Стратегия эксплуатации и ТО по состоянию с контролем уровня надежности
Характерными особенностями стратегии эксплуатации и ТО по состоянию с контролем уровня надежности следующие.
- Каждый объект эксплуатируется до отказа.
- Межремонтных ресурсов для объектов не устанавливается.
- ТО для каждого конкретного объекта заключается в выполнении необходимого объема работ по регулировке, калибровке, обнаружению возникших отказов и повреждений и их устранению.
- Для конструкционно сложных объектов выполняется замена некоторых их составных частей по наработке, если она возможна без разборки объекта.
- Применительно ко всем однотипным объектам осуществляется контроль уровня надежности.
- В случае, когда фактический уровень надежности того или иного типа объектов ниже нормативного, проводится тщательный анализ причин отклонения и осуществляются мероприятия по его повышению.
Внедрение ТО объектов с контролем уровня надежности предполагает решение ряда организационных и технических задач. К ним относятся:
организация оперативного сбора и обработки информации о надежности, позволяющая определять фактические уровни надежности эксплуатируемых типов объектов;
разработка метода установления нормативных значений уровней надежности для каждого типа объектов;
организация оперативного сравнения фактического уровня надежности с нормативным и выполнение анализа возможных последствий;
создание комиссии для принятия решений о возможности продолжения эксплуатации объектов того или иного типа до отказа и разработка мероприятий по поддержанию уровня их надежности. Мероприятия могут быть следующие: назначение дополнительных работ по ТОиР; изменения периодичности контроля надежности; изменение условий и режимов эксплуатации; выполнение конструкторских доработок; переход на стратегию ТОиР по наработке.
Область применения стратегии эксплуатации и ТО по состоянию с контролем уровня надежности целесообразно отнести к объектам:
- отказы которых не влияют непосредственно на безопасность атомных станций (оборудование III и IV групп по ОПБ-88), что устанавливается на основании анализа надежности систем при выборе и назначении стратегий ТО;
- для которых имеет место экспоненциальное распределение наработки до отказа;
- надежность которых позволяет обеспечить выполнение требований по экономической эффективности атомных станций;
- обладающим высокой эксплуатационной технологичностью;
- затраты на эксплуатацию которых до отказа (при обслуживании с контролем уровня надежности) не превышают затрат на ППР;
- имеющим индикацию отказов средствами контроля с минимальными трудовыми затратами в заданное время.
Контроль уровня надежности совокупности однотипных объектов осуществляется статистическими методами. Данным видом контроля должно охватываться, как правило, большинство агрегатов и узлов независимо от применяемой к ним стратегии ТОиР. Однако только для стратегии ТО с контролем уровня надежности этот вид контроля является основным механизмом в управлении надежностью оборудования .
При заданной стратегии эксплуатации и ТО критерием технического состояния однотипных объектов систем АЭС является уровень надежности, оцениваемый соответствующими показателями. Естественно, что такие показатели должны нести максимум информации о техническом состоянии объекта, быть удобными для проведения оперативного сравнительного анализа, а также быть критичными к изменениям процесса эксплуатации (изменению условий эксплуатации, уровню восстановления функциональных систем). Наиболее полно таким требованиям в условиях эксплуатации АЭС отвечают следующие показатели: параметр потока отказов w(t) и число отказов объектов п, приходящиеся на время между перегрузками топлива в ядерный реактор.
В качестве исходной информации в данной стратегии используются следующие сведения: число однотипных объектов в системах АЭС; вид отказа; место проявления; причина проявления; последствия; число отказов, выявленных за контрольный период времени; наработка совокупности однотипных объектов за контрольный период времени; стоимость замены объекта; стоимость профилактического обслуживания и ремонта.
Для обработки исходной информации используются известные методы математической статистики.
Особое место при применении стратегии эксплуатации и ТО с контролем уровня надежности занимает выбор и назначение нормативного (допустимого) уровня надежности, который устанавливается для каждого типа объекта с учетом стоимостных затрат на ТОиР в зависимости от объема выборки и при обязательном выполнении заданных требований безопасности (значения требований по безопасности можно найти в ТОБе на данную РУ). Задача определения Rдоп решается с учетом обеспечения безопасности и эффективности по критерию минимальных затрат.
Фактический уровень надежности объектов определяется в соответствии выбранным показателем надежности. При использовании в качестве показателей рекомендуется следующий способ контроля уровня надежности.
В качестве исходной информации служат: наблюдаемое число отказов Пф ; наработка совокупности объектов данного типа за время наблюдения Т; число однотипных объектов на АЭС, уровень надежности которых контролируется.
Уровень надежности совокупности однотипных объектов контролируется путем сравнения наблюдаемого числа отказов Пф с верхней границей регулирования (ВГР), представляющей собой допустимое число отказов. Наблюдаемое число отказов в определенные интервалы времени имеет случайный характер от нуля до ВГР. Значение ВГР определяется с использованием распределения Пуассона:
(10.15)
где Рзад - принятое значение вероятности, и>пл - плановое значение параметра потока отказов, представляющее собой запланированный уровень надежности.
Для определения ВГР требуется знать значение Рзад - вероятности того, что случайное число отказов не превысит верхней границы. Оно обычно устанавливается исходя из соображений безопасности и экономической эффективности. Наличие на современных энергоблоков АЭС различных видов резервирования отдельных объектов и функциональных систем не исключает необходимости своевременного устранения отказов. В практике эксплуатации авиационной техники у нас и за рубежом, для определения ВГР принимают Рзад = 0,975. Это означает, что случайный выброс за верхнюю границу может произойти с вероятностью 0,025, что считается маловероятным, и поэтому в случае превышения наблюдаемым числом отказов ВГР предполагается наличие неслучайных причин. Для их устранения требуется разработать и осуществить конкретные мероприятия. Таким образом, если число отказов (замен) объектов за контрольный период превышает верхнюю границу, то это служит сигналом о снижении их надежности. Кроме того, определяется тенденция изменения показателя надежности, вычисленного для контрольного периода заданной длительности, включающего текущий месяц. Контрольный период (месяц, квартал, год) является скользящим и ежемесячно смещается.
Рис. 10.5. Процесс изменения определяющего параметра системы
Для анализа полученной последовательности используются методы регрессионного анализа.
