Ortalama iyileşme süresi

4. Nesnenin dayanıklılığı kanunu

5. Ekipmanın ortalama kaynağı ve ortalama hizmet ömrü

6. Ekipmanın atanan kaynağı ve hizmet ömrü

Çatlaklı bir cismin kırılma modeli.

28'e bakın.

Sünek kırılma süreci.

Sünek kırılma, önemli plastik deformasyondan sonra meydana gelir. Metalin yapısını değiştirme süreci şematik olarak Şekil 1'de gösterilmektedir. 1000x büyütmeli mikroskop altında (Görünüm 1) görülebilen metalin başlangıç ​​yapısı, yaklaşık olarak aynı boyuttaki tanelerden oluşan bir ağdır. Tahıl alanı tekdüzedir, özellikle karbon bileşikleri - karbürler olmak üzere gözle görülür hiçbir yabancı madde kalıntısı yoktur. Bazı durumlarda, taneciklerin arka planında öne çıkan bir dizi küçük kalıntı içeren daha düşük kaliteli metal kullanmak mümkündür.

Süreksizliklerin çekirdeklenmesi ve gelişimi tane sınırlarında başlar. İlk çatlaklar her zaman parçanın dış yüzeyinden kaynaklanır. Metal mikro hasarlarının dağılımının doğası çekme gerilimine bağlıdır. Yüksek gerilimlerde, mikro hasarlar kırılma yüzeyine yakın lokalize olur; düşük gerilimlerde ise numunenin uzunluğu boyunca eşit olarak dağılırlar.

İlk aşamada, bireysel gözenekler ortaya çıkar (tip 2), plastik deformasyonun artmasıyla birlikte gözenek sayısı artar, bireysel gözenekler zincirler halinde birleştirilir (tip 3). Daha sonra gözenek zincirleri büyüyerek malzemenin geniş alanlarını kaplayan mikro çatlaklara dönüşür (tip 4). Deformasyon süreci sırasında, daha fazla hasar tek bir ana çatlak üzerinde yoğunlaşana kadar kesit içinde gelişen birkaç paralel çatlak (tip 5) ortaya çıkar. Bu çatlak parçanın arızalandığı yerdir.

Termal güç ekipmanının güvenilirliği kavramı.

Enerji santrallerini diğer endüstrilerdeki üretim işletmelerinden ayıran karakteristik bir özellik, “elektrik üretimi – elektrik tüketimi” arasında sürekli bir dengenin sağlanması gerekliliğidir. Bu koşul, günün saatine, haftanın günlerine, üretilen ürünlere olan talepteki mevsimsel dalgalanmalara, santrale sağlanan yakıtın kalitesindeki dengesizliğe vb. bakılmaksızın karşılanmalıdır.

Gelecekte kullanmak üzere elektrik üretmek ve depolamak imkansız olduğundan, santral ekipmanlarının işletiminde öngörülemeyen bir arıza, bu ekipmanın restorasyon masraflarına ek olarak, elektrik tüketicilerine ciddi zararlar verebilir, sürekli çalışan endüstrilerde felaket durumlarına neden olabilir. , ulaşımda acil durumlar yaratır, bağlantılı olarak kamu hizmetlerinin çalışmalarını önemli ölçüde zorlaştırır. Bu nedenle enerji santrallerinin ve enerji sistemlerinin temel görevi tüketicilere kesintisiz enerji arzını sağlamaktır. Bu sorun ancak ekipmanın iyi durumda olması ve güvenilir şekilde çalışması durumunda çözülebilir.

GOST R 53480-2009, güvenilirliği bir kullanılabilirlik özelliği ve onu etkileyen arızasız çalışma ve bakım kolaylığı ve bakım desteği özellikleri olarak tanımlar.

Hazırlık, bir nesnenin, gerekli dış kaynakların sağlandığı varsayılarak, belirli koşullar altında gerekli işlevi yerine getirme yeteneğidir.

Bir enerji santrali için güvenilirlik kavramı daha spesifik olarak formüle edilebilir. Termik santrallerin güvenilirliği, belirli bir ekipman bakım ve onarım sistemi ile gerekli yük programına göre belirli parametrelerde elektrik ve termal enerji üretme yeteneğinin zaman içinde sürdürülmesi özelliğidir.

(ders Notları)

uzmanlık öğrencileri için

"Termal enerji santralleri"

Isıl Güç Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi,

Teknik Bilimler Doktoru Sİ. Şuvalov

İvanovo 2013


Ders no. Ders Sayfa
EKİPMAN GÜVENİLİRLİĞİNİN TEMEL KAVRAMLARI
ENERJİ SANTRALİ ARIZALARI
başarısızlıkların rastgele değişkenler biçiminde tanımlanması
RASTGELE DEĞİŞKENLERİN DAĞILIMI YASALARI
Nicel güvenilirlik göstergeleri
Bakım ve dayanıklılık özellikleri
ÇELİĞİN İMHA MEKANİZMALARI
TPP EKİPMANLARININ ONARIM ORGANİZASYONU
TERMAL ENERJİ EKİPMANLARININ PARK KAYNAĞI
METAL EKİPMANIN DURUMUNU İZLEME YÖNTEMLERİ
GİZLİ HATALARI TESPİT ETME YÖNTEMLERİ
Mikroyapısal izleme
EKİPMANIN KONTROL PROSEDÜRÜ
TEKNİK DURUM KONTROLÜNÜN HEDEFLERİ
ELEMENTLERİN KONTROL PERİYODİKLİĞİ
ARIZASIZ ÇALIŞMA SONUÇLARINA DAYANARAK EKİPMANIN DURUMUNUN ÖNGÖRÜLMESİ
BUHAR BORU HATTI DİRSEKLERİNİN METAL MİKRO YAPISINDA ARTIK DEFORMASYON NEDENİYLE HASARIN TAHMİNİ

Ders 1. EKİPMAN GÜVENİLİRLİĞİNİN TEMEL KAVRAMLARI

1.1. Termik santrallerin güvenilirliğinin belirlenmesi

Enerji santrallerini diğer endüstrilerdeki üretim işletmelerinden ayıran karakteristik bir özellik, “elektrik üretimi – elektrik tüketimi” arasında sürekli bir dengenin sağlanması gerekliliğidir. Bu koşul, günün saatine, haftanın günlerine, üretilen ürünlere olan talepteki mevsimsel dalgalanmalara, santrale sağlanan yakıtın kalitesindeki dengesizliğe vb. bakılmaksızın karşılanmalıdır.

Gelecekte kullanmak üzere elektrik üretmek ve depolamak imkansız olduğundan, santral ekipmanlarının işletiminde öngörülemeyen bir arıza, bu ekipmanın restorasyon masraflarına ek olarak, elektrik tüketicilerine ciddi zararlar verebilir, sürekli çalışan endüstrilerde felaket durumlarına neden olabilir. , ulaşımda acil durumlar yaratır, bağlantılı olarak kamu hizmetlerinin çalışmalarını önemli ölçüde zorlaştırır. Bu nedenle enerji santrallerinin ve enerji sistemlerinin temel görevi tüketicilere kesintisiz enerji arzını sağlamaktır. Bu sorun ancak ekipmanın iyi durumda olması ve güvenilir şekilde çalışması durumunda çözülebilir.

GOST 27.002-83 “Teknolojide güvenilirlik. Terimler ve tanımlar", teknik bir nesnenin güvenilirliğini, belirli modlarda ve kullanım koşullarında gerekli işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden tüm parametrelerin değerlerini, belirlenmiş sınırlar dahilinde, zaman içinde muhafaza edilecek bir nesnenin özelliği olarak tanımlar, bakım, onarım, depolama ve nakliye.



GOST R 53480-2009'un daha sonraki bir baskısı, güvenilirliği bir kullanılabilirlik özelliği ve onu etkileyen hatasız çalışma ve bakım kolaylığı ve bakım desteği özellikleri olarak tanımlar.

Hazırlık, bir nesnenin, gerekli dış kaynakların sağlandığı varsayılarak, belirli koşullar altında gerekli işlevi yerine getirme yeteneğidir. Bu yetenek, güvenilirlik, sürdürülebilirlik ve bakım desteği özelliklerinin birleşimine bağlıdır. “Bu Koşullar” terimi iklimsel, teknik veya ekonomik koşulları içerebilir. Bakım kaynakları dışındaki gerekli dış kaynaklar kullanılabilirlik özelliklerini etkilemez.

Bir enerji santrali için güvenilirlik kavramı daha spesifik olarak formüle edilebilir. Termik santrallerin güvenilirliği, belirli bir ekipman bakım ve onarım sistemi ile gerekli yük programına göre belirli parametrelerde elektrik ve termal enerji üretme yeteneğinin zaman içinde sürdürülmesi özelliğidir.

GOST şu notu içerir: Güvenilirlik, nesnenin amacına ve kullanım koşullarına bağlı olarak aşağıdaki özelliklerin kombinasyonlarından oluşan karmaşık bir özelliktir:

Ø güvenilirlik;

Ø dayanıklılık;

Ø sürdürülebilirlik;

Ø Depolanabilirlik.

Güvenilirlik– bu, bir nesnenin belirli bir süre boyunca işlevselliğini sürekli olarak sürdürme özelliğidir. Yeni GOST'a göre güvenilirlik, bir nesnenin belirli koşullar altında belirli bir zaman aralığında gerekli işlevi yerine getirme yeteneğidir.

Dayanıklılık- Bu, bir nesnenin yerleşik bir bakım ve onarım sistemi ile bir sınır durumu oluşana kadar çalışabilirliği sürdürme özelliğidir. Yeni GOST'a göre dayanıklılık, bir nesnenin belirli kullanım ve bakım koşulları altında sınır durumuna ulaşılıncaya kadar gerekli işlevi yerine getirme yeteneğidir.

Bir nesnenin sınır durumu- Bu, güvenlik koşulları nedeniyle daha fazla kullanımının kabul edilemez olduğu veya ekonomik olarak mümkün olmadığı veya çalışma koşulunun eski haline getirilmesinin teknik olarak imkansız veya ekonomik olarak uygun olmadığı bir durumdur. Bir nesnenin sınırlayıcı durumu, ilk olarak, güvenlik göstergelerinde veya ekonomik verimliliğinde kabul edilemez bir azalma olan operasyonel bir kurulumda ortaya çıkabilir; ikinci olarak, böyle bir arıza sonucunda tesisin tekrar çalışır hale getirilmesinin teknik olarak imkansız veya ekonomik açıdan gerekçesiz olduğu bir tesisin çalıştırılması söz konusu değildir. Yeni baskıda, sınır durumu, bir nesnenin daha fazla çalışmasının kabul edilemez olduğu veya tehlike, ekonomik veya çevresel nedenlerden dolayı pratik olmadığı bir durumdur.

Sürdürülebilirlik- bu, öncelikle kurucu elemanların ve sistemlerin servis verilebilirliğini izleyerek arıza nedenlerini önlemeye ve tespit etmeye ve ikinci olarak bakım ve onarımlar yaparak operasyonel durumu sürdürmeye ve geri yüklemeye uyum sağlamayı içeren bir nesnenin özelliğidir. ekipman. Bir nesnenin bakımının yapılabilirliğini sağlamak için, nesnenin durumuna ilişkin etkili teşhislerin yapılması ve yüksek kalitede bakım ve onarımların yapılması gerekir. Yeni baskıda sürdürülebilirlik, bir nesnenin belirli kullanım ve bakım koşulları altında gerekli işlevi yerine getirebileceği bir durumu sürdürme veya eski haline getirme yeteneğidir.

Depolanabilirlik– depolama ve taşıma sırasında veya sonrasında güvenilirlik, dayanıklılık ve bakım yapılabilirlik değerlerini koruyan bir nesnenin özelliğidir. Yeni baskıda depolanabilirlik, bir nesnenin depolama veya taşıma sırasında ve sonrasında gerekli işlevi yerine getirebilme yeteneğidir.

Enerji santrallerinin karakteristiği, Şekil 1.1'de gösterilen döngüsel çalışma modudur. bir grafik şeklinde. Belirli bir çalışma süresinden sonra planlı önleyici bakımın (PPR) yapılması için kurulum durdurulur ve çalışma sırasında arıza oluşması durumunda plansız onarımlar (UP) gerçekleştirilir. Bazı durumlarda, tesisin aksama süresi, tesisin teknik durumuyla ilgili olmayan bireysel elemanlarının veya harici elemanlarının modernizasyonu ve yeniden inşası ile ilişkilendirilebilir; örneğin, elektrik veya termal güçteki bir azalma nedeniyle rezerve alınmasıyla ilişkilendirilebilir. enerji tüketimi, yakıt alımı için fon eksikliği veya güç sisteminde bir kaza, örneğin elektrik hattının kesilmesi.

Yedekte bir enerji santralinin varlığının güvenilirliğini etkilemediğini varsayacağız. Bu durumda enerji santralleri için güvenilirliğin ana bileşenleri güvenilirlik, dayanıklılık ve bakım kolaylığıdır.

Belirli bir kurulumun, hangi güvenilirlik bileşeniyle ilgili olduğunu belirtmeden güvenilir veya güvenilmez olduğunu söylemek çok genel olur. Daha önce güvenilirlik kavramı, güvenilirliğin yalnızca bir yönü olan güvenilirlikle ilişkilendiriliyordu. Bununla birlikte, bir kurulumun güvenilirliği düşük ancak dayanıklılığı yüksek veya güvenilirliği yüksek ancak bakım kolaylığı düşük olabilir. Tipik olarak, bir güvenilirlik özelliğinin bir bileşenindeki iyileşme, diğerinin pahasına elde edilir. Örneğin bir tesisatın güvenilirliği, sık sık ve uzun süre onarılması durumunda önemli ölçüde artırılabilir. Ancak bu, kurulumun bakımının düşük olduğu anlamına gelecektir. Bu nedenle, bir kurulumun güvenilirliğinden bahsederken, üç bileşenini de aklımızda tutacağız: güvenilirlik, dayanıklılık ve bakım kolaylığı. Aksi takdirde hangi bileşenden bahsettiğimizi şart koşacağız.

Ders 2. ENERJİ SANTRALİ ARIZALARI

Güvenilirlik teorisinin temel kavramlarından biri de tesisatın operasyonel durumu ve tesisatın arızalanması kavramıdır. GOST'a göre
R 53480-2009 operasyonel durum - gerekli dış koşulların sağlanması koşuluyla, gerekli işlevi yerine getirebildiği bir nesnenin durumu. Bir nesnenin aynı zamanda bazı işlevler için çalışır durumda, bazı işlevler için ise çalışmaz durumda olabileceği öngörülmektedir. Başarısızlık, bir nesnenin gerekli bir işlevi yerine getirme yeteneğinin kaybıdır.

Santralin temel amacı, tüketicilere sevk yük çizelgesine göre belirlenen parametrelerde, gerekli miktarda elektrik ve termal enerji sağlamaktır.

Bir enerji santrali tasarlanırken, içerdiği ekipmanın bileşimi, genel olarak belirli bir yakıt kalitesi ve belirli çevresel parametrelerle tesisin belirtilen gücü geliştireceği şekilde seçilir. Bu güce veya performansa denir nominal. Santralde kurulu olan turbojeneratörlerin nominal güçlerinin toplamına denir. yüklenmiş kapasite enerji santralleri.

Maksimum elektrik talebinin yanı sıra, santraldeki diğer birimlerin zorla kapatılması ve bunun sonucunda ortaya çıkan elektrik kesintisi durumunda, bazı durumlarda kazanların ve türbinlerin nominal gücün üzerinde kısa süreli aşırı yüklenmesine izin verilir. İzin verilen aşırı yük seviyesine denir maksimum güç. İzin verilen aşırı yükün büyüklüğü ve maksimum süresi deneysel olarak belirlenir ve ekipman üreticileriyle anlaşmaya varılır.

Santrallerin gerçek çalışma koşullarında, yakıt kalitesindeki değişiklikler, ekipman kusurları ve dış koşullardaki değişiklikler nedeniyle yüklerini nominalin altında sınırlamak mümkündür. Belirli bir zamanda kullanılabilecek gerçek gücün değerine denir. mevcut güç.

Termik santraller üretkenliğin yalnızca belirli bir sınıra kadar azalmasına izin verir; bu sınırın altında tesisin bireysel üniteleri istikrarlı bir şekilde çalışamaz. Bu güce denir izin verilen minimum güç. Ayrıca testler sonucunda belirlenir ve üreticilerle anlaşmaya varılır.

Tüketicilerin ürettiği elektrik ve termal enerji yük programları günün saatine, haftanın günlerine ve aylara göre önemli ölçüde değişiklik göstermektedir. Yükler, sistemdeki gerekli güce, bireysel santral tesislerinin mevcut gücüne ve verimliliğine bağlı olarak sevk hizmetleri yoluyla santraller arasında dağıtılır.

PTE'ye göre, işletmeye alınan enerji santrallerinin ve ağlarının ekipmanı dört çalışma durumundan birinde olmalıdır:

Ø iş;

Ø rezerv;

Ø onarım;

Ø koruma.

Onarım için çıkarma veya koruma amacıyla yerleştirme, baş mühendis tarafından imzalanan ve güç sisteminin sevk servisine gönderilen hızlı bir başvuru ile resmileştirilir. Ekipmanın derhal kapatılması gerekiyorsa başvuru yapılmaz, ancak sevk servisine kapatma nedenleri ve hasarlı ünitenin beklenen onarım süresi hakkında anında bildirim gönderilir.

Dolayısıyla, eğer ilgili uygulamalar tamamlanmadıysa, ekipmanın çalışır durumda olduğu ve izin verilen minimumdan maksimuma kadar değişen bir yükü taşıyabileceği varsayılır. Bu kapasitelerin değerleri santral ve enerji sisteminin sevk hizmetleri ile bakanlığın ilgili dokümanlarında kayıtlıdır.

Tanım gereği, çalışabilirlik, bir nesnenin belirli bir işlevi yerine getirme durumudur, belirtilen parametrelerin değerlerini düzenleyici ve teknik belgelerle belirlenen sınırlar dahilinde tutar. Enerji santralleri ile ilgili olarak, bunların işletilebilirliği, işletme belgelerinde belirtilen sınırlar dahilinde ilgili parametrelerle elektriksel ve termal yükleri taşıyabilecekleri bir durum olarak tanımlanır.

Başarısızlığa performans kaybı denir, yani. belirtilen işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden en az bir parametrenin değerinin, düzenleyici ve teknik dokümantasyon tarafından belirlenen gereklilikleri karşılamadığı bir duruma geçiş. Enerji santralleri için arızalar, mevcut güçte veya elektrik ve termal enerji parametrelerinde bir azalma ile ilişkilidir.

Açık ve gizli arızalar, tam ve kısmi arızalar arasında bir ayrım yapılır. Ekipman arızası nedeniyle santralin çalışmasının durması durumunda, tam bir bariz arıza meydana gelir. Kurulum işlevselliğini tamamen kaybeder ve bu olay operasyonel belgelere yansıtılır.

Bireysel ünitelerdeki kusurlar nedeniyle tesisin mevcut gücü, dağıtım yük çizelgesinde belirtilen gücün altına düşerse, ancak izin verilen minimum değerin üzerinde kalırsa ve kurulum devre dışı bırakılmazsa, bu tür bir olay da kayıt altına alınır. operasyonel belgeler. Kısmi görünür bir arıza meydana gelir.

Ekipman elemanlarında kusurların ortaya çıkması nedeniyle tesisin mevcut gücünün belirli bir andaki sevk yükünü aşan bir değere düşmesi durumunda, elektrik ve termik tüketiciler için bu tür bir olay kaydedilmeyebilir. enerji, başarısızlık fark edilmeden kalır. Bazen tesisin bakımını yapan işçiler bunun farkında olmayabilir. Bu kısmi örtülü bir başarısızlık durumudur.

Ekipman beklemedeyse tam bir örtülü arıza meydana gelebilir; Sevkiyatçının talimatıyla belirli bir süre sonra tesisin izin verilen maksimum kapasiteye kadar yüklenebileceği varsayılmaktadır. Tesisatın devreye alınmasını engelleyen kusurların ortaya çıkması tamamen arızaya yol açar ancak bu kusur dışarıdan görünmeyebilir. Tesis yedekte iken kusurların giderilmesi durumunda bu tür arızalar bazen kaydedilmez.

Enerji santralleri ve ağlarının işletilmesinde güvenilirlik teorisinde kullanılan “başarısızlık” kavramı üç terime ayrılmıştır:

Ø kaza;

Ø tüketicinin kapatılması.

Buna karşılık 1. ve 2. derece başarısızlıklar var. Kazalar ve arızalar TopEnergo Bakanlığı tarafından kayıt altına alınmakta ve araştırılmaktadır.

Ekipmanın plansız olarak işletmeden çekilmesi veya rezerve edilmesi veya yük atılması, tüketicilere sağlanan güç kaynağının kesinti derecesine, hasarın niteliğine, onarımların hacmine ve süresine bağlı olarak belirtilen şartlara göre sınıflandırılır (talimatlara bakın). Planlı onarımlar sırasında ekipmanda meydana gelen hasarlar, ekipmanın yenilenmesine bağlı olarak kaza veya arıza olarak sayılır.

Önleyici denetimler sırasında tespit edilen küçük kusurları (yağ keçelerinin doldurulması, kazanların cürufunun temizlenmesi, yağ sızıntılarının giderilmesi, contaların değiştirilmesi vb.) ortadan kaldırmak için derhal talep üzerine ekipmanın plansız kapatılması, bir kaza veya arıza olarak değerlendirilmez. sevk kontrol grafik sanatlarının ihlali. Yalnızca mağaza belgelerinde dikkate alınır.

Kaydedilen her arıza için dahili bir araştırma gerçekleştirilir. Soruşturmanın ana amaçları şunlardır:

Ø İhlallerin nedenlerinin ve faillerinin teknik olarak nitelikli tespiti;

Ø Hasarlı ekipmanın işlevselliğini yeniden sağlamak için organizasyonel ve teknik önlemlerin geliştirilmesi;

Ø gelecekte benzer ihlalleri önlemek için önlemlerin geliştirilmesi;

Ø Enerji işletmesi personelinin tüketicilere kesintisiz ve güvenilir enerji tedarikini sağlamaya yönelik önlemlerin uygulanmasına yönelik sorumluluğunu artırmaya yönelik önlemlerin geliştirilmesi.

Kazaların ve arızaların muhasebesi, ekipman ve yapıların işletmeye kabul edildiği tarihten itibaren gerçekleştirilir; kabul komitesi tarafından kanunun imzalandığı tarihten itibaren. Bu durumda 2 teknolojili özel karne düzenlenir. İşletmeye alınmadan önce ve ayrıca planlı onarımlar ve testler sırasında tespit edilen ekipman hasarı durumları, 2-tech raporlama formuna dahil edilmez, ancak mağaza belgelerinde ve arıza kartlarında mutlaka dikkate alınır. Planlı onarımlardan çıkarken, termal-mekanik ekipmanlarda basınç artışının başlangıcından itibaren, türbinler ve diğer döner mekanizmalarda anma hızına ulaştığı andan itibaren kazalar ve arızalar kaydedilir.

Bir istasyon kazasının, aşağıdakilere neden olan çalışma modunun ihlali olduğu kabul edilir:

Ø birinci kategorideki tüketicilere 20 dakikadan fazla bir süre boyunca veya ikinci kategorideki tüketicilere 10 saatten fazla bir süre boyunca güç kaynağının kesilmesi;

Ø termik santralden birinci kategorideki işletmelere 2 saatten fazla bir süre veya ikinci kategorideki işletmelere 10 saatten fazla bir süre boyunca proses buharı tedarikinde kesinti;

Ø kesintinin süresine bakılmaksızın tüketicilere 50.000 kWh'den fazla elektrik veya 400 Gcal'den fazla ısı tedariki;

Ø 500 MW ve üzeri kurulu güce sahip eyalet bölge elektrik santrallerinde elektrik yükünün veya 100 MW ve üzeri kurulu güce sahip termik santrallerde elektrik ve termal yükün tamamen hafifletilmesi.

1. derecenin çalışmaması, santralin çalışma modunun ihlali olarak kabul edilir ve bu durum:

Ø ikinci kategorideki tüketicilere 1 ila 10 saatlik bir süre boyunca veya üçüncü kategorideki tüketicilere 10 saatten fazla bir süre boyunca güç kaynağının kesilmesi;

Ø termik santralden birinci kategorideki işletmelere 30 dakikadan 2 saate kadar veya ikinci kategorideki işletmelere 2 ila 10 saate kadar proses buharı tedarikinde kesinti;

Ø kesinti süresine bakılmaksızın tüketicilere 5000 ila 50.000 kWh tutarında elektrik veya 50 ila 400 Gcal miktarında ısı tedariki;

Ø 100 ila 500 MW kurulu güce sahip eyalet bölge enerji santrallerinde elektrik yükünün veya 25 ila 100 MW kurulu güce sahip termik santrallerde elektrik ve termal yükün tamamen boşaltılması.

2. derecenin çalışmaması, santralin çalışma modunun ihlali olarak kabul edilir ve bu durum:

Ø 3 günden daha kısa sürede restorasyon onarımı gerektiren ekipman hasarı;

Ø Kesinti süresine bakılmaksızın tüketicilere 500 ila 5000 kWh miktarında elektrik veya 20 ila 50 Gcal miktarında ısı eksikliği.

Kazalar ve arızalar, hatalı eylemlerinden, teknik çalıştırma kurallarının (PTE), güvenlik düzenlemelerinin (PTB), patlama ve yangın çalıştırma kurallarının (EPPB) ihlallerinden veya üretim talimatlarının ihlallerinden kaynaklanıyorsa, işletme personelinin hatası olarak sınıflandırılır.

Onarım personelinin hatası nedeniyle, kazalar ve arızalar, düşük kaliteli onarımlar, yetersiz önleyici denetimler ve ekipman kontrolü, yanlış eylemler ve onarım işi yapma kurallarının (RDPR) ve PTE gerekliliklerinin ihlali sonucu sınıflandırılır, PTB, PVPB.

Yönetim personelinin hatası nedeniyle, kazalar ve arızalar, acil durum kaynaklarını ve ekipman kusurlarını ortadan kaldırmak için önlemlerin zamanında alınmaması, ekipmanın güvenilirliğini artırmayı amaçlayan üst düzey otoritelerin direktiflerine uyulmaması, zamansız veya yetersiz onarımlar veya onarımların zamanında yapılmaması sonucu olarak sınıflandırılır. ekipmanın önleyici testleri, acil durum genelgelerine uyulmaması, teknik düzenlemelerin ihlali , PTB, PVPB, personel ile çalışmayı organize etme yönergeleri.

Diğer kuruluşların neden olduğu kazalar ve arızalar, yalnızca bu kuruluşların temsilcilerinin soruşturmaya katılımıyla ilgili yeterli gerekçe olması durumunda sınıflandırılır. Bunların nedenleri, ekipmanın düşük kaliteli üretimi, tasarım kusurları, kalitesiz inşaat, kurulum, onarım ve ayarlama çalışmaları, tasarımdaki kusurlar ve kusurlar olabilir.

Doğal olaylardan kaynaklanan kazalar ve arızalar, yalnızca bu olayların özelliklerinin (buz kalınlığı, rüzgar hızı vb.) proje veya mevcut standartlar tarafından sağlanan hesaplanan değerleri aşması durumunda sınıflandırılabilir.

Doğal aşınma ve yıpranmadan kaynaklanan kazalar ve arızalar (yaşlanma, malzeme özelliklerindeki değişiklikler, yorulma olgusu, korozyon vb.) ancak işletme sırasında önlenemiyorsa sınıflandırılabilir.

Santral ve şebekelerdeki tüm kazalar ve operasyonel arızalar arıza haritalarına kaydedilmektedir. Santralin kapanması durumunda inceleme raporu ile kaza ve arıza raporu düzenlenmektedir. Bu belgeler açıklayıcı teknolojik diyagramları, hasar çizimlerini ve fotoğraflarını, kayıt cihazlarının bantlarını, koruma ve otomasyonun işleyişine ilişkin sonuçları, metalografik ve diğer çalışmaların sonuçlarını içerir.

Operasyon personeli tarafından tamamlanan arıza kartları, değerlendirilmek üzere günlük olarak işletme yönetimine sunulur ve ardından ilgili üretim hizmetlerine gönderilir.

Bir santralde meydana gelen her kaza ve işletme arızası detaylı bir şekilde araştırılmalıdır. Sebepler ve suçlular ortaya konulmalı ve benzer vakaların önlenmesine yönelik spesifik tedbirler belirlenmelidir. İhlallere ilişkin soruşturma, ihlallerin meydana gelmesinden hemen sonra başlamalı ve en fazla 10 gün içinde tamamlanmalıdır. Soruşturma komisyonunun oluşumu ihlallerin büyüklüğüne göre talimatlarla düzenleniyor. Ekipmanda ciddi hasar olması durumunda komisyon, üretim tesislerinin temsilcilerini, onarım organizasyonlarını, metalografi ve mukavemet hesaplama uzmanlarını, araştırma ve devreye alma kuruluşlarının temsilcilerini içermelidir.

Arıza haritaları ve kaza ve arıza inceleme raporları, tüm enerji santrallerinden alınan malzemelerin özetlendiği ORGRES vakfına gönderilmektedir. Termal mekanik ekipmanların iş analizi ve hasar incelemelerine ilişkin koleksiyonlar yıllık olarak yayınlanmaktadır.


Ders 3. başarısızlıkların rastgele değişkenler biçiminde tanımlanması

Ekipmanın çalışmasının güvenilirliğini analiz ederken, arızanın rastgele bir olayı temsil etmesi önemlidir. Arızanın meydana gelme anı, yani. çalışır durumdaki bir durumdan çalışmayan bir duruma geçiş önceden bilinmemektedir. Bu nedenle güvenilirlik sorunu ortaya çıktı ve var. Bu aslında güvenilirliği sağlamanın temel özelliği ve zorluğudur. Başarısızlıklar doğası gereği deterministik olsaydı, güvenilirlik sorunları hiç yaşanmazdı.

Arızaların ortaya çıkmasının rastgele doğası aynı zamanda güvenilirlik analizine yaklaşımı da belirler. Bu amaçla olasılık teorisinin matematiksel aparatı ve matematiksel istatistik kullanılır.

Genel olarak rastgele değişken, deney sonucunda şu veya bu değeri alabilen ve hangisinin önceden bilinmediği bir niceliktir.

Rastgele değişkenler ayrık olabilir, yani kesin olarak sabit değerler alabilir veya sürekli olabilir, sınırlı veya sınırsız bir aralıkta herhangi bir değer alabilir. Örnek: yıl içindeki kurulum arızalarının sayısı. Burada rastgele değişken X, başarısızlıkların sayısı, olası değerlerdir X 1 =0, X 2 =1, X 3 =2, …. Bu değerlerin her biri mümkündür ancak kesin değildir. Büyüklük X her birini belli bir olasılıkla kabul edebiliriz. Deney sonucunda değer X bu değerlerden birini alacak, yani ortak olaylar grubunun tamamından biri meydana gelecektir. Bu olayların olasılıklarını gösterelim

Uyumsuz olaylar tam bir grup oluşturduğundan,

Bir rastgele değişkenin olası tüm değerlerinin olasılıklarının toplamı bire eşittir. Bu toplam olasılık bir şekilde bireysel değerler arasında dağıtılır. Bir rastgele değişkenin dağılımını belirtirsek, yani her bir olayın hangi olasılığa sahip olduğunu belirtirsek, olasılıksal bir bakış açısıyla tam olarak tanımlanacaktır.

Rastgele bir değişkenin dağılım yasası, olası değerler ile bunların oluşma olasılıkları arasında bağlantı kuran herhangi bir ilişkidir.

Bir dağıtım yasasını belirlemenin en basit şekli, rastgele bir değişkenin olası değerlerini ve bunlara karşılık gelen olasılıkları listeleyen bir tablodur.

X X 1 X 2 X N
R P 1 P 2 P N

Böyle bir tabloya rastgele değişkenin dağılım serisi denir. Dağıtım serisine daha görsel bir görünüm kazandırmak için grafiksel bir gösterim kullanın. Rastgele değişkenin olası değerleri apsis ekseni boyunca, bu değerlerin olasılıkları ise ordinat ekseni boyunca çizilir. Netlik sağlamak için, ortaya çıkan noktalar düz parçalarla bağlanır. Bu şekle dağıtım poligonu denir.

Dağıtım yasasının bir tablo veya dağıtım poligonu şeklinde temsil edilmesi yalnızca ayrık bir rastgele değişken için mümkündür. Belirli bir aralığı tamamen dolduran sonsuz sayıda olası değere sahip olduğundan, sürekli bir miktar için böyle bir karakteristik oluşturmak imkansızdır. Bu dağılımı niceliksel olarak karakterize etmek için kullanılan olayın olasılığı değildir. X=X 0 ve olayın olasılığı X<X 0., nerede X 0. – bazı güncel değişkenler. Bu olayın olasılığı şunlara bağlıdır: X 0. ve bir fonksiyonudur X 0. Bu fonksiyona rastgele değişken dağılım fonksiyonu denir X ve belirlenmiş F(X).

. (3.2)

Dağıtım işlevi F(X) aynı zamanda integral dağılım fonksiyonu veya integral dağılım yasası olarak da adlandırılır.

Dağılım fonksiyonu bir rastgele değişkenin en evrensel özelliğidir. Ayrık ve sürekli miktarlar için mevcuttur. Dağıtım fonksiyonu, olasılıksal bir bakış açısıyla rastgele bir değişkeni tam olarak karakterize eder ve dağıtım yasasının biçimlerinden biridir. Dağıtım fonksiyonunun temel özellikleri:

1. Dağılım fonksiyonu azalmayan bir değerdir.

Şu tarihte: X 2 >X 1 F(X 2) ≥ F(X 1).

2. “Eksi sonsuzda” dağılım fonksiyonu sıfırdır.
.

3. “Artı sonsuzda” dağılım fonksiyonu bire eşittir.

Bu, rastgele değişkenin X anlamı üstlenebilir
Sıfıra eşit olasılıkla "-". Rastgele değişken değeri X olasılıkla 1 dahilindedir.

Dağıtım fonksiyonu grafiği F(X) genel durumda, değerleri 0'dan başlayıp 1'e ulaşan, azalmayan bir fonksiyonun grafiğidir ve belirli noktalarda fonksiyonda sıçramalar, yani süreksizlikler olabilir.

Dağıtım fonksiyonunun genel görünümü Şekil 3.1'de gösterilmektedir. Herhangi bir ayrık rastgele değişkenin dağılım fonksiyonu her zaman süreksiz bir adım fonksiyonudur; atlamalar her zaman rastgele değişkenin olası değerlerine karşılık gelen noktalarda meydana gelir ve bu değerlerin olasılıklarına eşittir. Tüm sıçramaların toplamı bire eşittir.

Olası değerlerin sayısı arttıkça ve aralarındaki aralıklar azaldıkça, atlama sayısı artar ve atlamalar küçülür; kademeli eğri daha düzgün hale gelir. Rastgele ayrık bir değişken sürekli bir değişkene yaklaşır ve dağılım fonksiyonu da sürekli bir fonksiyona yaklaşır.


Rastgele değişkenleri içeren pratik problemleri çözerken, genellikle rastgele değişkenin aralıkta olma olasılığını hesaplamak gerekir. Eşitsizliğin sol ucunu aralığa dahil etmeyi, ancak sağ ucunu dahil etmemeyi kabul edelim. Üç olaya bakalım.

Modern bir enerji işletmesi (termik santral, kazan dairesi vb.), yardımcı teknolojik bağlantılarla birleştirilen bireysel kurulumlardan oluşan karmaşık bir teknik sistemdir.

Böyle bir teknik sistemin bir örneği, geniş bir ana ve yardımcı ekipman listesi içeren bir termik santralin temel termal diyagramıdır (PTS) (Şekil 5.1): buhar jeneratörü (buhar kazanı), türbin, yoğuşma ünitesi, hava giderici , rejeneratif ve ağ ısıtıcıları, pompalama ve çekiş ekipmanları vb.

İstasyonun temel termal diyagramı, santralin kullanılan termodinamik döngüsüne uygun olarak geliştirilmiştir ve kurulu ekipmanın çalışma sıvısının ana parametrelerini ve akış hızlarını seçmeye ve optimize etmeye hizmet eder. PTS genellikle tek üniteli ve tek hatlı bir diyagram olarak gösterilir. Diyagramda aynı ekipman şartlı olarak bir kez gösterilir, aynı amaca yönelik teknolojik bağlantılar da tek satır olarak gösterilir.

Temel termal diyagramın aksine, bir termik santralin fonksiyonel (tam veya genişletilmiş) diyagramı tüm ana ve yardımcı ekipmanları içerir. Yani, tam şema tüm birimleri ve sistemleri (çalışma, yedekleme ve yardımcı) ve ayrıca termal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesini sağlayan bağlantı parçaları ve cihazlara sahip boru hatlarını gösterir.

Tam şema, ana ve yardımcı ekipmanların, bağlantı parçalarının, bypass hatlarının, çalıştırma ve acil durum sistemlerinin sayısını ve boyutlarını belirler. Termik santralin güvenilirliğini ve teknik mükemmellik seviyesini karakterize ederler ve tüm modlarda çalışma imkanı sağlarlar.

İşlevsel amaçlarına ve bir güç ünitesinin veya termik santralin bir bütün olarak çalışmasının güvenilirliği üzerindeki etkilerine bağlı olarak, işlevsel diyagramın tüm elemanları ve sistemleri üç gruba ayrılabilir.

İlk grup, arızası güç ünitesinin (kazan, türbin, ana buhar boru hatları, bağlantı parçaları, kondansatör vb.) Tamamen kapatılmasına yol açan elemanları ve sistemleri içerir.


Pirinç. 5.1. Bir buhar türbini güç ünitesinin fonksiyonel ve yapısal diyagramları: 1 - kazan; 2 - türbin; 3 - elektrik jeneratörü; 4 - yoğuşma pompaları; 5 - hava giderici; 6 - besleme pompaları

İkinci grup, arızası güç ünitesinin kısmi arızasına yol açan elemanları ve sistemleri içerir, yani elektrik gücünde ve açığa çıkan ısıda orantılı bir azalma (taslak makineler, besleme ve yoğuşma pompaları, çift blok devrelerdeki kazanlar vb.) .).

Üçüncü grup, elektrik ve termal enerji üretiminden ödün vermeden (örneğin, rejeneratif ısıtıcılar) arızası bir güç ünitesinin veya enerji santralinin verimliliğinde azalmaya yol açan elemanları içerir.

Tüm bu grupların çalışmalarının güvenilirliğinin birbirine bağlı olduğu ortaya çıkıyor.

Termik santraller gibi karmaşık teknik sistemlerin güvenilirliğinin niceliksel göstergelerinin hesaplanması, işlevsel olanlardan farklı olarak fiziksel değil mantıksal bağlantıları yansıtan yapısal (mantıksal) diyagramların hazırlanmasını gerektirir.

Blok diyagramlar, tüm sistemin arızalanmasına yol açan arızalı devre elemanlarının sayısını veya kombinasyonunu belirlemeyi mümkün kılar.

Örnek olarak Şekil 2'de yer almaktadır. Şekil 5.1, bir buhar türbini güç ünitesinin temel termal ve yapısal diyagramlarını göstermektedir.

Yapısal diyagramın detay derecesi çözülen problemlerin doğasına göre belirlenir. Yapısal bir diyagramın unsurları olarak, belirli bir işlevsel amacı olan ve güvenilirlik verilerine sahip, ayrılmaz bir bütün olarak kabul edilen bir ekipmanın veya sistemin seçilmesi gerekir.

Termik santrallerin güvenilirliğinin nicel göstergeleri, elemanların bilinen güvenilirlik özellikleri ve fonksiyonel-yapısal diyagramlar kullanılarak hesaplanarak veya bunların işleyişine ilişkin istatistiksel veriler işlenerek elde edilebilir.

Buna göre, termik santrallerin termik güç ekipmanlarının güvenilirliğini ve yapısal diyagramlarını hesaplamak için tüm yöntemler üç gruba ayrılabilir:

  • Analitik Yöntemler;
  • istatistiksel yöntemler;
  • fiziksel yöntemler.

Giriş kısmından, bu bölümde ele alınan ana nesnenin karmaşık bir teknik sistem olarak termik santral olduğu zaten açıktır. Bu tür araçların güvenilirlik göstergelerini, operasyonlarının gerçek koşullarını dikkate alarak hesaplamak için yapısal hesaplama yöntemleri kullanılır.

Bu nedenle gelecekte analitik hesaplama yöntemlerine özel önem verilecektir.

Makale, Ulusal Araştırma Üniversitesi MGSU'nun VI. Uluslararası Bilimsel ve Teknik Konferansı “Isı ve Gaz Temini ve Havalandırmanın Teorik Temelleri” raporlarının toplanmasından elde edilen materyaller temel alınarak hazırlanmıştır.

Ulyanovsk Devlet Teknik Üniversitesi'nin “Isı Güç Sistemleri ve Tesisatları” (NIL TESU) araştırma laboratuvarı çalışanları tarafından bir dizi Rus şehrinde gerçekleştirilen ısı tedarik sistemlerinin işleyişinin analizi, yüksek derecede fiziksel Isıtma ağlarının ve ısı kaynaklarının ana ekipmanlarının ahlaki yıpranması ve yıpranması nedeniyle sistemlerin güvenilirliği sürekli azalmaktadır. Bu istatistiksel verilerle de doğrulanıyor; örneğin, Ulyanovsk şehrinin ısıtma ağlarında hidrolik testler sırasında meydana gelen hasarların sayısı sekiz yılda 3,5 kat arttı. Bazı şehirlerde (St. Petersburg, Samara, vb.), ısıtma ağlarında yüksek sıcaklık ve basınç korunurken ana ısıtma boru hatlarında büyük arızalar meydana geldi, bu nedenle şiddetli donlarda bile, ısı kaynağının çıkışındaki soğutucunun sıcaklığı 90-110 °C'nin üzerine çıkarılmadığında, şebeke suyunun standart sıcaklığa kadar sistematik olarak ısıtılması ("düşük ısınma") ile çalışmaya zorlanan ısı kaynakları vardır.

Isıtma ağlarının ve ısı kaynağı ekipmanlarının yenilenmesi ve büyük onarımları için ısı tedarik organizasyonlarının yetersiz maliyetleri, hasar sayısında önemli bir artışa ve merkezi ısı tedarik sistemlerinin arıza sayısında bir artışa yol açmaktadır. Bu arada, kentsel ısı tedarik sistemleri yaşam destek sistemleridir ve bunların başarısızlığı, binaların mikro ikliminde insanlar için kabul edilemez değişikliklere yol açar. Bu gibi durumlarda, birçok şehirdeki tasarımcılar ve inşaatçılar yeni yerleşim alanlarında ısıtma sağlamayı reddediyor ve orada yerel ısı kaynaklarının inşasını sağlıyor: çatıya monte, blok kazan daireleri veya apartman ısıtması için bireysel kazanlar.

Aynı zamanda, 190-FZ sayılı “Isı Temini” Federal Kanunu, bölgesel ısıtmanın öncelikli kullanımını, yani şehirlerde ısı tedarikini düzenlemek için birleşik elektrik ve termal enerji üretimini sağlar. Merkezi olmayan ısı tedarik sistemlerinin bölgesel ısıtma sistemlerinin termodinamik avantajlarına sahip olmamasına rağmen, günümüzde ekonomik çekicilikleri termik santrallerdeki merkezi sistemlerden daha yüksektir.

Aynı zamanda, tüketicilere ısı tedarikinde belirli bir düzeyde güvenilirlik ve enerji verimliliği sağlamak, 190-FZ sayılı “Isı Temini” Federal Kanununa uygun olarak ısıtma sistemlerini seçerken ve tasarlarken sunulan temel gereksinimlerden biridir ve SNiP 41-02-2003 “Isı Ağları”. Standart güvenilirlik seviyesi aşağıdaki üç kritere göre belirlenir: arızasız çalışma olasılığı, ısı kaynağının kullanılabilirliği (kalitesi) ve hayatta kalma.

Isı tedarik sistemlerinin güvenilirliği, ya oluştukları elemanların kalitesinin iyileştirilmesiyle ya da yedeklilik yoluyla arttırılabilir. Yedeksiz bir sistemin ana ayırt edici özelliği, herhangi bir elemanının arızalanmasının tüm sistemin arızasına yol açması, yedekli bir sistemde ise böyle bir olgunun olasılığının önemli ölçüde azalmasıdır. Isı tedarik sistemlerinde fonksiyonel yedeklilik yöntemlerinden biri, çeşitli ısı kaynaklarının ortak çalışmasıdır.

Isı tedarik sistemlerinin güvenilirliğini ve enerji verimliliğini artırmak için TESU UlSTU Araştırma Laboratuvarı, merkezi ve merkezi olmayan ısı tedarik sistemlerinin yapısal elemanlarını birleştiren, merkezi ana ve yerel pik ısı kaynaklarıyla kombine ısıtma sistemlerini çalıştırmak için teknolojiler yarattı.

İncirde. Şekil 1, merkezi ana ve yerel tepe ısı kaynaklarının sırayla dahil edildiği birleşik bir ısıtma sisteminin blok diyagramını göstermektedir. Böyle bir ısı tedarik sisteminde, ısı yükünün tamamı buhar türbinlerinin ağ ısıtıcılarına ısıtılması ile sağlandığından, termik santral 1,0 ısıtma katsayısıyla maksimum verimlilikle çalışacaktır. Bununla birlikte, bu sistem yalnızca ısı kaynağının yedeklenmesini sağlar ve ısı yükünün yerel olarak düzenlenmesi nedeniyle ısı tedarikinin kalitesini artırır. Bu çözümde ısıtma sisteminin güvenilirliğini ve enerji verimliliğini artırma olanakları tam olarak kullanılmamaktadır.

Önceki sistemin eksikliklerini ortadan kaldırmak ve birleşik ısı tedarik teknolojilerini daha da geliştirmek için, basınç veya sıcaklık belirli bir seviyenin altına düştüğünde, merkezi ve yerel tepe ısı kaynaklarının paralel olarak dahil edildiği birleşik ısıtma sistemleri önerilmiştir. Yerel ısı tedarik sistemlerini merkezi sistemden hidrolik olarak izole etmek için. Bu tür sistemlerde pik ısı yükündeki değişiklik, otonom pik ısı kaynakları ve yerel abone sistemleri arasında dolaşan şebeke suyunun akış hızındaki değişiklikler nedeniyle her abone için yerel niceliksel düzenleme ile gerçekleştirilir. Acil bir durumda, yerel tepe ısı kaynağı, temel ısı kaynağı olarak kullanılabilir ve şebeke suyunun bunun içinden ve yerel ısı besleme sisteminden sirkülasyonu, bir sirkülasyon pompası kullanılarak gerçekleştirilir. Isı tedarik sistemlerinin güvenilirliği, belirtilen işlevleri yerine getirme yetenekleri açısından analiz edilir. Bir ısıtma sisteminin belirli işlevleri yerine getirme yeteneği, ilgili güç, üretkenlik vb. seviyelerine sahip durumları tarafından belirlenir. Bu bağlamda, sistemin bir bütün olarak operasyonel durumu, kısmi arızası ve tamamen arızası arasında ayrım yapmak gerekir.

Ulyanovsk Devlet Teknik Üniversitesi Tesu Araştırma Laboratuvarı'nda kombine ısıtma sistemlerinin merkezi ana ve yerel pik ısı kaynaklarıyla çalıştırılmasına yönelik teknolojiler oluşturuldu.

Bir ısı tedarik sisteminin güvenilirliğini değerlendirirken başarısızlık kavramı ana kavramdır. Termik santral ve sistemlerin kurtarılabilir nesneler olduğu gerçeği göz önüne alındığında, elemanların, montajların ve sistemlerin arızaları, performans arızaları ve işletme arızaları olarak ikiye ayrılmalıdır. Birinci arıza kategorisi, bir elemanın veya sistemin t zamanında çalışır durumdaki bir durumdan çalıştırılamaz bir duruma (veya kısmen çalıştırılamaz duruma) geçişi ile ilişkilidir. Operasyonel arızalar, sistemin belirli bir t zamanında tüketici tarafından belirlenen ısı tedarik seviyesini sağlamaması (veya kısmen sağlamaması) ile ilişkilidir. Açıkçası bir elemanın veya sistemin arızalanması, işleyişin arızalanması anlamına gelmez. Ve bunun tersine, performansta bir arızanın meydana gelmediği durumda bile bir çalışma arızası meydana gelebilir. Bunu dikkate alarak sistem güvenilirliği göstergelerinin seçimi yapılır.

İyi bilinen göstergeler, elemanların veya ısı tedarik sistemlerinin bir bütün olarak güvenilirliğinin tek göstergeleri olarak kullanılabilir: λ(τ) - arızaların yoğunluğu (arıza akış parametresi); μ(τ)—geri kazanım yoğunluğu; P(τ) τ süresi boyunca hatasız çalışma olasılığıdır; F(τ), τ süresi boyunca iyileşme olasılığıdır.

Geleneksel ve kombine ısıtma sistemlerinin güvenilirliğini, T-100-130 türbinli bir termik santralde 203,1 MW'lık baz yük sağlanan 418,7 MW'lık aynı termal yük ile karşılaştıralım (şebeke su tüketimi 1250 kg/s) ) ve 215,6 MW tepe ısı kaynaklarının tepe yükü. Termik santral ve tüketici, 10 km uzunluğunda iki borulu ısıtma ağı ile birbirine bağlanmaktadır. Geleneksel bir bölgesel ısıtma sisteminde ısı yükünün tamamı CHP tesisi tarafından sağlanır. Kombine bir sistemde, tepe ısı kaynağı merkezi olanla seri halinde (Şekil 1), diğerinde paralel olarak (Şekil 2) kurulur.

Tüketicinin kazan dairesinde biri yedek olmak üzere üç adet sıcak su kazanı bulunmaktadır.

Olarak Şekil l'de görülebilir. Şekil 1 ve 2'de herhangi bir ısıtma sistemi karmaşık bir yapıdır. Bu tür çok işlevli sistemlerin güvenilirlik göstergelerinin hesaplanması oldukça emek yoğun bir iştir. Bu nedenle, bu tür sistemlerin güvenilirlik göstergelerini hesaplamak için, sistem güvenilirlik göstergelerini hesaplamaya yönelik matematiksel modelin bir dizi alt modele bölündüğü ayrıştırma yöntemi kullanılır. Bu ayrım teknolojik ve işlevsel kriterlere göre gerçekleştirilir. Buna uygun olarak ısıtma sisteminde bir ana ısı kaynağı (CHP), CHPP'den tüketicilere ısı taşıma sistemi, merkezi olmayan bir pik ısı kaynağı ve ısıtma yüklerini karşılayacak bir dağıtım ağı sistemi bulunmaktadır. Bu yaklaşım, bireysel alt sistemler için güvenilirlik göstergelerinin bağımsız olarak hesaplanmasını mümkün kılar. Tüm ısıtma sisteminin güvenilirlik göstergelerinin hesaplanması paralel seri yapıda olduğu gibi gerçekleştirilir.

Güvenilirlik açısından bakıldığında, bir termik santralin ısıtma ünitesi seri bağlı elemanlardan oluşan karmaşık bir yapıdır: kazan ünitesi, türbin, ısıtma ünitesi. Böyle bir yapısal diyagram için, ünitelerden birinin arızalanması tüm kurulumun arızalanmasına yol açar. Bu nedenle, ısıtma ünitesinin kullanılabilirlik faktörü aşağıdaki formülle belirlenecektir:

Nerede k g CHP, k g k, k g t ben k g tu sırasıyla tüm termik santralin, kazan ünitesinin, türbinin ve ısıtma tesisinin kullanılabilirlik faktörleridir.

Kullanılabilirlik faktörünün durağan değerleri k karşılık gelen devre elemanları için r, restorasyonların yoğunluğuna bağlı olarak belirlenir }