Контрольная работа по надежности. Контрольная работа по дисциплине Надежность энергетических систем
 Скачать 202.5 Kb.
|
|
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный индустриальный университет» Кафедра теплоэнергетики и экологии Направление подготовки 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» Направленность подготовки «Промышленная теплоэнергетика» Контрольная работа по дисциплине «Надежность энергетических систем» Выполнил: обучающийся группы ЗТ-201 Руин А.Д. Руководитель работы: доцент, к.т.н. Павловец В.М. Новокузнецк 2021г. Содержание Введение………………………………………………………………..3 1. Анализ мероприятий по повышению надежности промышленного оборудования в современном производстве……...5 2. Анализ мероприятий по повышению производственного ресурса энергетических систем………………………………………………...7 3. Анализ мероприятий по снижению аварийности и чрезвычайных ситуаций в промышленности.………………………………...............9 Заключение……..…………………………………………….……….12 Список литературы……………………………………………….......13 Введение. Живая природа за миллионы лет создала совершенные живые системы, в том числе и человека. За сравнительно более короткие сроки человек научился управлять свойствами живой природы и изменять свойства отдельных организмов применительно к своим нуждам. Но человек не только управляет живой природой он создает машины и механизмы, облегчающие ему эту деятельность. И так же, как свойствами природы, он может управлять свойствами создаваемых средств техники и, в первую очередь, их надежностью. Однако проблема эта весьма сложна, что обусловлено особенностями надежности как научной дисциплины. Пожалуй, нельзя назвать ни одной технической дисциплины, в которую не «вмешивались» бы специалисты по надежности. Надежность это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах все параметры, обеспечивающие выполнение требуемых функций в заданных условиях эксплуатации. Уровень надежности в значительной степени определяет развитие техники по основным направлениям: автоматизации производства, интенсификации рабочих процессов и транспорта, экономии материалов и энергии. Современные технические средства очень разнообразны и состоят из большого количества взаимодействующих механизмов, аппаратов и приборов. Первые простейшие машины состояли из десятков или сотен деталей, а, к примеру, система радиоуправления ракетами состоит из десятков и сотен миллионов различных деталей. В таких сложных системах в случае отсутствия резервирования отказ всего одного ответственного элемента может привести к отказу или сбою в работе всей системы. Низкий уровень надежности оборудования вполне может приводить к серьезным затратам на ремонт, длительному простою оборудования, к авариям и т.п. В настоящее время наблюдается быстрое и многократное усложнение машин, объединение их в крупные комплексы, уменьшение их металлоемкости и повышением их силовой и электрической напряженности. Поэтому наука о надежности быстро развивается. Тема №1. Анализ мероприятий по повышению надежности промышленного оборудования в современном производстве. Важное место в обеспечении надежности системы занимает подбор металла, из которого конструируют силовые узлы металлоконструкций, так как от них зависит надежность и долговечность изделия в целом. Для изделий, работающих в стационарных условиях, чаще всего используют обычные углеродистые стали, а для изделий, работающих в условиях переменных нагрузок с высокой интенсивностью, - высоколегированные. В зависимости от внешних воздействующих факторов и условий нагрузки подбирают соответствующие материалы с определенными характеристиками. Так, детали, для которых основным критерием работоспособности является контактная прочность (зубчатые колеса, звездочки цепных передач, направляющие и др.), следует изготавливать из металлов, позволяющих упрочнять рабочие поверхности до высокой твердости при сохранении необходимой пластичности сердцевины. Надежность технологического оборудования в значительной мере зависит от состояния и физико-механических свойств поверхностных слоев деталей, где происходят процессы износа, а также зарождаются и развиваются процессы усталостного разрушения. В настоящее время разработано много методов, позволяющих изменять строение и свойства поверхностных слоев деталей в нужном направлении или создавать слои с заданным комплексом физико-механических и служебных свойств. В металлургическом машиностроении широко применяют упрочнение новых и восстановление изношенных деталей машин наплавкой или напылением. Упрочняющая обработка сменных деталей может обеспечить необходимую долговечность до замены всего узла или агрегат в целом. Использование износостойких материалов повышает срок службы деталей в 1,5…3 раза, что позволяет сократить расход металла и уменьшить трудоемкость ремонта.  Анализ мероприятий по повышению надежности на стадии проектирования дает необходимые данные для оценки конструкции. Такой анализ проводят для каждого варианта конструкции, а также после внесения конструктивных изменений. При обнаружении конструктивных недостатков, снижающих уровень надежности системы, проводят конструктивные изменения и корректируют техническую документацию. Так же одним из основных методов обеспечения надежности технологических процессов является контроль качества и надежности продукции в процессе её изготовления на всех стадиях производства и испытаний. Тема 2. Анализ мероприятий по повышению производственного ресурса энергетических систем. Надежное и экономичное снабжение потребителей энергоресурсами необходимого качества является одним из условий эффективной и ритмичной работы промышленных предприятий и зависит от многих факторов, среди которых важную роль играет организация технического обслуживания и ремонта энергооборудования. Основная задача ремонта - поддержание оборудования в рабочем состоянии с сохранением нормальных эксплуатационных характеристик. Большое значение имеет правильная организация сбора сведений об отказах. Содержание мероприятий по сбору таких сведений определяется типом изделий и особенностями эксплуатации этих изделий. Возможными источниками статистической информации могут быть сведения, полученные по результатам различных видов испытаний и эксплуатации, которые оформляются периодически в виде отчетов о техническом состоянии и надежности изделий. Изучение особенностей их поведения дает возможность использовать накопленные данные для проектирования будущих изделий. Таким образом, сбор и обобщение данных об отказах изделий - одна из важнейших задач, на которую должно быть обращено особое внимание. Одним из основных методов обеспечения надежности технологических процессов является контроль качества и надежности продукции в процессе её изготовления на всех стадиях производства и испытаний. На предприятиях энергетической промышленности применяют два метода статистического контроля качества: текущий контроль технологического процесса и выборочный метод контроля. Метод статистического контроля качества позволяет своевременно предупреждать брак в производстве и, таким образом, непосредственно вмешиваться в технологический процесс. Выборочный метод контроля не оказывает непосредственного влияния на производство, так как он служит для контроля готовой продукции, позволяет выявить объем брака, причины его возникновения в технологическом процессе или же качественные недостатки материала. Принцип устранения причин, которые снижают надежность функционирования оборудования, действует на всех стадиях жизненного цикла его существования: проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации. Эксплуатационная надежность оборудования зависит не только от базовой надежности, но и от уровня его эксплуатации, системы технического обслуживания и ремонта. А также составление топливно-энергетического баланса. Топливно-энергетический баланс составляется на основе данных технической отчетности, а также полученных результатов обследования. Примерная форма топливно-энергетического баланса
 Тема 3. Анализ мероприятий по снижению аварийности и чрезвычайных ситуаций в промышленности. С 2010 года МЧС регистрирует в системах теплоснабжения от 2 до 5 чрезвычайные ситуации в год. По сравнению с 90-ми годами прошлого века, их количество снизилось в десятки раз. В то же время, по данным Ростехнадзора, в последние годы начался обратный процесс роста количества значительных отключений потребителей. Если в отопительный период 2010-2011 годов Ростехнадзор по информации из регионов зарегистрировал 8 аварийных ситуаций, то в сезон 2015-2016 годов их было 136 (из них 3 расследуемых Ростехнадзором), а 2016-2017 годов 348 (из них 8 расследуемых Ростехнадзором). По результатам мониторинга Минстроя России в отопительный сезон 2016-2017 годов аварийность в тепловых сетях снизилась на 40%, а сетях горячего водоснабжения на 33%. В соответствии с данными «Рейтинга эффективности систем теплоснабжения» сформированным Минэнерго РФ, в 2017 году в 19 субъектах РФ наблюдалась нулевая аварийность тепловых сетей (включая Санкт-Петербург), что нельзя признать достоверным. По данным Росстата России число аварий на источниках теплоснабжения и тепловых сетях в 2016 году составило 5880 против 5799 в 2015 году. Более достоверная информация содержится в схемах теплоснабжения конкретных поселений, в то же время, при наличии нескольких федеральных информационных систем, необходимо признать явное несовершенство мониторинга надежности теплоснабжения. Достоверно известно только о крупных длительных отключениях, так как они широко освещаются в СМИ. Общее состояние оборудования систем теплоснабжения можно оценить, как относительно надежное. В то же время в нескольких крупных городах повреждаемость тепловых сетей достигла уровня 3-5 повреждений в год на 1 км. сети в двухтрубном исчислении. Повсеместно увеличивается средний срок службы магистральных сетей. Проблемой многих поселений является неготовность комплекса систем энергоснабжения к нерасчетным или даже расчетным похолоданиям и игнорирование этой проблемы как участниками рынка, так и органами власти всех уровней. Нормативно закрепленная государственная и муниципальная система управления надежностью в теплоснабжении состоит из нескольких составляющих: - разработки и утверждения схем теплоснабжения, включающих расчет надежности; - анализа и оценки систем теплоснабжения органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации с разделением систем на высоконадежные, надежные, малонадежные и ненадежные, и определение ими системы мер по повышению надежности для малонадежных и ненадежных систем; - проверки на готовность к отопительному периоду поселений, теплоснабжающих и теплосетевых организаций, потребителей; - функционирования системы предупреждения ЧС, включая систему мониторинга, оценку вероятности, возможные сценарии, меры по предупреждению, оценку готовности к оперативной локализации и устранению последствий. В большинстве поселений вышеперечисленные действия осуществляются без профессиональной поддержки, через рабочие группы и штабы, а в значительной степени вообще не выполняются. В 2017 году паспорта готовности к отопительному периоду из 4705 муниципальных образований паспорта готовности к отопительному периоду получили 3736 или менее 80%, но по большинству из них не проведена даже оценка вероятности крупных аварий. В результате никто не знает, в каком поселении могут быть проблемы следующей зимой. Учитывая существенные социальные и экономические последствия аварий в системах теплоснабжения, необходимо на федеральном и региональном уровнях организовать квалифицированную непрерывную работу по следующим направлениям: - автоматизированный мониторинг и прогнозирование надежности систем теплоснабжения с определением интегрального показателя надежности и оценкой существенных факторов, влияющих на нее; - подготовка ежегодного доклада и оперативной информации для органов власти и организаций; - разработка и сопровождение оперативных комплексов мер, обеспечивающих повышение надежности в наиболее проблемных поселениях, с приоритетом использования внутренних резервов; - разработка и внедрение типовых проектов улучшений; - оперативная разработка и сопровождение планов ликвидации аварий; - создание института антикризисных управляющих; - экспертиза схем, программ, комплексов мер, актов готовности по проблемным поселениям. Заключение. Использование теории надежности постоянно расширяется как при разработке новых конструкций, технологий и оборудования и в процессе их изготовления, так и, особенно, при проведении технического обслуживания и ремонта. В последние годы получены интересные результаты в области исследования поверхностных явлений и процессов изнашивания, разработаны физико-вероятностные модели отказов и методы прогнозирования параметрической надежности машин. Расширение применения надежности при эксплуатации энергетических систем и оборудования связано с развитием информационных технологий, разработкой более эффективных способов оценки и контроля показателей надежности, методов и средств измерения технических параметров, уточнением методик расчета и проектирования и создания более технологичных конструкций оборудования. . Список литературы 1. Резников М. И., Липов Ю. М. Паровые котлы тепловых электростанций. М.: Энергоиздат, 1981. 2. Бухаров С.В., Парашин А.Д., Паньшин А.С. Армированные термостойкие композиционные материалы и технологии их применения // Новости теплоснабжения. 2004. № 8. 3. Надежность ТЭС: Учеб. пособие/Г.В. Ноздренко, В.Г. То- милов, В.В. Зыков, Ю.Л. Пугач. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999. 63 с. 4. Указания по повышению надежности систем коммунального теплоснабжения/Сост. Н.Г.Дворецков, B.C. Фали- ков, Н.А. Кузнецова. М.: ОНТИ АКХ им. К.Д. Памфилова, 1990. 19 с. |