Erőművek megbízhatósága

Az előadások a következő témára: "Erőművek megbízhatósága"— Előadás másolata:

1 Erőművek megbízhatósága
Megbízhatósági alapfogalmak Energetikai alkalmazások

2 A megbízhatóság fogalmi köre

3 Alapfogalmak megbízhatóság: gyűjtőfogalom
hibamentesség karbantarthatóság és javíthatóság használhatóság karbantartás használhatóság: az adott idő(intervallumban) üzemszerűen működik vagy rendelkezésre áll hibamentesség: összes funkcióját ellátja

4 Alapfogalmak fenntarthatóság: hibamentes állapotban tartható, ill. abba visszaállítható fenntartásellátás: az a szervet mely, a fenntarthatósághoz szükséges erőforrásokat biztosítja meghibásodás: a hibamentesség komplementer fogalma

5 Alapfogalmak

6 Fogalmak Eltérések az üzemi paraméterektől a műszaki állapotot.
igénybevétel, használat: rontja fenntartás és fenntartásellátás: javítja a műszaki állapotot.

7 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

8 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.

9 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.

10 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.

11 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.

12 Meghibásodás

13 Megbízhatóság Mennyiségi mutatók hibamentesség valószínűsége
pillanatnyi meghibásodási ráta átlagos meghibásodási ráta meghibásodások közötti átlagos működési idő MTBF (Mean Time Betwen Failure)

14 Osztályozás

15 Megbízhatósági függvények
meghibásodási függvény: t-ig meghibásodik megbízhatósági fgv.: t-ig biztosan nem hibásodik meg

16 Megbízhatósági függvények
Megbízhatósági függvény és meghibásodási ráta közötti kapcsolat

17 Meghibásodási ráta A „kádgörbe”

18 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

19 Meghibásodási ráta I.: Korai meghibásodások

20 Meghibásodási ráta II.: Véletlen meghibásodások
megmagyarázhatatlan hibaokok emberi hibák, elkerülhetetlen hibák felismerhetetlen hiba magas terhelés, igénybevétel

21 Meghibásodási ráta II.: Véletlen meghibásodások

22 Meghibásodási ráta III.: Elhasználódás nem megfelelő karbantartás
súrlódás miatti kopás öregedés miatti fáradás, kopás rossz felülvizsgálati, nagyjavítási gyakorlat korrózió

23 Meghibásodási ráta III.: Elhasználódás

24 R1 R2 Összetett rendszerek Soros rendszer
elemszám növekszik → megbízhatóság csökken

25 Összetett rendszerek R1 R2 Párhuzamos rendszer
elemszám növekszik → megbízhatóság növekszik

26 Összetett rendszerek Vegyes rendszer

27 Tartalékok Az elem lehet tartalékolt tartalék nélküli A tartalék lehet
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)

28 Tartalékok Aktív (meleg) tartalék „n” darab elem
„1” darab tartalék (üzemben) „(n-1)” normál elem (üzemben)

29 Tartalékok Aktív (meleg) tartalék azonos elemek
elvárások rendszerszinten: R, F=1-R minimális elemszám egy elem megbízhatósága

30 Tartalékok Passzív (hideg) tartalék „n” darab elem „1” aktív elem
„(n-1)” passzív (tartalék) elem „halálozási” (kiesési) függvény: „n” elemű rendszer eredő megbízhatatlansága:

31 Tartalékok összehasonlítása
Megbízhatatlanság: a hidegtartalékolt rendszer megbízhatóbb

32 Tartalékok összehasonlítása
Átlagos működési idő: a hidegtartalékolt rendszer nagyobb átlagos üzemidővel rendelkezik

33 Erőművi alkalmazások Megbízhatósági függvények megbízhatósági
készenléti tényező megbízhatatlansági függvény = kiesési tényező

34 Karbantartás ISO 9001 ERŐMŰVEK Üzemzavar- elhárítás Tervszerű megelőző
Állapotfüggő Megbízhatóság alapú TPM TQM Világ- színvonal 1950 1960 1970 1980 1990 Teljeskörű Hatékony Karbantartás (Total Productive Maintenance) ISO 9001 ERŐMŰVEK

35 megbízhatóság ↔ biztonság
Hibafa elemzés Előzmények űrhajózás hadiipar atomenergetika megbízhatóság ↔ biztonság

36 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

37 Hibafa Jelölések: események: alapesemény (véletlen hiba)
feltételi esemény nem elemzett esemény (pl. személyi hiba) külső esemény közbenső esemény

38 Hibafa Logikai események (kapuk) Egyéb szimbólumok ÉS kapu VAGY kapu
KIZÁRÓ VAGY kapu PRIORITÁSOS ÉS kapu Egyéb szimbólumok esemény negáció átvitel

39 Hibafa Alapesemények Jellegzetességek 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

40 Hibafa Erőművi gőzkazán

41 Megbízhatóság - Hibafa
Gyakorló feladat leképezés rendszermodellé hibafa elkészítés