УДК 62-19
DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-2-98-102
Аннотация
Металлургические предприятия представляют собой совокупность различных технических систем, которые эксплуатируются в тяжелых и сверхтяжелых режимах. Вместе с этим многие из этих технических систем обладают уникальностью, высокой стоимостью производства и эксплуатации, а также работают за пределами гарантийных сроков. Вывод из строя таких систем, а тем более их аварии могут привести к непоправимым потерям, человеческим жертвам, потери предприятием прибыли. Оценке качества технических систем металлургических предприятий с позиций надежности и безопасности уделяется недостаточное внимание, поэтому представленная статья обладает достаточной степенью актуальности. Исследование в основе своей содержит конструкционный риск-анализ. Новизна выделяется в создании научно-методической базы оценки качества технических систем металлургического предприятия как вероятности их безаварийной и надежной эксплуатации. Предложены математические модели и по ним рассчитаны количественные показатели риска аварии для 15 кранов кислородно-конвертерного цеха металлургического предприятия. Полученные показатели удовлетворительно сходятся с известными фактическими данными, что говорит об адекватности и правильности такого подхода. Такой подход впервые применен для металлургической отрасли, что говорит о перспективности его развития и применения. Обозначенная научно-методическая база является основой для создания цифровых двойников диагностики и мониторинга фактического технического состояния исследуемых технических систем. Изменение свойств элементов системы приводит к изменению вероятностей их отказов, аварий. Используя предложенный подход, будем строить вероятностные модели для технической системы (краны), группы систем (цеха), сложной системы (металлургическое предприятие), связывающие их свойства и вероятность их отказа, ведущего к аварии. Свойства таких систем изменяются с течением времени. Диагностика и мониторинг фиксирует эти изменения. Для прогнозирования изменения технических систем будем использовать функцию плотности вероятностей циклов нагружения, действующих напряжений, деформаций.
Ключевые слова
Качество, безопасность, критерии риска, конструкционный риск-анализ, количественная оценка риска, вероятность, вероятностное моделирование, техническая система, научно-методическая база, цифровой двойник.
Для цитирования
Извеков Ю.А. Научно-методическая база оценки качества технических систем металлургического предприятия // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т.19. №2. С. 98–102. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-2-98-102
1. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Анализ риска и проблем безопасности. В 4-х ч. // Ч. 4. Научно-методическая база анализа риска и безопасности / науч. руковод. К.В. Фролов. М.: МГОФ «Знание», 2007. 864 с.: ил.
2. Извеков Ю.А. Научные основы методологии оценки и повышения качества технических систем металлургического предприятия // Сборник трудов V Международной научно-технической конференции «Живучесть и конструкционное материаловедение (ЖИВКОМ-2020) в дистанционном формате». Москва, 27–29 октября 2020 года / Москва. ИМАШ РАН им. А.А. Благонравова, 2020. С. 118–119.
3. Izvekov Yu.A. Quantitative Evaluation Algorithm for Technical System Reliability // Scientific Works of the 6th International Scientific Conference on Fundamental Research and Innovative Technologies in Mechanical Engineering. November 26–27, 2019. Moscow: IMASH RAS A.A. Blagonravova, 2019.P. 195–196.
4. Hammad D.B., Shafiq N., Nuruddin M.F. Criticality Index of Building Systems Using Multi-Criteria Decision Analysis Technique, MATEC Web of Conferences, EDP Sciences 15:01018 (2014).
5. Kumamoto H., Henley E.J. Probabilistic Risk Assessment and Management for Engineers and Scientists, IEEE Press, New York (1996).
6. Проектирование цехов сталеплавильного производства: учебник / К.Н. Вдовин, В.Ф. Мысик, В.В. Точилкин, Н.А. Чиченев. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2016. 505 с.
7. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 г. № 116-ФЗ.
8. ГОСТ Р ИСО 9000-2015. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь (с Поправкой). М.: Стандартинформ, 2015. 53 с.
9. Кузьмин Д.А., Кузьмичевский А.Ю. Метод расчета вероятности хрупкого разрушения оборудования АЭС в различных режимах эксплуатации с постулируемой дефектностью // Надежность и безопасность энергетики. 2021. Т. 14. №. 1. С. 34–39.
10. Скворцова Н.К., Филимонова Л.А., Андронова К.А. Риск-ориентированный подход для обеспечения промышленной безопасности на предприятиях топливно-энергетического комплекса // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Экономика и право. 2021. №. 1. С. 65–74.