Разработка методов расчета резервируемых структур и оптимизации запасных элементов оборудования АЭС

• Автор: Пляскин, Александр Владиславович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 158 с.

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАПАСНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ И ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ.

1.1. Обзор литературы

1.2. Схема размножения и гибели

1.3. Общие вопросы обеспечения запасными элементами

1.4. Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ АНАЛИЗА НАДЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ, ИМЕЮЩИХ ЗИП.

2.1. Постановка задачи расчта надежности элемента,

имеющего ЗИП

2.2. Определение вероятностей состояний с помощью

нестационарного марковского процесса
2.3. Определение вероятностей состояний с помощью
стационарного марковского процесса
2.4. Определение вероятности отказа с помощью введения условностационарного состояния.
2.5. Анализ рассматриваемой стратегии. Сравнение со схемой размножения и гибели
2.6. Расчт характеристик наджности мажоритарной схемы 2 из 3
2.7. Выводы по второй главе
ГЛАВА З.ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ЗИП И УПРАВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНОТЕХНИЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ.
3.1. Стоимостная модель процесса гибели и размножения элементов оборудования
3.2. Опредлснис оптимального количества запасных элементов системы методом
нелинейного программирования.
3.3. Стратегии пополнения ЗИП невосстанавливаемого оборудования
3.4. Исследование процесса функционирования объектов с запасными элементами методом имитационного моделирования.
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4.ИСПОЛБЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ЗИП ДЛЯ ОЦЕНКИ НАДЖНОСТИ ОБЪЕКТОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ БИЛИБИНСКОЙ АЭС.
4.1. Описание системы управления и защиты реактора Билибинской АЭС как объекта
исследования характеристик наджности
4.2. Расчет показателей надежности элементов СУЗ классическими методами
4.3. Расчт показателей наджности подсистем СУЗ
4.3.1. Расчт показателей наджности подсистем СУЗ без учта ЗИП
4.3.2. Расчт показателей наджности подсистем СУЗ с учтом ЗИП
4.3.3.Анализ результатов расчтов.
4.4. Система аварийного электроснабжения потребителей первой группы.
4.5. Оптимизация количества запасных элементов СУЗ БиАЭС.
4.5.1. Расчт гарантирующего запаса
4.5.2. Расчет ЗИП по стоимостной модели
4.6. Выводы по четвертой главе
Заключение по диссертации
Литература


Пусть (0 обозначает число отказов (или, что то же самое, - замен), произошедших нау-й позиции в течении времени в предположении, что запасной элемент имеется всегда, когда в нем возникает необходимость. Тогда г есть наименьшее целое число, удовлетворяющее условию Р[Ы, (? Прежде всего, заметим, что Л^{/у) есть пуассоновская случайная величина со средним значением Х^, что следует из начальных предположений. Таким образом, суммарное число отказов (/,) + . Л^(/я) также есть пуассоновская случайная величина со средним значением, равным т=Л{7/+. Там же [1, с. Отказавшие элементы поступают в ремонт по законам пуассоновского потока с интенсивностью X. В обмен на отказавший элемент сразу выдаётся исправный, если резерв не пуст. Предполагается, что восстановление отказавшего элемента начинается немедленно и считается, что время восстановления имеет распределение в, не зависящее от других параметров системы. Показано, что распределение числа восстанавливаемых в момент I элементов имеет распределение Пуассона. Для определения оптимального объёма ресурсов используется алгоритм Кеттеля. В работе [2, с. В качестве математической модели работы системы используется процесс "размножения и гибели". Конкретные результаты в удобной форме для рассмотренной модели удается получить лишь в тех случаях, когда резервная группа состоит из идентичных элементов. В этом случае применяются методы анализа схемы "размножения и гибели". В работе [2, с. Процесс функционирования восстанавливаемой системы с пополнением запасов можно представить следующим образом. Система обеспечивается на некоторый период запасными блоками и комплектами запасных элемешгов для ремонта блоков, однако пополнение запасных элементов на ремонтных базах может осуществляться не непрерывно, а лишь с определенной периодичностью. В • качестве показателя • надежности системы можно взять. В качестве показателя экономических затрат - суммарные затраты, связанные с приобретением необходимого числа резервных блоков и общего числа запасных элементов на полный рассматриваемый период функционирования, а также с издержками по содержанию ремонтного персонала (если они существенны). Для рассмотренной системы рассчитана вероятность безотказной работы (резерв подключается мгновенно), получена приближённая формула для расчета коэффициента готовности, выведен показатель для суммарных затрат. Сформулированы прямая и обратная задачи оптимизации. В [3, с. Ремонт отказавшего оборудования осуществляется ремонтным персоналом в составе г человек, каждый из которых одновременно может ремонтировать только один элемент. Известными считаются интенсивности отказов и восстановлений отказавшего оборудования. В постановке задачи предполагается, что возможно образование очереди отказавших элементов на ремонт. Применяется математическая модель "гибели и размножения”. В работе [4] рассмотрен вопрос вычисления показателей достаточности ЗИП и оптимизации комплекта ЗИП. Рассмотрены разнообразные структуры системы ЗИП и стратегии пополнения запасов. Вводятся показатели достаточности ЗИП, которые позволяют учитывать поправку, вносимую ограниченностью ЗИП в показатель надёжности изделия. Получены стационарные значения вероятностей соответствующих состояний. В [4, с. Рассмотрим задачу определение оптимального количества запасных элементов при эксплуатации системы по уровню надёжности. Имеем систему, элементы которой соединены последовательно с точки зрения надежности, и каждый элемент системы работает до отказа. О, /). Система содержит ^ элементов типа 1(1 =1,2,. Внутри фиксированного типа элементы характеризуются различной надежностью. Обозначим через ГуО функцию распределения времени безотказной работы у'-го элемента /-го типа (/'= 1, 2,. На календарном интервале (О, О каждый элемент системы используется в течение времени /,у. Будем считать, что средняя стоимость элемента типа 1 отличается достаточно мало от стоимости каждого элемента типа /. Точное решение приводимой ниже задачи соответствует случаю равенства стоимостей каждого элемента типа / (/ = 1, 2,. Пусть Qj (п) - вероятность того, что за период календарной работы системы (О, /о) произойдет Л/ или менее отказов элементов типа / (/ = 1, 2,. Я=(Л/, П2,.