Az energiaellátás megbízhatósága Megbízhatósági alapfogalmak Energetikai alkalmazások

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 (Mean Time Betwen Failure)

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 R1 R2 elemszám növekszik → megbízhatóság csökken

Összetett rendszerek Párhuzamos rendszer R1 R2 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 Tartalékok összehasonlítása Megbízhatatlanság: a hidegtartalékolt rendszer megbízhatóbb

Tartalékok 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 Üzemzavar- elhárítás Tervszerű megelőző karbantartás Állapotfüggő karbantartás Megbízhatóság alapú karbantartás TPMTQM Világ- színvonal Teljeskörű Hatékony Karbantartás (Total Productive Maintenance) ISO 9001 ERŐMŰVEK

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 VAGY 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