Energiaellts s gazdlkods 4 Megbzhatsg az energiaelltsban A
Energiaellátás és -gazdálkodás 4. Megbízhatóság az energiaellátásban
A megbízhatóság fogalmi köre
Alapfogalmak • megbízhatóság: gyűjtőfogalom – hibamentesség – karbantarthatóság és javíthatóság – használhatóság – karbantartás • használhatóság: az adott idő(intervallumban) üzemszerűen működik vagy rendelkezésre áll • hibamentesség: összes funkcióját ellátja
Alapfogalmak • fenntarthatóság: hibamentes állapotban tartható, ill. abba visszaállítható • fenntartásellátás: az a szervet mely, a fenntarthatósághoz szükséges erőforrásokat biztosítja • meghibásodás: a hibamentesség komplementer fogalma
Alapfogalmak
Fogalmak Eltérések az üzemi paraméterektől: – igénybevétel, használat: rontja – fenntartás és fenntartásellátás: javítja a műszaki állapotot.
Fogalmak Az eltérések típusai – bizonytalanságok: üzemszerű jelenségek, irányítással korrigálhatók – anomáliák: jelentős eltérések, irányítással nem mindig korrigálhatók, leállást nem okoznak – nem megengedhető eltérések: határértéken túli paraméter eltérések, rövid úton belül meghibásodáshoz, leálláshoz vezetnek Meghibásodás → működőképes állapot elvesztése
Meghibásodás kiváltó okai • Túlterhelés következtében fellépő meghibásodás. Statikus, dinamikus vagy termikus, a műszaki előírásokat meghaladó mértékű túligénybevétel váltja ki. • Független meghibásodás. A rendszer elemének olyan meghibásodása, amelyet nem a többi rendszerelem közvetlen, vagy közvetett hatása vált ki. • Függő meghibásodás. A rendszer elemének olyan meghibásodása, amelyet a többi rendszerelem közvetlen, vagy közvetett hatása vált ki. • Konstrukciós meghibásodás. A tervezés hiányosságaira vezethető vissza a hibát előidéző ok. • Gyártási eredetű meghibásodás. A gyártási folyamat hiányosságaira vezethető vissza a hibát előidéző ok. • Üzemeltetési meghibásodás. Az üzemeltetés szabályainak be nem tartására vezethető vissza a hibát előidéző ok.
Meghibásodás Bekövetkezési jelleg • Váratlan meghibásodás. A rendszer egy vagy több paraméterének ugrásszerű kedvezőtlen megváltozása. • Fokozatos meghibásodás. A rendszer egy vagy több paraméterének kedvezőtlen irányú megváltozása végeredményeként, megfelelően hosszú időtartam alatt jön létre. • Relaxációs meghibásodás. A meghibásodást a tűrési mező leszűkülése miatt a normál üzemi terhelés váltja ki.
Meghibásodás A működőképesség elvesztésének jellege • Teljes meghibásodás. A rendszer rendeltetésszerű használata a működőképes állapot helyreállításáig nem lehetséges. • Részleges meghibásodás. A rendszer rendeltetésszerű használata részben lehetséges, azonban egy vagy több főparamétere a megengedett tűréshatáron kívül esik. • Katasztrofális meghibásodás. Váratlan, teljes és jelentős sérülésekkel járó meghibásodás. • Degradációs meghibásodás. Fokozatos és részleges meghibásodás.
Meghibásodás Időbeliség (bekövetkezés) jellege • Korai meghibásodás. A rendszer kezdeti működési periódusa alatt fellépő meghibásodás. • Állandó (véletlenszerű) meghibásodás. A rendszer tartós működési periódusa alatt fellépő meghibásodás. • Kései meghibásodás. A rendszer befejező működési periódusa alatt fellépő meghibásodás.
Meghibásodás
Megbízhatóság Mennyiségi mutatók – hibamentesség valószínűsége – pillanatnyi meghibásodási ráta – átlagos meghibásodási ráta – meghibásodások közötti átlagos működési idő MTBF
Osztályozás
Megbízhatósági függvények meghibásodási függvény: t-ig meghibásodik megbízhatósági fgv. : t-ig biztosan nem hibásodik meg
Megbízhatósági függvények Megbízhatósági függvény és meghibásodási ráta közötti kapcsolat
Meghibásodási ráta A „kádgörbe”
Meghibásodási ráta I. : Korai meghibásodások – – – – nem megfelelő minőségszabályozás nem megfelelő gyártási eljárás gyenge minőségű anyagok, kivitel rossz felszerelés összeszerelési nehézségek nem megfelelő hibakeresés emberi hibák nem megfelelő kezelési módszerek és rossz csomagolás
Meghibásodási ráta I. : Korai meghibásodások
Meghibásodási ráta II. : Véletlen meghibásodások – megmagyarázhatatlan hibaokok – emberi hibák, – elkerülhetetlen hibák – felismerhetetlen hiba – magas terhelés, igénybevétel
Meghibásodási ráta II. : Véletlen meghibásodások
Meghibásodási ráta III. : Elhasználódás – nem megfelelő karbantartás – súrlódás miatti kopás – öregedés miatti fáradás, kopás – rossz felülvizsgálati, nagyjavítási gyakorlat – korrózió
Meghibásodási ráta III. : Elhasználódás
Összetett rendszerek Soros rendszer R 1 R 2 elemszám növekszik → megbízhatóság csökken
Összetett rendszerek Párhuzamos rendszer R 1 R 2 elemszám növekszik → megbízhatóság növekszik
Összetett rendszerek Vegyes rendszer
Tartalékok Az elem lehet • tartalékolt – egynél több eszköz látja el ugyanazt a funkciót, – az egyik meghibásodása esetén a másik (a többi) veszi át a feladat elvégzését • tartalék nélküli A tartalék lehet – aktív (meleg) – passzív (hideg)
Tartalékok Aktív (meleg) tartalék – „n” darab elem – „ 1” darab tartalék (üzemben) – „(n-1)” normál elem (üzemben)
Tartalékok Aktív (meleg) tartalék – azonos elemek – elvárások rendszerszinten: R, F=1 -R minimális elemszám egy elem megbízhatósága
Tartalékok Passzív (hideg) tartalék – „n” darab elem – „ 1” aktív elem – „(n-1)” passzív (tartalék) elem „halálozási” (kiesési) függvény: „n” elemű rendszer eredő megbízhatatlansága:
Tartalékok összehasonlítása Megbízhatatlanság: a hidegtartalékolt rendszer megbízhatóbb
Tartalékok összehasonlítása Átlagos működési idő: a hidegtartalékolt rendszer nagyobb átlagos üzemidővel rendelkezik
Erőművi alkalmazások Megbízhatósági függvények megbízhatósági függvény = készenléti tényező megbízhatatlansági függvény = kiesési tényező Indexek: KK: kényszerkiesés; a: teljes időszak (év)
Karbantartás Világszínvonal ISO 9001 TQM Teljeskörű Hatékony Karbantartás (Total Productive TPM Maintenance) Megbízhatóság alapú karbantartás ERŐMŰVEK Állapotfüggő karbantartás Tervszerű megelőző karbantartás Üzemzavarelhárítás 1950 1960 1970 1980 1990
Hibafa elemzés Előzmények – űrhajózás – hadiipar – atomenergetika megbízhatóság ↔ biztonság
Hibafa elemzés Célok – a fő-eseményhez vezető összes hiba és hibakombináció, valamint ezek okainak azonosítása, – a különösen kritikus események és esemény -láncolatok kimutatása, – a megbízhatósági számértékek kiszámítása a hibafa ágain végighaladva, – a meghibásodási mechanizmusok tiszta és áttekinthető dokumentálása
Hibafa Jelölések: események: alapesemény (véletlen hiba) feltételi esemény nem elemzett esemény (pl. személyi hiba) külső esemény közbenső esemény
Hibafa Logikai események (kapuk) ÉS kapu KIZÁRÓ VAGY kapu PRIORITÁSOS ÉS kapu Egyéb szimbólumok esemény negáció átvitel
Hibafa Alapesemények – elsődleges hiba (saját biba), – másodlagos hiba (körülményekből adódó), – kezelési hiba (vezérlési, személyi). Jellegzetességek – nincsenek hurkok, ciklusok – közvetlen út alapeseménytől a csúcseseménybe – ÉS-ÉS; VAGY-ÉS közvetlen kapcsolat tiltott
Hibafa Erőművi gőzkazán
Megbízhatóság - Hibafa Gyakorló feladat – leképezés rendszermodellé – hibafa elkészítés
- Slides: 41