Экономические аспекты управления надёжностью, живучестью и безопасностью теплоэнергетических систем

Для некоторых машин может иметь место критическая длительность эксплуатации, начиная с которой при эксплуатации будут резко возрастать затраты на ремонт из-за износа наиболее дорогих узлов машины или опасности ее дальнейшей эксплуатации.

Коэффициент технического использования К_ти, численно равен вероятности того, что в данный, произвольно взятый момент времени машина работает, а не ремонтируется.

Наработка до отказа Т – время работы объекта в часах до возникновения отказа.

 

К_ти = Т_раб / (Т_раб + å Т_{рем i}),

где Т_раб – время работы машины за некоторый период эксплуатации;

åТ_рем– суммарная продолжительность ремонтов машины за тот же

период эксплуатации.

Коэффициент технического использования является безразмерной величиной0 < К_ти < 1. Коэффициент готовности К_г числено равен вероятности того, что изделие будет работоспособно в произвольно взятый момент времени в промежутках между плановыми ремонто-профилактическими мероприятиями.

Этот коэффициент оценивает непредусмотренные остановки машины, наличие которых свидетельствует о том, что плановые ремонты и мероприятия по техническому обслуживанию не полностью выполняют свою роль.

Срок службы Т ‒ это календарная продолжительность эксплуатации объекта от её начала или возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния.

Ресурс Т_Р ‒ это наработка привода от начала эксплуатации или её возобновления после капитального ремонта до наступле­ния предельного состояния.

Отличие ресурса от срока службы в том, что первый показатель является оценкой фактической наработки привода, в то время как срок службы характеризует продолжительность существования привода с момента ввода в эксплуатацию независимо от характера его использования.

Оценка уровня надёжности и необходимость повышения уровня должна решаться с экономических позиций, так как экономика является основным критерием для большинства практических вопросов надёжности. Известно, что современный уровень развития науки и техники позволяет достичь практически любых показателей качества и надёжности оборудования. Вопрос в том: сколько это будет стоить, чтобы достичь поставленной цели.

Если затраты будут столь высоки, что эффект от повышенной надёжности машины не возместит их, то и суммарный результат от проведённых мероприятий будет отрицательным.

При выборе вариантов достижения требуемого уровня надёжности, необходимо исходить из получения наибольшего суммарного экономического эффекта с учётом затрат в сферах производства и эксплуатации агрегата.

В общем случае изменение во времени суммарного экономического эффекта определяется двумя основными факторами.

С одной стороны учитываются затраты на изготовление нового агрегата (сюда входят затраты на проектирование, изготовление, испытание и так далее) и затраты на эксплуатацию , включая техническое обслуживание, ремонт, профилактические мероприятия и так далее.

Изменение суммарного экономического эффекта рассмотрим рисунке 1.4:

 

Рис. 4 – Изменение экономической эффективности во времени

 

Затраты + являются отрицательными в балансе эффективности.

Работа машины даёт положительный экономический эффект (прибыль) в зависимости от её целевого назначения.

, как функция времени возрастает, так как старение отдельных элементов машины приводит к необходимости вкладывать всё большие средства для восстановления утрачиваемых свойств.

Изменение во времени, напротив, уменьшается, так как возрастающие простои в ремонте и техническом обслуживании снижают её производительность.

Поэтому кривая суммарной эффективности  имеет максимум и два раза пересекает ось абсцисс .

При возрастании , период времени = , при котором  является сроком окупаемости, когда машина при эксплуатации возвратила затраты, которые были в неё вложены при изготовлении. Начиная с этого момента = машина начинает приносить прибыть. Постепенно, полученный эффект снижается из-за возрастания эксплуатационных затрат до когда снова  . При > затраты на эксплуатацию больше экономического эффекта, который может обеспечить машина. Поэтому при = эксплуатация машины экономически нецелесообразна.

Длительность экономически целесообразной эксплуатации находится в диапазоне и .

Выбор варианта машины с позиций надёжности должен исходить из сравнения затрат на изготовление и эксплуатацию объекта с тем экономическим эффектом, который она сможет обеспечить.

Например, как это видно из рисунка, начальная стоимость машины № 2 выше, но за счёт показателей производительности, качества и надёжности она даёт больший экономический эффект и её целесообразно эксплуатировать более длительное время. При оценке разнообразных возможностей по повышению и обеспечению надёжности машин экономический критерий является важнейшим для выбора оптимальных решений.

1) ‒ экономический показатель надёжности, руб/ч,

где ‒ стоимость изготовления машины (стоимость прод);

 ‒ суммарные затраты на эксплуатацию, ремонт и обслуживание

машины, руб.;

‒ период эксплуатации машины, ч.

Необходимо стремиться к MIN значению этого показателя за счет MIN рационального распределения капиталовложений между сферой производства с сферой эксплуатации.

2) <1 - коэффициент эксплуатационных издержек (соотношение стоимости изготовления и стоимости эксплуатации машины).

Высокая надёжность достигается за счёт дополнительных затрат. Поэтому очень часто используют термин – цена надёжности. Общие затраты на изготовление машины складываются из постоянных затрат, не зависящих от требований надёжности и  переменной составляющих затрат, зависящих от требований надёжности.

3) в настоящее время данное выражение не актуально, так как, Поэтому - покупки.

Во многих случаях используется следующая формула для определения цены надежности:

где ‒ цена надёжности аналога;

Т_с – наработка на отказ прототипа изделия;

Т – наработка на отказ проектируемогоизделия.

Показатели надёжности, безопасности и критерий эффективности:

коэффициенты Кг и Kти не учитывают возможность эксплуатации блока с пониженной мощностью при отказавших элементах  работу при переменной нагрузке.

,

.

 

Суммарные приведённыезатраты на резервные мощности в электроэнергетической системе, компенсирующие недовыработку электроэнергии:

‒ 3₀–приведённые затраты по э/станции без учётанеплановых ремонтов;

‒ З_н –приведённые затраты на резервирование станции вэ/э системе и на её неплановые ремонты;

‒ K₀ – капиталовложения в электростанцию с учётомструктурной избыточности;

‒ К_Р – капиталовложения в резервные мощности системы;

‒ (И₀+И_Н)_t– сумма издержек за год t эксплуатации станциисоответственно без учёта неплановых ремонтов ивызванных ненадёжностью энергоблоков

‒  Т –расчётный срок эксплуатации э/станции издержки, вызванные ненадёжностьюэнергоблоков И_Htдолжны учитывать издержки на перерасход топлива в э/э системе ина станции при отказах ее энергоблоковэксплуатационные затраты по резервноймощности системы на неплановые пуски и остановы энергоблоковиздержки на восстановление отказавшегооборудования

Определение предельно допустимых дополнительных капиталовложений на повышение надёжности оборудования:

Цель – получить минимум затрат. Зависимость между коэффициэнтом изминения надёжности и стоимостью элемента.

-коэффициент, учитывающий сложность повышения надёжности элемента в расчётах равным от 0 до 0,6.

 

Дисконтированные затраты на природоохранные мероприятия.

В альтерантивном варианте, приводящим к росту вредных выбросов

https://docviewer.yandex.ru/view/309550258/?page=29&*=ouNXgAEF4wIozI9f9eGWri0DMlR7InVybCI6Imh0dHBzOi8vcG9ydGFsLnRwdS5ydS9TSEFSRUQvYS9BTlRPTi9lZHVjYXRpb24vc3RhZXMvVGFiMS91Y2hldF9uYWRfZWtvbm9tLnBkZiIsInRpdGxlIjoidWNoZXRfbmFkX2Vrb25vbS5wZGYiLCJub2lmcmFtZSI6dHJ1ZSwidWlkIjoiMzA5NTUwMjU4IiwidHMiOjE2MDM2MzgzMzEwNjYsInl1IjoiNzk0MTA5OTA2