Считаем надёжность системы электрообогрева

Системы электрообогрева, особенно промышленного – это сложные системы, так как они состоят из различных устройств, деталей и элементов. Они могут быть поделены на подсистемы, которые находятся между собой во взаимодействии и выполняют свои функции. Когда требуется определить надёжность сложной системы промышленного электрообогрева, сначала проводится анализ надёжности отдельных подсистем или элементов, а затем – анализ надёжности системы в целом.

Базовый показатель надёжности системы электрообогрева

В качестве основного показателя безопасности и надёжности системы электрообогрева может выступать вероятность безотказной работы P(t), где t – время, в течении которого не будет отказа системы; P – вероятность функционирования системы без происшествий в течении этого заданного интервала. Вероятность отказа определим как R(t).

Как и у всякой вероятности, значение P(t) может находится в пределах от 0% до 100% или 0 ⩽ P(t) ⩽1. Вероятность отказа вместе с вероятностью безотказной работы описывают одну группу событий, таким образом сумма вероятностей P(t) + R(t) = 1.

Высокие требования к надёжности системы электрообогрева, которые возникают, например, в нефтегазовом секторе, указываются в виде P(t) = γ %. Здесь γ % — это вероятность работы без отказа в процентах в течении определённого времени t = T _γ. T _γ — это гамма-процентная наработка до отказа (Gamma-percentile operating time to failure), по ней судят о безопасности и безотказной работы системы. Иными словами, T _γ – это наработка системы, в течении которой отказ не произойдёт с вероятностью γ %.

Абсолютная надёжность и способы повышения надёжности

Для любого технического устройства невозможно добиться абсолютной надёжности, но можно постараться по максимуму её увеличить, что является важной технической и научной задачей. В первую очередь для повышения надёжности сводятся к минимуму возможные эксплуатационные, технологические и конструкторские недочёты и ошибки.

Значительно повысить надёжность системы электрообогрева позволяет использование более надёжных элементов, например, современных греющих кабелей. В компании «РЕГУЛ» выпускаются элементы систем электрообогрева с повышенным уровнем надёжности, что сказывается на большой наработке систем электрообогрева на отказ.

В системах существуют элементы, надёжность которых сложно повысить. Кроме того, при получении более надёжных элементов возникают существенные затраты. Однако, существует довольно простой способ повысить надёжность – резервирование.

Резервирование систем электрообогрева

Способ повышения надёжности системы, при котором дублируются некоторые её элементы или подсистемы, называется резервированием. Резервирование эффективно, когда возможные неполадки по статистике не зависят друг от друга.

Существует несколько видов резервирования:

• скользящее – любой отказавший элемент может быть замещён любым резервным
• замещающее – отказавший элемент заменяется элементом из резерва в строгом соответствии
• постоянное – элементы резерва включены и функционируют также, как и элементы основной системы

В электрообогреве чаще всего используют замещающее и постоянное резервирование в виде прокладки дополнительных параллельных ниток греющего кабеля, на случай выхода из строя основного.

Установленный и включенный параллельно резервный элемент системы увеличивает итоговую вероятность безотказной работы по формуле:

Где m – число параллельно включенных резервных элементов, P_p(t) – итоговая вероятность безотказной работы элемента резерва, P_э(t) – вероятность безотказной работы основного элемента системы.