IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Оценка остаточного ресурса (ОР) оборудования и анализа надежности его работы с учетом старения актуальна сегодня для резервного энергетического оборудования, например, для резервных дизельных электростанций (ДЭС). Надежность прогноза остаточного ресурса оборудования обеспечивает возможность принятия наиболее рациональных решений при управлении энергоснабжением объектов. Цель работы - показать возможные подходы к оценке остаточного ресурса оборудования с позиций принятия решений.

В качестве резервных источников питания для объектов, получающих электроэнергию от систем централизованного электроснабжения, часто используются ДЭС. Моторесурс оборудования таких ДЭС сохраняется долгие годы. Поэтому до настоящего времени на ряде объектов эксплуатируются резервные ДЭС с дизель-электрическими агрегатами выпуска   60-80-х годов 20 века [2]. Несмотря на большой возраст, дизель-генераторные электростанции, сохранившие моторесурс (многие из них нарабатывают не более 60 часов в год), отличаются высокой надёжностью в работе, в результате чего отпадает необходимость в их замене. В противном случае, замена оборудования ДЭС потребовала бы существенных финансовых затрат на капитальный ремонт или реконструкцию ДЭС. Но для принятия решения о продолжении эксплуатации стареющего оборудования требуется аргументированное обоснование (научное, техническое, экономическое, а для военных объектов и военное), учитывающее все руководящие и нормативные требования к эксплуатации и использованию объектов в зависимости от их ведомственной принадлежности и назначения и опирающееся на самые современные достижения научно-технического прогресса. Положительное заключение о возможности продолжения использования энергетического оборудования, с учетом гарантированной прогнозом величины его ОР особенно актуально на современном этапе реформирования Вооруженных сил РФ (ВС РФ), когда усилия Президента РФ, Правительства РФ в области военного строительства направлены на то, чтобы в максимально возможной степени обеспечить потребности ВС РФ в новых видах оружия и военной техники, оптимизировать выполнение ВС РФ своих функций, освобождая армию от необходимости решения несвойственных ей задач путем широкого использования принципов аутсорсинга, создать условия для полноценной боевой подготовки, обеспечить военнослужащих жильем, повысить их денежное довольствие и т.п. Все это требует колоссальных средств. Решение проблемы правильной оценки ОР оборудования систем электроснабжения военных объектов позволит использовать больше средств для решения задач, связанных с реформированием ВС РФ.

Прогнозирование ресурса оборудования - составная часть теории надежности. Определению подлежит ОР, который определяет возможную продолжительность эксплуатации оборудования с данного момента времени до достижения параметром технического состояния его предельного значения. Теория прогнозирования ОР в настоящее время связана с быстро развивающейся теорией диагностирования технического состояния оборудования. Под влиянием научно-технического прогресса появляются эффективные средства диагностики оборудования. Это позволяет переходить от системы планово-предупредительных ремонтов, которая эффективно применялась с 60 по 90-е гг. 20 века, но сложна и часто вызывает неоправданные затраты труда и ресурсов, к более прогрессивной системе обслуживания по техническому (фактическому) состоянию оборудования [3].

Значение ОР может рассчитываться с использованием данных системы диагностического мониторинга в текущий момент. В процессе дальнейшей эксплуатации оборудования ОР будет изменяться, обычно уменьшаться (рис. 1).

Изменение ОР, интерпретируемое графиком рис. 1, может быть описано формулой:

где    остаточный ресурс в начале эксплуатации оборудования и в момент времени t_i ;

 - сумма эффектов от технических и технологических факторов эксплуатации оборудования, снижающих ОР;

 - сумма эффектов от технических и экономических (финансовых) воздействий на оборудование, приводящих к повышению его ОР.

Из формулы (1) видно, что при управлении ОР можно изменять второе слагаемое. Обоснованное решение по изменение второго слагаемого делает возможным получение требуемого закона изменения ОР.

Анализ обширных данных, представленных в справочнике [3], позволил сделать вывод, что непосредственное перенесение методов решения задач диагностирования на задачи прогнозирования не позволяет получить надежный прогноз ОР, необходимый для принятия управленческого решения, направленного на достижение цели надежного электроснабжения объекта. Причина заключается в том, что моделью диагностирования является согласно общепринятым методикам описание объекта, а при прогнозировании требуется модель процесса изменения технических характеристик объекта во времени. Но из результатов диагностирования можно получить полезную и объективную информацию для коррекции прогноза ОР. Тем не менее, в процессе принятия решения об ОР часто ощущается неполнота объективной информации. Поэтому подобные решения нередко принимаются путем проведения экспертного опроса. Экспертный опрос может проводиться одним из нескольких подробно разработанных методов. Например, методами непосредственной оценки, ранжирования (ранговой корреляции), баллов (балльных оценок), последовательных сопоставлений и др.

Анализ методов принятия решений в условиях дефицита исходной информации показал, что перспективным является метод расстановки приоритетов (РП) [1]. С помощью этого метода можно обоснованно ранжировать по любому критерию любые объекты, например, методы и модели прогнозирования ОР, варианты прогнозов, значения исходных данных (по степени достоверности) и т.п. Расчет приоритетов может быть выполнен на компьютере по программе, разработанной на Кафедре электроснабжения НВИИВ. Это существенно упрощает применение метода РП в целях прогнозирования ОР как основы принятия управленческого решения на достижение цели надежного электроснабжения объектов.

Выводы:

1. Оценка остаточного ресурса оборудования систем электроснабжения военных объектов приобрела особую актуальность в современных условиях реформирования ВС РФ при наличии большого количества энергетического оборудования на военных объектах.
2. Появление новых средств технической диагностики энергетического оборудования и развитие методов математического моделирования делает возможным получение надежных прогнозов остаточного ресурса оборудования, обеспечивающих качественной информацией лиц, принимающих управленческие решения, направленные на достижение цели надежного электроснабжения объектов.
3. Представляется перспективным использование метода расстановки приоритетов для оценки остаточного ресурса оборудования, с выполнением компьютерных расчетов по программе, разработанной на Кафедре электроснабжения НВИИВ.

Список литературы

1. Блюмберг В. А., Глущенко В. Ф. Какое решение лучше?: Метод расстановки приоритетов. - Л.: Лениздат, 1982. - 160 с.
2. Голубцов Н. В. Исследование эксплуатационных возможностей влияния на качество регулирования напряжения дизель-генераторной электростанции // Электротехнические системы и комплексы: Межвузовский сб. науч. тр. Вып. 16. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. -203 с. (с. 137-146).
3. Ящура А. И. Система технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования. Справочник. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. - 504 с.

Код для цитирования: Скопировать