Održavanje i pouzdanost tehničkih sistema.pdf

8/19/2019 Održavanje i pouzdanost tehničkih sistema.pdf

1/535


2/535

ODRŽAVANJE I POUZDANOST

TEHNIČKIH SISTEMASystems Maintainability and Reliability


3/535


4/535


5/535

Održavanje i pouzdanost tehnič kih sistema

V

SADRŽAJ

PREDGOVOR 11. Poglavlje 1: ODRŽAVANJE I POUZDANOST 3

1.1 UVOD 31.2 ZNAČAJ I CILJEVI ODRŽAVANJA TEHNIČKIH

SISTEMA 71.3 TEHNIČKI SISTEMI - USLOVI RADA, PROCES

ODRŽAVANJA I POUZDANOST 141.4 PRIMIJENJENE METODE U ISTRAŽIVANJU

STOHASTIČ NIH PONAŠANJA SLOŽENIHTEHNIČKIH SISTEMA 16

1.5 DEFINICIJA ODRŽAVANJA 21

2. Poglavlje 2: SVOJSTVA TEHNIČKIH SISTEMA 252.1 INTEGRALNA LOGISTIČKA PODRŠKA 252.2 OSNOVNI LOGISTIČKI PARAMETRI 262.3 OSNOVNE VELIČINE EFEKTIVNOSTI TEHNIČKIH

SISTEMA 282.4 POSTUPCI OSTVARIVANJA EFEKTIVNOSTI

TEHNIČKIH SISTEMA 302.5 FUNKCIJE EFEKTIVNOSTI TEHNIČKIH SISTEMA 352.6 ODREĐIVANJE POUZDANOSTI SLOŽENIH

TEHNIČKIH SISTEMA 542.7 ODREĐIVANJE NEODREĐENOSTI U ZADACIMA

POUZDANOSTI 71


6/535


VI

3. Poglavlje 3: STRATEGIJA ODRŽAVANJA 733.1 RAZVOJ POSTUPAKA I KONCEPCIJA U PROCESU

ODRŽAVANJA 733.2 NOVI TRENDOVI U ODRŽAVANJU 813.3 METODE ODRŽAVANJA 873.4 IZBOR OPTIMALNIH ZADATAKA ODRŽAVANJA 1083.5 BENCHMARKING I OPTIMIZACIJA METODA ZA

ODRŽAVANJE 1103.6 KRITERIJUMI ZA UTVR ĐIVANJE STRATEGIJE

ODRŽAVANJA 1163.7 ODNOS TROŠKOVA I INTERVALA ODRŽAVANJA 1213.8 UTICAJNI ELEMENTI NA DEFINISANJE IZBORA

ODGOVARAJUĆE STRATEGIJE ODRŽAVANJA 1233.9 TEHNOLOGIJE ODRŽAVANJA 124

4. Poglavlje 4: TEHNIČKA DIJAGNOSTIKA 1314.1 UVOD 1314.2 KONTROLA TRENUTNOG STANJA 1344.3 DEFINISANJE ZAKONITOSTI OTKAZA 1374.4 PREDVIĐANJE PONAŠANJA I PROCJENA

OTKAZA 139

4.5 METODE I TEHNIKE TEHNIČKE DIJAGNOSTIKE 1414.6 METODE I MODELI DIJAGNOSTIKEPOSTROJENJA I OPREME TERMOELEKTRANE 1434.6.1 FORMIRANJE OPTIMALNE BAZE PODATAKA

ZA TEHNIČKU DIJAGNOSTIKU SISTEMATERMOELEKTRANE 146

4.6.2 METODE ZA IDENTIFIKACIJU PROCESA IOBJEKATA U SISTEMU TERMOELEKTRANE 149

4.6.3 METODE TEHNIČKE DIJAGNOSTIKE ZASLOŽENI TEHNIČKI SISTEMTERMOELEKTRANE 150

4.7 ODRŽAVANJE PREMA STANJU TEHNIČKOGSISTEMA TERMOELEKTRANE I UTICAJ NAPOUZDANOST 157


7/535


VII

4.8 TEHNIČKA DIJAGNOSTIKA KAO SASTAVNI DIOODRŽAVANJA PREMA STANJUTERMOELEKTRANE 161

5. Poglavlje 5: ORGANIZACIJA ODRŽAVANJA 1695.1 POJAM I PRINCIPI ORGANIZACIJE ODRŽAVANJA 1695.2 ZADACI ORGANIZACIJE TEHNIČKOG SISTEMA I

PROCESA RADA 1725.3 PROJEKTOVANJE ORGANIZACIJE ODRŽAVANJA 174

5.4 PRIPREMA POSLOVA ODRŽAVANJA 1785.4.1 TEHNIČKA PRIPREMA ODRŽAVANJASISTEMA 179

5.4.2 OPERATIVNA PRIPREMA ODRŽAVANJA 1815.4.3 ORGANIZACIJE EKONOMSKO-FINANSIJSKIH

POSLOVA ODRŽAVANJA TEHNIČKIHSISTEMA 182

5.4.4 ORGANIZACIJA PREVENTIVNOG IINVESTICIONOG ODRŽAVANJA TEHNIČKIHSISTEMA

1825.4.5 ORGANIZACIJA TEHNIČKE KONTROLE

ODRŽAVANJA TEHNIČKIH SISTEMA 1855.5 MJESTO I ULOGA TEHNIČKE DIJAGNOSTIKE U

ORGANIZACIJI ODRŽAVANJA 1885.6 PREGLED NEKIH KONCEPCIJA ODRŽAVANJA 188

5.6.1 SISTEM ZA PLANIRANJE REZERVNIHDIJELOVA - REMAX 190

5.6.2 INTEGRISANI PRODUKTIVNI INFORMACIONISISTEM U ODRŽAVANJU – TOPIS II 191

5.6.3 SISTEM ODRŽAVANJA - IIS 1925.6.4 UPRAVLJAČKI INFORMACIONI SISTEM ZA

ODRŽAVANJE - MIMS 1945.6.5 SISTEM ZA PREGLED VOZILA I RADNIH

MAŠINA SA STANOVIŠTA EKSPLOATACIJE IODRŽAVANJA – KROV 3 208

5.6.6 PROGRAM ZA PRAĆENJE ODRŽAVANJAVAZDUHOPLOVA – UH 1 215


8/535


VIII

6. Poglavlje 6: MENADŽMENT KVALITETOM UODRŽAVANJU 223

6.1 UVOD 2236.2 PRIMJENLJIVOST PRINCIPA MENADŽMENTA

KVALITETOM U PROCESU ODRŽAVANJATEHNIČKIH SISTEMA 225

6.3 DOKUMENTACIJA SISTEMA MENADŽMENTAKVALITETOM 226

6.4 STATISTIČKE METODE – OSNOVA NOVE

KULTURE MENDŽMENTA 2276.5 MJESTO STATISTIČKIH METODA U SISTEMUMENADŽMENTA KVALITETOM 229

6.6 STATISTIČKE METODE U RANIM FAZAMAŽIVOTNOG CIKLUSA PROIZVODA 231

6.7 SKUP PRAKTIČ NIH METODA NAMIJENJENIH ZAMASOVNO KORIŠĆENJE 2356.7.1 KONTROLNI LIST 2356.7.2 HISTOGRAM 2376.7.3 DIJAGRAM UZROCI-POSLJEDICA 2406.7.4 PARETO DIJAGRAM 2456.7.5 DIJAGRAM RASIPANJA 2546.7.6 STRATIFIKOVANJE PODATAKA 2576.7.7 KONTROLNE KARTE 259

7. Poglavlje 7: ANALIZA SPOSOBNOSTI PROCESA 2657.1 UVOD 2657.2 PRIMJENA ANALIZE SPOSOBNOSTI PROCESA 2667.3 PRIPREMA ZA ANALIZU 2677.4 POSTUPAK ANALIZE SPOSOBNOSTI PROCESA 2677.5 FAKTORI SPOSOBNOSTI PROCESA 272

7.5.1 FAKTOR RELATIVNE ŠIRINE RASIPANJAPROCESA 272

7.5.2 FAKTOR PRECIZNOSTI PROCESA 2727.5.3 FAKTOR SPOSOBNOSTI PROCESA 273

7.5.4 INTERPRETACIJA REZULTATA ANALIZESPOSOBNOSTI PROCESA

274

7.5.5 OCJENA KOLIČINE DEFEKTNIH PROIZVODA 276


9/535


IX

8. Poglavlje 8: PLANIRANJE I UPRAVLJANJEODRŽAVANJEM 281

8.1 UVOD 2818.2 PLANIRANJE RADOVA U PROCESU

ODRŽAVANJA 2838.2.1 METODE PLANIRANJA RADOVA

ODRŽAVANJA 2898.2.2 MREŽNO PLANIRANJE 295

8.3 UPRAVLJANJE PROCESOM ODRŽAVANJATEHNIČKIH SISTEMA 299

9. Poglavlje 9: INFORMACIONI SISTEMODRŽAVANJA 303

9.1 UVOD 3039.2 PROJEKTOVANJE I UVOĐENJE

INFORMACIONIH SISTEMA 3059.3 NOSIOCI INFORMACIJA U ODRŽAVANJU 3129.4 PRINCIPI UPRAVLJANJA SISTEMOM

ODRŽAVANJA POMOĆU RAČUNARA 3149.5 PRIMJENA VJEŠTAČKE INTELIGENCIJE U

RJEŠAVANJU PROBLEMA UPRAVLJANJA

ODRŽAVANJEM TEHNIČ

KIH SISTEMA 319

10. Poglavlje 10: BAZA PODATAKA U ODRŽAVANJU 32710.1 UVOD 32710.2 EVALUACIJA BAZA PODATAKA 33310.3 KREIRANJE BAZE I MODELIRANJE PODATAKA 33410.4 TOKOVI PODATAKA 337

11. Poglavlje 11: TROŠKOVI ODRŽAVANJA 34711.1 UVOD 34711.2 UTVR ĐIVANJE TROŠKOVA ŽIVOTNOG

CIKLUSA TEHNIČKIH SISTEMA 350

11.3 KONCEPT TROŠKOVA FAZE KORIŠTENJA,ODRŽAVANJA I LOGISTIČKE PODRŠKE UOKVIRU ŽIVOTNOG CIKLUSA SISTEMA 354


10/535


X

11.4 UTVR ĐIVANJE TROŠKOVA ŽIVOTNOGCIKLUSA - NEIZVJESNOSTI I RIZICI 357

12. Poglavlje 12: TEROTEHNOLOGIJA 35912.1 UVOD U TEROTEHNOLOGIJU 35912.2 RAZVOJ KONCEPATA TEROTEHNOLOGIJE 36412.3 EKONOMSKE PROCJENE ISPLATIVOSTI

INVESTICIJE 36512.4 TEROTEHNOLOŠKI PRISTUP ORGANIZACIJI

ODRŽAVANJA 366

13. Poglavlje 13: INŽENJERSTVO ŽIVOTNOG CIKLUSA 37313.1 UVOD 37313.2 ANALIZA ŽIVOTNOG CIKLUSA 37713.3 INŽENJERSTVO ŽIVOTNOG CIKLUSA 37813.4 PREDNOSTI INŽENJERSTVA ŽIVOTNOG

CIKLUSA 38013.5 POGODNOST ODRŽAVANJA U ŽIVOTNOM

CIKLUSU 38012.6 POGODNOST ODRŽAVANJA KAO KRITERIJUM

PROJEKTOVANJA 381

14. Poglavlje 14: REINŽENJERING PROCESAODRŽAVANJA 383

14.1 UVOD 38314.2 REVITALIZACIJA, REKONSTRUKCIJA I

MODERNIZACIJA SLOŽENIH TEHNČKIHSISTEMA 38714.2.1 KRITERIJUMI ZA IZBOR OBJEKATA I

OPŠTI CILJEVI REVITALIZACIJE 38814.2.2 METODE PROCJENE POUZDANOSTI U

PROCESU REVITALIZACIJE POSTROJENJA 39014.2.3 INŽENJERSTVO ŽIVOTNOG CIKLUSA

SISTEMA TERMOELEKTRANE 392


11/535


XI

14.2.4 OSNOVNI ZADACI I EFEKTISPROVOĐENJA ANALIZE POUZDANOSTI IRASPOLOŽIVOSTI SISTEMATERMOELEKTRANE 395

14.2.5 ANALITIČKO PRAĆENJE I ODREĐIVANJEPREOSTALOG VIJEKA UPOTREBEOBJEKATA TERMOELEKTRANE 397

14.2.6 UPRAVLJANJE PREOSTALIM VIJEKOMUPOTREBE TERMOELEKTRANE 403

15. Poglavlje 15: SIGURNOST TEHNIČKIH SISTEMAKAO SASTAVNI DIO PROBLEMAPOUZDANOSTI 405

15.1 POSTAVKA PROBLEMA 40515.2 STATISTIČKA ANALIZA SIGURNOSTI PRI

SERTIFIKACIJI SISTEMA MENADŽMENTAKVALITETOM 411

15.3 VEZA INDIVIDUALNOG I KONSTRUKTIVNOGRIZIKA 415

15.4 NEODREĐENOSTI U ZADACIMA SIGURNOSTI 419

16. Poglavlje 16: TUMAČ POJMOVA U ODRŽAVANJU I

POUZDANOSTI 42116.1 UVOD 42116.2 OSNOVNI POJMOVI (FUNDAMENTAL TERMS) 422

16.2.1 TEROTEHNOLOŠKI POJMOVI I DEFINICIJE 42316.2.2 OSNOVNI IZRAZI PREMA EN 13306:2002 42916.2.3 POJMOVI KOJI SE ODNOSE NA CJELINE

SISTEMA (ITEM RELATED TERMS) PREMAEN 13306:2002 430

16.2.4 POJMOVI KOJI SE ODNOSE NA SVOJSTVAELEMENATA (PROPERTIES OF ITEMS)PREMA EN 13306:2002 431

16.2.5 POJMOVI KOJI SE ODNOSE NA OTKAZE /

DOGAĐ

AJE (FAILURES / EVENTS) PREMAENE 13306:2002 431


12/535


XII

16.2.6 POJMOVI KOJI SE ODNOSE NA GREŠKE ISTANJA (FAULTS AND STATES) PREMAEN 13306:2002 435

15.2.7 POJMOVI KOJI SE ODNOSE NA VRSTE ISTRATEGIJE ODRŽAVANJA(MAINTENANCE TYPES) PREMA EN13306:2002 437

15.2.8 POJMOVI KOJI SE ODNOSE NA POSTUPKEU ODRŽAVANJU (MAINTENANCEPROCEDURES) PREMA EN 13306:2002 438

15.2.9 POJMOVI KOJI SE ODNOSE NA VRIJEME(TIME RELATED TERMS) PREMA EN13306:2002 440

15.2.10 OSTALI POJMOVI KOJI SE ODNOSE NAPOSTUPKE U ODRŽAVANJU(MAINTENACE PROCEDURES) PREMA EN13306:2002 442

15.2.11 EKONOMSKI I TEHNIČKI POKAZATELJI(ECONOMICAL AND TECHNICALINDICATORS) 443

15.3 POJMOVI U PODRUČJU ANALIZE STABLAOTKAZA 444

15.4 OSTALI POJMOVI U ODRŽAVANJU I

POUZDANOSTI 445

CITIRANA LITERATURA 453

REZIME 465

SUMMARY 477

PODACI O AUTORIMA 489


13/535


1

PREDGOVOR

Održavanje mašina, opreme i složenih tehničkih sistema sa aspekta

visine neophodnih ulaganja u toku njihovog vijeka trajanja, direktno je u

funkciji načina definisanja i ostvarivanja željene efektivnosti (pouzdanosti,

gotovosti i pogodnosti održavanja), kako na nivou njihovog projektovanja

tako i u toku same njihove eksploatacije. Dobro izabran koncept održavanja,sa pravilnom organizacijom, programiranjem i ostvarivanjem pojedinih

aktivnosti na održavanju u toku eksploatacije, uz dobru obučenost kadrova i

obezbijeđenu kontrolu održavanja, utiče i na poboljšanje ekonomskih

rezultata date organizacije ili preduzeća.

S druge strane, sa povećanjem složenosti tehničkih sistema javlja se i

problem njihove optimalne funkcionalnosti, posebno ako se zna da takvi

sistemi često mogu prouzrokovati velike ekonomske gubitke ili ugroziti

bezbjednost šireg makroregiona i ljudi koji ih opslužuju. Svaki složeni

tehnički sistem nosi u sebi veliku potencijalnu opasnost od moguće pojave

otkaza i havarija opasnih po širu okolinu. Pouzdanost složenih sistema,

projektovanih tako da uspješno obavljaju funkciju, određuje trajanje

vremenskog intervala u kome će sistem funkcionisati bez otkaza.Istraživanja upućena na povišenje stepena pouzdanosti i upravljanje

pouzdanošću tokom životnog vijeka objekta imaju za cilj definisanje

sistema mjera zaštite i njihovu optimizaciju sa aspekta istovremenog

obezbjeđenja ekonomičnosti eksploatacije i ostvarivanja složenih propisa

vezanih za zaštitu životne sredine i sigurnost kako mikro tako i

makroregiona.

Potreba za održavanjem tehničkih sistema proističe iz njihove

podložnosti otkazivanju u toku njihove eksploatacije, što u suštini

predstavlja realno obilježje svih živih bića i svih materijalnih sistema. Ovo

se uslovno može prikazati i kroz porast entropije sistema, pri čemi se pod

entropijom podrazumijeva mjera neodređenosti sistema, izazvana najviše

stohastičkim dejstvom njegove makro i mikro okoline.

Razvoj novih naučnih disciplina, zasnovanih na sve ubrzanijoj

primjeni teorije sistema, kibernetike, informatike i drugih srodnih grana


14/535


2

sistemskih nauka, značajnije doprinosi i promjeni odnosa prema održavanjutehničkih sistema. Posebno mjesto u okviru novih naučnih disciplina

zauzima teorija pouzdanosti tehničkih sistema, na koju su nadovezane i

srodne discipline, poput teorije obnavljanja, terotehnologije, teorije

zamjene, teoriju logističke podrške i slično.

Važnost teorije pouzdanosti i inženjerstva održavanja tehničkih

sistema sa sistema namjenske industrije (prvenstveno vazduhoplovstvo i

elektronski sistemi) prenešen je i na druga područ ja tehnike (automobilska

industrija, energetika i procesna tehnika, proizvodni sistemi, transportni

sistemi, mehanizacija u oblasti građevinarstva, mehanizacija u oblasti

rudarstva i geomehanike i dr.).

Ova knjiga je nastala na temelju dugogodišnjeg iskustava autora na

poslovima održavanja industrijskih i energetskih postrojenja, kontinuirane

razmjene iskustava sa održavateljima kroz naučne i stručne skupove, uvida

u literaturu, kao i postojećih koncepcija nastavnih planova i programa na

fakultetima zemalja bivše Jugoslavije koji tretiraju ovu oblast. Sama

poglavlja ove knjige su koncipirana na način da omogućavaju stvaranje

polaznih podloga za dublje izučavanje pojedinih područ ja ovih naučnih

disciplina. Knjiga je prvenstveno namijenjena studentima, ali i stručnjacima

i rukovodiocima koji se bave konsaltingom, projektovanjem, eksploatacijom

i samim održavanjem, kao i onima koji se bave planiranjem i upravljanjem

kvaliteta ili nabavkom, u cilju ostvarivanja zahtijevanog nivoa pouzdanosti

složenih tehničkih sistema.

Koncepcija ove knjige omogućuje i sticanje neophodnih predznanjasvima onima koji su direktno ili indirektno vezani za proces održavanja,

posebno sa aspekta približavanja teorije i razvoja njene primjene u

ekploataciji i praksi projektovanja tehničkih složenih sistema sa aspekta

ostvarivanja zahtjeva održavanja, kao i praksi projektovanja samih sistema

održavanja. Kao ilustracije, korišteni su uglavnom energetski složeni

objekti, čiji razvoj postaje jedan od dominantnijih privrednih pravaca na

prostorima nekadašnje Jugoslavije.

Autori izražavaju posebnu zahvalnost recezentima na datim

primjedbima i prijedlozima, posebno u oblasti sistemskog pristupa, čime su

značajno doprinijeli da knjiga dobije svoj konačni oblik.

Prijevor, decembar 2007. Autori


15/535


3

Poglavlje 1

ODRŽAVANJE I POUZDANOST

1.1 UVOD

Održavanje tokom životnog ciklusa tehničkih sistema objedinjuje niz pratećih aktivnosti, počev od ideje i definisanja koncepta, ocjene njihoveekonomičnosti, realizacije, eksploatacije, pa sve do otpisa sistema izupotrebe. Osposobljavanje sistema za održavanje, kroz projektovanje naosnovama održavanja, uslovljeno je razvojem proizvodnih snaga društva iima za cilj produženje životnog vijeka, uz ostvarivanje optimalnijih vezatehničko tehnoloških i ekonomskih svojstava.

Sam proces održavanja sredstava za rad, kao jednog od bitnijihdijelova ukupnog proizvodnog procesa, ima zadatak sprečavanje iotklanjanje otkaza sistema, prije svega kroz racionalizaciju i optimizacijunjihovog korištenja i povećanje produktivnosti i ekonomičnosti trošenja usamom procesu proizvodnje ili eksploatacije.

Životni ciklus počinje kada je rođena ideja o novom tehničkomsistemu, a završava se u trenutku kada je on povučen iz upotrebe. Glavni

procesi koji pomažu sistemu kroz faze životnog ciklusa su: marketing(specifikacije), projektovanje, proizvodnja, korišćenje, a na kraju -

povlačenje iz upotrebe. Analiza životnog ciklusa predstavlja sistematičan ianalitički prilaz za utvr đivanje resursa potrebnih za podršku procesima

projektovanja, proizvodnje, korišćenja i povlačenja iz upotrebe. Prema

tome, analiza životnog ciklusa je alat za inženjerstvo životnog ciklusa, čijisu glavni ciljevi: uticaj na projektovanje sa aspekta životnog ciklusa,identifikovanje i kvantifikovanje ukupnih resursa koji se odnose na procese


16/535


4

životnog ciklusa, kao i analitičko upravljanaje aktivnostima procesaživotnog ciklusa. Drugim riječima, inženjerstvo životnog ciklusa treba daomogući proces odlučivanja kako bi se došlo do najboljeg kompromisaizmeđu ulaganja i obezbjeđenja potrebnih resursa za projektovanje,

proizvodnju, korištenje i povlačenje iz upotrebe. Pri tome, ovaj prilazomogućuje: rani i neprekidni uticaj na projektovanje sistema sa aspektaživotnog ciklusa, redukovanje troškova životnog ciklusa sistemaograničavanjem glavnih generatora troškova u toku životnog ciklusa, kao iidentifikaciju resursa koji prate sve procesa (faze) životnog ciklusa sistema.

Uopšteno govoreći, tradicionalno (sekvencijalno) inženjerstvo jeuglavnom usmjereno ka performansama sistema kao glavnom cilju, a ne karazvoju opšteg integralnog prilaza. Najnovija saznanja i iskustva stečena

poslednjih decenija ukazuju da pravilno vršenje funkcije cilja, tj. zahtijevanistepen konkurentnosti sistema, nije moguće obezbijediti ulaganjem naporauglavnom nakon njihove proizvodnje i dospijevanja u fazu korišćenja, štose najčešće čini. Mnogo važnije je da inženjeri budu osjetljivi da sagledaju

posljedice potencijalnih grešaka koje mogu nastati u toku ranih etapa projektovanja i razvoja sistema. To znači da inženjeri treba da budusposobni da preuzmu odgovornost za inženjerstvo životnog ciklusa(konkurentno, simultano inženjerstvo), što je ranije najčešće zanemarivano.

Nezaobilazan dio životnog ciklusa predstavlja i revitalizacija,rekonstrukcija i modernizacija tehničkih sistema, odnosno postupak

produženja radnog vijeka ovih objekata sa modernizacijom i

rekonstrukcijom, uz dodatno poboljšanje tehničko tehnološke, ekonomske iekološke prihvatljivosti. Ovaj postupak po svojoj strukturi je izuzetnokompleksan i često se poredi sa rangom realizacije novog tehničkog objekta.

Sam proces planiranja i sprovođenja procesa revitalizacije i sameeksploatacije postrojenja u okviru razmatranog sistema, realizuje se saciljem dostizanja visokog nivoa pogonske sigurnosti, što podrazumijevadefinisanje i otkrivanje mogućih izvora nepouzdanosti. Pri tome se morajudefinisati i mjere za otkalanjanje i ublažavanje njihovih efekata, a kaokriterijum koristi se najčešće ekonomski kriterijum. Ovakav sistemski isveobuhvatni postupak na tehničkom objektu ili postrojenju, predstavljanezaobilazan i logičan proces u radnom vijeku objekta.

Povezanost procesa reinženjeringa na održavanju tehničkih sistema,

s ciljem ostvarenja odgovarajućih prednosti i poboljšanja pouzdanostisistema data je kroz slijedeće karakteristične elemente: analiza troškovavezanih za održavanje i gotovost/raspoloživost sistema (kao jedne od


17/535


5

bitnijih karakteristika efektivnosti), određivanje opštih aspekata vezanih zamotive i opravdanost revitalizacije, kao i obim i definisanje najoptimalnijegtermina za realizaciju tog procesa. Posebno treba izdvojiti uticajkarakteristika pouzdanosti i raspoloživosti objekta sistema na primjenu

principa reinženjeringa kroz proces održavanja sistema, odnosno nasistemski pristup revitalizaciji pojedinih njegovih kapaciteta.

Planiranje, razrada, izgradnja i eksploatacija, uz održavanje objekatai sistema u tehnici, nosi sa sobom veliki broj pojava koji mogu izazvati štetui ugroziti zdravlje i život, kako ljudi direktno angažovanih u objektu, tako išire okoline. Ukratko rečeno, postoji visok stepen rizika pojave neželjenihdogađaja i njihovih posledica. Kod složenijih tehničkih sistema koji imajuveliku međusobnu zavisnost svojih podsistema i elemenata, otkaz bilo kojegod njih može značiti automatski prekid rada čitavog sistema, ili pak rad sasmanjenom snagom (ili što je češći slučaj rad na tehničkom minimumu), štomože imati za posledicu povećanje troškova rada samog sistema, termička idruga preopterećenja, kao i veća oštećenja pri ispadima sistema. Iz tihrazloga potrebno je da ovakav složeni sistem bude i pouzdan u radu.Sigurnost tehničkih sistema se, može razmatrati sa dva aspekta. Prvi inajvažniji aspekt je zaštita operatora (čoveka) od povreda u toku radasistema. Drugi aspekt je zaštita sistema od oštećenja prouzrokovanihdelovanjem spoljašnjih uzroka. Prednost u proučavanju daje se sigurnostioperatora. Pri tome ova dva aspekta nisu bezuslovno komplementarna, a

povišenje sigurnosti operatora se može postići na račun sigurnosti sistema.

Kod svakog tehničkog sistema, čak i ako vrši funkciju cilja ugranicama dozvoljenih odstupanja, može da dođe do oštećenja ako se njime pogrešno rukuje. Glavni uzroci (komponente) rizika operatora pri tome su:zahvatanje dijelova tijela kao što su ruke u procesu rada sistema, nepažnja

pri radu obrtnih dijelova sistema (naročito slabo pričvršćenih cjelina),kontakt sa oštrim i abrazivnim površinama, uticaj statičnosti operatora na

pokretne objekte ili obrnuto, kao i izbacivanje otpadnog materijala (naročitou proizvodnji) u formi opiljaka, strugotine, varnica ili rastopljenog metala.

Izvori rizika sistema su raznovrsni i mnogobrojni, a u fazi projektovanja se moraju minimizirati posljedice kritičnih vrsta otkaza kroz predviđanje zaštitnih uređaja u toku rada tehničkog sistema. Rizici tehničkihsistema obuhvataju: udare, vibracije, koroziju, okruženje, vatru, kao i

pogrešno rukovanje (preopterećenje ili rad ispod nivoa tehničkogminimuma).


18/535


6

Mnoge metode analize pouzdanosti, kao što su: analiza uzroka i posljedica otkaza, analiza stabla otkaza, analiza važnosti u smislu pouzdanosti cjelina sistema, moguće je uspješno primjenjivati i zaodređivanje karakteristika sigurnosti sistema, kao što su: primarni isekundarni događaji, vršni događaj, vjerovatnoća vršnog događaja,minimalni skupovi presjeka, stepen kritičnosti vrsta otkaza i cjelina sistema.

Uzroci neželjenih (štetnih) događaja predstavljaju stohastičke pojave, jer su zavisni od niza određenih ali i slučajnih faktora, čije dejstvose najčešće ne može u potpunosti sagledati. Preventivnim mjerama na nekinačin planiraju se aktivnosti suzbijanja i mogućih reagovanja na ovu grupufaktora. Mogućnost rada tehničkih sistema bez otkaza u stacionarnim inestacionarnim režimima rada, ekonomska i tehnička pogodnost za remontkako elemenata, tako i sistema u cjelini, ograničenja koja prate eksploatacijusistema (okolina ili nadređeni sistem, zaštita životne sredine, finansijskasredstva i dr.), mogućnost korištenja odgovarajućih tipskih rješenja na bazianalogije sa sličnim postrojenjima, normativi za kontrolu i dijagnostiku –sve su to karakteristike koje nemaju detaljnu proračunsku i eksperimentalnoargumentovanu bazu koji se odnosi na raspoloživost i pouzdanost.

S druge strane, sa povećanjem složenosti tehničkih sistema kao prateći problem javlja se problem njihove optimalne funkcionalnosti, posebno ako se zna da takvi sistemi često mogu prouzrokovati velikeekonomske gubitke ili ugroziti bezbjednost šireg makroregiona i ljudi kojiih opslužuju.

Istraživanja upućena na povišenje stepena pouzdanosti i upravljanje pouzdanošću tokom životnog vijeka objekta imaju za cilj definisanjesistema mjera zaštite i njihovu optimizaciju sa aspekta istovremenogobezbjeđenja ekonomičnosti eksploatacije i ostvarivanja složenih propisavezanih za zaštitu životne sredine i sigurnost kako mikro tako imakroregiona.

Definisanje osnovnih karakteristika pouzdanosti tehničkih postrojenja u teorijskim i praktičnim razmatranjima predstavlja polaznuosnovu za davanje prognoze ili ocjene ispravnosti sistema u cjelini,

preostalog njegovog životnog vijeka ili vijeka najkritičnijih njegovihelemenata i definisanja preventivnih korektivnih mjera i ocjenuopravljivosti, tj. određivanje vjerovatnoće da se posmatrani dio ili sistem u

cjelini dovede iz stanja u otkazu u stanje u radu u što kraćem vremenskom periodu.


19/535


7

1.2 ZNAČAJ I CILJEVI ODRŽAVANJA TEHNIČKIH

SISTEMA

Iako je postojala potrebna svijest o održavanju tehničkih sistema injihovih komponenti, aktivnosti održavanja sa početka razvoja industrijskecivilizacije su bile dezorganizovane i bez zasnovanosti na tehničko-tehnološkim i ekonomskim principima. Ovako nedovoljno formirana svijesto značaju održavanja u okviru životnog ciklusa, uticala je na nepostojanje

preventivnog održavanja, pa su i intervencije bile tek po nastajanju otkazasistema ili njegove komponente, pri čemu su popravke realizovali uglavnom

sami radnici koji su upravljali sa sistemom ili radnici iz formiranihmehaničkih radionica za servisiranje kompletne fabrike.Daljim razvojem, mehaničke radionice su se organizovale kao

sistemi sastavljeni od dijelova: elektro održavanja ili energetskogodržavanja (trafostanice, vodovi električne energije, energane ili slični

pogoni), mašinskog održavanja, održavanja instalacija i uređaja, vođenja iupravljanjima procesima (instrumentarsko održavanje), kao i održavanjagrađevinskih pogona i objekata.

Pokretanjem projekta usvajanja jedinstvene terminologije zaodržavanje na evropskom nivou, EFNMS ( European Federation of National

Maintenance Society) je 1972. godine započeo proces unifikacije i pokretanja prvih koraka s ciljem definisanja jedinstvene strategije

održavanja sa efektima ostvarivanja kontinuiteta i optimizacije, kao iracionalnosti proizvodnje. Kao poseban problem rane faze razvojaodržavanja predstavljalo je proučavanje pouzdanosti složenih (posebnoenergetskih i procesnih) tehničkih sistema. Razvoj avio industrije i uvođenje

praćenja stanja pojedinih parametara za vrijeme rada (condition motoring ), postavio je temelje održavanja tehničkih sistema prema stanju.

S druge strane, prvi radovi iz oblasti pouzdanosti datiraju iz 1930.godine, a tretirali su bezbjednost i sigurnost civilne avijacije u Engleskoj. USAD su se sa pouzdanošću intenzivno bavili naročito u vrijeme trajanjakorejskog rata. Tek nakon drugog svjetskog rata o pouzdanosti seintenzivnije govorilo i to u područ jima vojne i civilne avijacije, naoružanja iistraživanja svemira. Jedna od prvih oblasti pouzdanosti u kojoj su

postignuta određena matematička rješenja predstavlja oblast opsluživanjasistema (A. Y. Hinčin, 1932.; C. Palm, 1943.). Kao posebne matematičkediscipline teorija obnavljanja i pouzdanost promovisane su u periodu od


20/535


8

1937. do 1952. godine (A. J. Lotka, 1939.; W. Weibul, 1939.; N. E. Daniels,1945.; W. Feller, 1947. i dr.), kao i B. V. Gnedenko, Zu. K. Belyaev, A. D.Solov,yev, 1965. godine. Značajan doprinos razvoju teorije pouzdanosti usvijetu dali su E. A. Čudakov, G. J. Paraga, M. Calabra, M. G. Kendal, A.Stjuart, N. N. Smirnov, A. M. Andronov, N. J. Vladimirov, R. E. Barlow, L.Hanter, J. Aronov, M. Zimmer, S. M. Kaplun, Z. W. Birnbaum, F. Proschan,J. B. Fussel, H. E. Lambert, G. V. Malecev, A. Rushdi, H. Tanaka, L. Fan,F. Lai, K. Toguchi, J. I. Rudenko, G. Alefeld, G. A. Šapiro i drugi.

Na prostorima nekadašnje Jugoslavije se relativno kasnije počelo pisati o aspektima i problemima pouzdanosti (J. Petrić, J. Todorović, D.Teodorović, S. Vukadinović, D. Zelenović, D. Stanivuković, Lj. Papić, A.Jovanović, Ž. Adamović, M. Tomić, M. Mesarović, V. Šijački-Žeravčić, S.Holovac, B. Stamenković, D. Soldat, M. Samardžić, Z. Jugović i drugi). U

periodu od 1995. godine značajnije su vršena istraživanja primjene teorije pouzdanosti i primjene reinženjeringa i u oblasti energetike i procesnetehnike. Objavljeno je više naučno-stručnih radova i odbranjeno višemagistarskih radova i doktorskih disertacija (J. Knežević, J. M. Nahman, Lj.Papić, M. Macek, T. Boševski, M. Vujošević, N. Grujić, M. Bulatović, G.Bakić, D. Milanović, B. Vasić, Z. Milovanović i drugi).

Motivi koji upućuju na proučavanje i primjenu tehnike istraživanja uoblasti složenih (najčešće energetskih, slike 1 do 5) postrojenja, sastoje se uslijedećem:

složena (posebno termoenergetska i proccesna) postrojenja su po

svojoj složenosti i procesima koji se u njima odvijaju veoma specifična, posebno za slučajeve smanjenog obima tehničkog održavanja i narušenemaksimalne efikasnosti u okviru nadređenog (elektroenergetskog iligasnog/naftnog) sistema,

nastojanje da se poveća i produži osnovni životni vijek postrojenja za dodatni revitalizovani period,

teškoće i specifičnosti procesa održavanja većeg brojakomponenti sa aspekta pristupačnosti, moguće zamjenljivosti ili eventualne

popravke,

nastojanje da se obezbijedi eliminacija ili pak smanjenje rizikakako ljudskih tako i materijalnih gubitaka,

nastojanje da se obezbijedi potpuna zaštita životne sredine i

smanjenje rizika pojave havarijskih situacija,

želja da se ostvari što kontinuiraniji rad objekata i time smanjiekonomska šteta nastala zbog pojave zastoja sistema ili dužih otkaza, kao i


21/535


9

smanjenje proizvodne cijene krajnjih efekata eksploatacije

(cijena električne energije ili isporučenog gasa/nafte) i povećanjekonkurentnosti na tržištu.

U pojedinim zemljama definisane su određene norme i propisi(Zakon o sigurnosti i pouzdanosti tehničkih sistema u SAD 1973. godine,IEE Std. 352/75, IEE Std. 379/77, IEC 60050 (191), GOST standardi uSSSR-u 1974. godine, JUS standardi u oblasti elektrotehnike i elektronikeJUS N.N0.022/71, JUS N.N0.023/72, JUS N.N0.024/72 i JUS N.N0.025/74,SYSLEB 2.1a Študgart, Statistička terminologija korištena u elektroprivrediEKC/97 i drugi).

Slika 1. Složeni termoenergetski sistem TE Stanari snage 420 MW, faza projektovanja


22/535


10

Osnovne pretpostavke od kojih se najčešće polazi u istraživanjimasloženih tehničkih sistema su da se stanje njihove radne sposobnosti sastabilnim bezotkaznim radom, a koje zbog statičke strukture i dinamičkoguticaja velikog broja faktora iz operativnog i šireg okruženja često prelazi unestabilno stanje u otkazu, naučnim prilazom konkurentnog inženjerstva(inženjerstvo životnog ciklusa) može držati pod kontrolom. Istraživanja su

pokazala da naučni prilaz (naučna preventiva kroz projektovanje i naučna primjena) može na najpovoljniji način, kroz upravljanje pouzdanošću,dovesti do optimalnog nivoa pouzdanosti prema kriterijumu troškovaživotnog ciklusa, odnosno do prognoze trenutka neophodnog sprovođenjareinženjeringa.

Pouzdanost, kao vjerovatnoća da će složeni tehnički sistem ispunitizahtjevanu funkciju u određenim vremenskom periodu i pod određenimuslovima, ima svoja četiri bitna faktora: vjerovatnoću, zahtjevanu funkciju,vremenske periode i radne uslove.

Slika 2. Složeni sistem Red Hills - CFS kotao, raspored opreme


23/535


11

Kako u pojedinim oblastima tehnike (posebno u energetici i procesnoj industriji) još uvijek nije formulisan i detaljno obrađen cjelokupansistem zadataka i direktnih puteva za postizanje optimalne pouzdanostiodređenog postrojenja, u praksi se najčešće koristi tzv. princip posledicakroz uklanjanje ili poboljšanje performansi “slabih mjesta” na svim etapamaživotnog ciklusa samog objekta. Pri tome se kao osnova koriste rezultatidobijeni na bazi kvalitativne i kvantitativne analize, odnosno iskustavastečenih u postizanju pouzdanosti na svim etapama životnog ciklusatehničkog (najčešće energetskog ili procesnog) postrojenja.

Slika 3. Tipič an prikaz kotla sa sogorijevanjem sprašenog uglja


24/535


12

Poznavajući osnovne karakteristike pouzdanosti, na bazi kojih sestalno u vremenu predviđa pojava otkaza, ujedno se vrše i prognoze budućihstanja sistema, na čijoj bazi se donose odluke o neophodnim postupcima

preventivnog održavanja i vremenskim momentima njihovog sprovođenja, au cilju sprečavanja akumuliranja oštećenja i iznenadne pojave otkaza,odnosno neplaniranih zastoja, dodatnih troškova ili većih havarija.

Komora izol.

Ulaz

Sistem za pražnj.

Distribucioni ram

Sakuplj. anode

Kućište

Izolacija

Skupljanje

Pražnjenje

Vrata

Transporter

Pogonska stanica

Nosači

Slika 4. Složeni sistem elektrostatič kog filtera

Osnovni ciljevi koje je neophodno ostvariti procesom održavanja susmanjenje troškova (zbog zastoja u radu izazvanih otkazima, povećanjanjihove dužine trajanja, pojave škarta), zajedničko organizovanijeupravljanje procesom proizvodnje i novčanim tokovima, smanjenje zaliha

rezervnih dijelova, poboljšanje tehničko-tehnološkog stanja opreme i postrojenja (kontrola procesa zastarijevanja opreme i postrojenja, povećanjesigurnosti za okolinu, postizanje boljeg kvaliteta krajnjeg proizvoda,


25/535


13

upravljanje kvalitetom, organizovanije angažovanje po osnovu definisanihslabih ili kritičnih mjesta kako u procesu proizvodnje tako i u okviru

pojedinih jedinica ili komponenti složenijih sistema), kao i vrednovanjesocijalnog aspekta (povećanja motivisanosti za rad u održavanju i za rad

poslužioca postrojenja, slabljenje psihološkog pritiska na samog radnika idr.).

Slika 5. Skladište uglja termoelektrane sa odlagač emi portalnim oduzimač em

Determinisanju šireg sadržaja u procesu održavanja u novije vrijemedoprinose i pojava termina i pojmova iz multidisciplinanih tehnologija.Tako, pojam "terotehnologija", nastao u Engleskoj, a koji potiče od gr čkeriječi "terein" koja znači čuvati, brinuti, obaviti nadzor i poznate riječi"tehnologija", kao multidisciplinarna tehnologija nastala kombinovanjeminženjeringa i upravljanja tokom svih faza životnog ciklusa, predstavljauslovno organizaciju osnovnih sredstava rada. Slično, pojam "tribologija"

podrazumijeva inženjerstvo praćenja i kontrole trošenja i habanja radnihdijelova uslijed trenja u dodiru, sa međusobnim relativnim kretanjemkomponenti unutar sistema. Na kraju ove knjige, u okviru posebnih prilogadati su i ostali pojmovi korišteni u okviru teorije održavanja i pouzdanosti

tehničkih sistema.


26/535


14

1.3 TEHNIČKI SISTEMI - USLOVI RADA, PROCES

ODRŽAVANJA I POUZDANOST

Tehnički sistem podrazumijeva mašinu ili neko postrojenje, tj.integrisani skup dijelova koji predstavljaju cjelinu sa jedinstvenom radnomfunkcijom. Pri tome cjelina podrazumijeva međusobnu uslovljenost i

povezanost sastavnih elemenata u cjelini, a na bazi postavljene funkcije ciljai odnosa između pojedinih elemenata i njihovih karakteristika.

Sistem se smatra nesposobnim za rad i eksploataciju ako je stanjesistema takvo da vrijednost nekog od zadanih parametara koji karakterišu

sposobnost izvođenja odgovarajuće funkcije cilja ne odgovara vrijednostimadefinisanim normativno-tehničkom dokumentacijom, [ ]1 . Može se reći daotkaz nastaje u trenutku kada je vrijednost kontrolisanog parametra dostigla

jednu od dozvoljenih granica (gornje ili donje) ili ako je izašla izvan njih,slika 6.

S1

S0

S2

S3

REZERVA

REMONT

PARNI KOTAO

S4

PARNA TURBINA

S5

OSTALO

U RADU

i

i

Slika 6. Šema prelaza termoelektrane kao složenog tehnič kog sistema iz stanja u radu u stanja zaustavljanja

Sistemskim postupcima za utvr đivanje uzroka, vrste i posledicaotkaza koji mogu nastupiti, neophodno je definisati i specificirati aktivnosti


27/535


15

za minimizaciju katastrofalnih posledica otkaza, naročito onih koji seodnose na samo sredstvo i okolinu (preventivni inženjering). Upravljanje

preostalim radnim vijekom složenih tehničkih sistema (kakav je npr.termoelektrana), uz neizbježnu analizu i specifikaciju njegovih “slabihmjesta”, danas je multidisciplinaran zadatak tima stručnjaka, za čijurealizaciju su potrebne nove metode i koncepti, kao i odgovarajući algoritmiza metode rada. Glavna težnja u razvoju tih metoda jesu efikasnost, brzina icijena, odnosno dobijanje određenih brojčanih vrijednosti na osnovu kojihse može doći do odgovarajuće i pravovremene odluke u procesu održavanja(optimizacija odlučivanja).

Osim procjenom, do podataka za određivanje pouzdanosti forsiranose može doći proračunom i verifikacijom ili prirodnim putem (neforsirano),kroz iskustva korisnika, vlastita proizvodna i druga iskustva i kroz podatkeodgovarajućih servisnih organizacija angažovanih na poslovima održavanja.Ukoliko je posmatrani objekat složen (npr. sistem termoelektrane), tada je

problem određivanja pouzdanosti riješen ako se znaju pouzdanosti sastavnihkomponenti ili bar njihovih "najkritičnijih" dijelova, njihova međusobnaveza (struktura) i radni uslovi (ograničenja i uslovi okoline).

Treba istaći činjenicu da se verifikacija pouzdanosti, odnosnotestiranje hipoteze u praksi obavlja u svim životnim fazama razvoja,

projektovanja, gradnje i eksploatacije objekta, a uglavnom je vezana zanekoliko osnovnih ograničavajućih faktora - novac i vrijeme, odnosnouslove okoline i druga tehnička ograničenja. Samu verifikaciju pouzdanosti

prati i odgovarajući matematički aparat, sa određenim nivoem povjerenja uispitivane parametre. Neodgovarajući nivo pouzdanosti u toku eksploatacijesamog složenog tehničkog sistema, postojanje neracionalnih ulaganja na

bazi rada otklanjanjem posledica a ne uzroka, jasno ukazuju na neophodnostusklađivanja postojećih metoda za postizanje optimalne pouzdanosti injihovog prilagođavanja sistemu, uz prethodno definisanje i razraduodgovarajućeg algoritma.

Osnovni cilj korisnika sistema je da sistem što duže ostane u stanjuradne sposobnosti. Da bi se to postigno nephodno je sistemu “pomoći” krozizvođenje određenih zadataka održavanja. Važne odluke o nadležnostima,obavezama, sadržaju i vremenu sprovođenja pojedinih zadataka održavanjadefinišu metodologiju ili filozofiju održavanja. Sa aspekta filozofije ili

metodološkog prilaza održavanju postoje dvije škole koje u poslednjevrijeme privlače najviše pažnje: održavanje prema pouzdanosti ( ReliabilityCentered Maintenance - RCM ) i integrisano produktivno održavanje (Total


28/535


16

Productive Maintenance - TPM ). Metodologija održavanja prema pouzdanosti uključuje i analizu otkaza u procesu odlučivanja o održavanju.

U većini različitih industijskih grana kao što su nuklearne elektrane,termoelektrane i petrohemijska industija, sada se od preduzeća zahtijeva daocjene vjerovatnoće rizika, obuhvatajući sve značajnije rizike na cijeloj

površini. Ovi sistemi će imati na hiljade uređaja za zaštitu, kao što su protivpožarni alarmi, detektori gasa, kritični prekidači, ventili zarasterećenje pritiska, zaštita od preopterećenja, zaštitni prekidači iodgovarajuća oprema, koji su projektovani da spriječe neispravnosti naglavnim uređajima. Većina od ovih uređaja ne otkazuje u sigurnimuslovima, a zahtijevaju se regularne provjere da bi se potvrdilo da ukupanzaštitni sistem ostaje u stanju u radu. Kao što ovi sistemi postaju izuzetnosloženi sa povećanjem količine zaštitnih uređaja i alarmnih sistema, veoma

je teško procijeniti rizik usled povišenja verovatnoće otkaza.

1.4 PRIMIJENJENE METODE U ISTRAŽIVANJUSTOHASTIČNIH PONAŠANJA SLOŽENIHTEHNIČKIH SISTEMA

U stohastičnim ponašanjima složenih tehničkih sistema sa velikim brojem sklopova, podsklopova i njihovih komponenti, buduće stanje nijeodređeno samo početnim stanjem i načinom upravljanja, zbog čega metode

za procjenu optimalne pouzdanosti na bazi ekonomskog kriterijuma,dobijaju svoju ulogu u procesima projektovanja i planiranja izrade,korištenja i održavanja sistema, kao i njegovih dijelova. Takođe, primjenametoda teorije vjerovatnoće i matematičke statistike na bazi istorije

podataka o otkazima, veoma je značajna za donošenje trajnih odluka usistemu održavanja, što daje mogućnost pravovremenih djelovanja uzadekvatno snižavanje troškova održavanja.

Prilaz životnog ciklusa, odnosno novi prilaz razmatranju filozofijetehničkih sistema predstavlja odgovor na pojavu teških havarija i katastrofau nuklearnim elektranama, naftnoj i hemijskoj industriji, havarija utransportu i slično, a s ciljem obezbjeđenja sigurnosti tehničkih sistema. U

zadnje vrijeme na ovo se troše značajna sredstva, [ ]2 .Važan korak u okviru analize sigurnosti, a samim tim i pouzdanosti

tehničkih sistema, predstavlja samo normiranje sigurnosti, odnosno


29/535


17

formulisanje zahtjeva za sigurnošću sistema. Pri tome problem formiranjaminimalno dovoljnog skupa pokazatelja, koji karakterišu razmatranosvojstvo konkretnog sistema, još uvijek nije u potpunosti riješen. Uzavisnosti od razmatranog sistema, sigurnost, odnosno pouzdanost

predstavlja rezultat superpozicije drugih više “elementarnih svojstava”, kaošto su mehanička čvrstoća, stabilnost, vatrostalnost, elastičnost i dr.

Postojanje potencijalnih izvora opasnosti i na taj način i učestanostihipotetičkih havarija, može poslužiti kao univerzalna kvantitativnakarakteristika sigurnosti, odnosno pouzdanosti svih tehničkih sistema, [ ]2 .Time se preko ovog pokazatelja omogućuje međusobno poređenje tehničkih

podsistema različite namjene i principa rada, tj. “mjerenje” prema skali

havarije različitih izvora opasnosti. Ovo predstavlja rizik, koji karakterišeučestanost pojave neželjenih događaja u jedinici vremena. U riječnikuevropske organizacije za kvalitet ( EOQ), u sklopu termina koji se koriste zaoblast integrisanog upravljanja kvalitetom (Total Quality Management –TQM ), rizik se definiše kao “zajednički faktor vjerovatnoće pojaveneželjenog događaja i njihovih posledica”, [ ]3 .

Ranije su osnovne metode analize pouzdanosti kao komponentešireg pojma sigurnosti, bile zasnovane na konzervativnoj koncepciji“apsolutne sigurnosti”, što nije adekvatno stohastičkoj prirodi pojave otkazai poremećaja eksploatacije, prouzrokovanih najčešće promjenom uslovaeksploatacije.

S druge strane, radi izbjegavanja nastanka uobičajnih razlika između

postavljenih zahtjeva za pouzdanošću i njihove zavisnosti od ispunjenjaoperativnih zahtjeva, posebnu pažnju treba posvetiti definisanju analitičkihizraza i numeričkih vrijednosti parametara pouzdanosti. Za realizaciju ovogzadatka neophodno je formirati odgovarajuću bazu podataka, vezanu nesamo za sistem kao cjelinu, nego i za komponente sistema, kao osnovnihkarika u lancu pouzdanosti. Intenzitet otkaza neke od komponenti sistemazavise od mnogih faktora (mehaničko i termičko preopterećenje, uticajokoline, uslovi eksploatacije, način popravke odnosno zamjene, uticajljudskog faktora i dr.). Pri tome se procjena pouzdanosti, u zavisnosti odsvrhe i faze životnog ciklusa jednog složenog sistema kakav jetermoelektrana, u principu realizuje na tri osnovna načina:

procjena pouzdanosti na principu sličnosti opreme, na bazi njenetipizacije ili retrospektivne analogne informacije, uz korekciju za nove

prognozne projektne uslove,


30/535


18

procjena pouzdanosti metodom nabrajanja komponenti ili tzv.

"grubi" proračun pouzdanosti, uz formiranje odgovarajućih statističkihmetoda i logičko-stohastičnih modela, kao i ocjene pri nepotpunojodređenosti informacije i procjene pouzdanosti metodom analizenaprezanja, ili tzv. "fini" proračun pouzdanosti (karakteristike mogućihodnosa radnih parametara i opterećenja),

procjena vjerovatnoće parametara izdržljivosti i mogućihodstupanja konstruktivnih elemenata, ekspertne korekcije karakteristikatrajnosti i resursa detalja uz učešće štetnih uticaja.

Intenzivan razvoj stohastičnih metoda analize sigurnosti rezultovalisu formulisanjem skupa vjerovatnosnih metoda analize sigurnosti tehničkihsistema (tabela 1). Pri tome postoje različiti načini realizacije navedenihmetoda, koji se pri posmatranju sistema kao složene cjeline, mogu svrstati usledeće:

korištenje i svođenje na model vjerovatnoće ispada, učestanosti injihovog trajanja, a koji odgovara zakonitostima "prekidačke" Boole-ovealgebre sa dva osnovna stanja: potpuna radna sposobnost ili potpuni otkaz,

metode zasnovane na korištenju Markovskih ili Polumarkovskihmodela sigurnosti, koje se odlikuju sa više stanja (uključujući i stanjerezerve) i funkcijom vremenske zavisnosti vjerovatnoće stanja,

korištenje Weibullove raspodjele, kako za elemente, tako i za podsisteme i sam sistem u cjelini i njeno testiranje.

Načini proračuna koji odstupaju od klasičnih usmjerenja u teoriji

pouzdanosti, gdje se raspodjela otkaza ne daje eksplicitno, nego se nalaze iznjihove zavisnosti od sistema planskih remonta, nakon kojih se vrši procjena postojećeg stanja i mogućnosti eksploatacije za naredni period. Daljinapredak u poboljšanju procjene pouzdanosti, osim u prilagođavanjimaklasičnih metoda specifičnostima datog složenog tehničkog kompleksa, ležiu potrebi skraćivanja vremena ispitivanja jednog ili više faktora kroz izboroptimalnog plana skraćenih ispitivanja, automatizacijom ("on line")

postupaka ocjene pouzdanosti i njeno optimiziranje na bazi izabranihkriterijuma (najčešće ekonomskog kriterijuma). Takođe je potrebno,uzimajući u obzir samu strukturu tehničkog sistema i karakteristike

pouzdanosti pojedinih elemenata, dati mjeru važnosti i rangiranje po njojelemenata sa aspekta racionalne raspodjele resursa pri povišenju same

pouzdanosti svakog od njih. Kao rezultat rješavanja problema utvr đuje selista kritičnosti krajnjih posledica (efekata) otkaza. Uslovi koje jeneophodno posjedovati, da bi se do liste kritičnosti došlo, su poznavanje


31/535


19

uslova rada sistema, njegove strukture i posjedovanje baze podataka ootkazima elemenata, [ ]4 .

Tabela 1. Pregled metoda koje se koriste u analizi sigurnosti, [ ]2

Metoda Opis i primjena Event tree

analysisTehnika za identifikaciju i analizu scenarija opasnosti kojakoristi indikativno rezonovanje (zaključivanje) za prevođenje različitih događaja u potencijalne posledice

Failure modeseffects and

cricitalityanalysis

Fundamentalna tehnika za identifikaciju i analizaučestanosti kojom se analiziraju sve vrste otkaza (svi načini

otkaza) određ

enih cjelina opreme i njihove posledice, kakona nivou elemenata tako i na nivou sistema

Fault treeanalysis

Tehnika za identifikaciju i analizu učestanosti opasnosti,koja počinje od neželjenog događaja, a potom determinišesve puteve koji do njega mogu dovesti. Ovi putevi serazvijaju grafički

Hazard andoperability

analysis

Fundamentalna tehnika za identifikaciju opasnosti kojom sesistemski procjenjuje svaki dio sistema kako bi se utvrdilona koji način greške u projektovanju mogu prouzrokovati probleme

Human reliabilityanalysis

Tehnika za analizu učestanosti opasnosti kojom se procjenjuje uticaj ljudi na rad sistema i djelovanje ljudskihgrešaka na pouzdanost.

Preliminaryhazard analysis Tehnika za identifikaciju i analizu opasnosti koja se možekoristiti u ranoj fazi projektovanja u cilju utvr đivanjaopasnosti i ocjene njihove kritičnosti.

Reliability blockdiagram

Tehnika kojom se stvara model sistema sa određenomstrukturom u cilju ocjene pouzdanosti čitavog sistema.

Treba istaći i činjenicu da je metodologija procjene pouzdanostimnogo napredovala na polju elektronike, dok u slučaju pogonskih sistema,gdje su zastupljene heterogene tehnologije (mašinstvo, elektronika,energetika i dr.), zahtjeva dalje proučavanje u smislu uvođenja drugih

pretpostavki (uspostavljanje redovnih procesa održavanja sa uvođenjemdijagnostike, organizovanje i prikupljanje podataka o otkazima, uz

korištenje postojećih statističkih analiza). Ciljevi predviđanja pouzdanosti,odnosno procesa utvr đivanja numeričkih vrijednosti za sposobnostkonstrukcije u zadovoljavanju postavljenih zahtjeva pouzdanosti, su:


32/535


20

procjena izvodljivosti, poređenje mogućih rješenja, identifikacija mogućih problema, planiranje snabdijevanja i održavanja, utvr đivanje nedostataka podataka, usaglašavanje u slučajevima međusobne zavisnosti parametara,alokacija pouzdanosti i mjerenje napretka u dostizanju postavljene

pouzdanosti.Analiza složenih tehničkih sistema i njihovih postrojenja (kakvi su

energetsko-procesni objekti) sa aspekta očekivane pouzdanosti i preventivnog inženjerstva treba da obezbijedi slijedeće:

ocjenu pouzdanosti i rezerve opterećenja kako elemenata tako isamog tehničkog sistema u cjelini u zavisnosti od samog tehnološkog

procesa i eksploatacije,

analizu tehničkog rješenja, uz otkrivanje tzv. “uskih grla”vezanih za pouzdanost, određivanje režima rada i mjesta tehničkog sistemau okviru višeg hijerarhijskog nivoa,

poseban naglasak dat je na proces razrade i projektovanja, gdje postoje velike mogućnosti za obezbjeđenje optimalnog nivoa pouzdanostikroz optimalno povećanje pouzdanosti rada svih elemenata u strukturnojšemi tehničkog sistema, izbor plana preventivnih remonta, uz minimalnosvedene troškove,

prikaz pokazatelja pouzdanosti kompleksa tehničkog sistema ufunkciji od tehnološke šeme i njenog kidanja, uz minimalne svedenetroškove,

prikaz i rangiranje pokazatelja pouzdanosti najkritičnijih

sklopova, odnosno elemenata u zavisnosti od njihovih parametara ikarakteristika, uz minimalne svedene troškove, stvaranje jedinstvenih polaznih podataka za dalja istraživanja i

stohastičke analize i modeliranje,

definisanje, kroz algoritam, osnovnog načina utvr đivanja ili potvrde nivoa pouzdanosti kompleksnog tehničkog sistema,

ubrzavanje ispitivanja za ocjenu pouzdanosti kroz povećanjeefektivnosti predloženog modela (plan skraćenih ispitivanja za ocjenu

pouzdanosti kako elemenata tako i sistema u cjelini) prilagođenog složenomtehničkom sistemu,

definisanje neophodnih aktivnosti za poboljšanje i/ilioptimizaciju pouzdanosti složenog tehničkog sistema, kao i

razvoj opšteg modifikovanog matematičkog modela za

postizanje optimalne pouzdanosti, razvoj procesa reinženjeringa idefinisanja nivoa pouzdanosti i tokova održavanja sa osnovnim konturama


33/535


21

ekspertnog sistema.Formiranje baze podataka i grupisanje naučno-stručnih metoda za

ocjenu pouzdanosti, uz kritičku analizu najčešće primjenjivanih i njihovo prilagođavanje specifičnostima složenog tehničkog sistema, poslužili su zaformiranje više modifikovanih metode, koje kao rezultat ima vremenskuzavisnost pouzdanosti rada i vjerovatnoće ispada odnosno otkaza tehničkogsistema. Pri tome je izvršeno izdvajanje i rangiranje najuticajnijih elemenatau okviru složenog tehničkog sistema po njihovoj važnosti u smislu

povišenja nivoa pouzdanosti.Optimalno upravljanje složenim tehničkim sistemima uglavnom je

zasnovano na količinskoj ocjeni i kompleksnoj optimizaciji pouzdanosti uzavisnosti od načina njegovog obezbjeđenja na različitim međuetapama inivoima postrojenja kao složenog tehničkog sistema, [ ]5 . Treba istaći da

proces optimizacije predstavlja samo jednu kariku za dugoročno optimalnoupravljanje višin hijerarhijskim sistemom, koje se ostvaruje na nižimhijerarhijskim nivoima. Sam zadatak optimizacije pouzdanosti za nova

postrojenja svodi se na zajednički izbor samih pokazatelja pouzdanosti idefinisanje puteva njihovog obezbjeđenja.

1.5 DEFINICIJA ODRŽAVANJA

Postoji veliki broj definicija funkcije održavanja tehničkih sistema,

koje se veoma široko tumače i isto tako prihvaćaju.Prva postavljena definicija održavanja data je na kongresu OCDE iz

1963. godine: Održavanje je funkcija preduzeća kojoj su povjereni stalnakontrola nad postrojenjima i obavljanje određ enih popravaka i revizija,č ime se omogućava stalna funkcionalna sposobnost i i oč uvanje proizvodnih

postrojenja, pomoćnih postrojenja i ostale opreme.Prema njemačkim standardima DIN 31051 održavanje se definiše

kao mjera za oč uvanje i ponovno uspostavljanje poč etnog stanja, te zautvr đ ivanje i procjenjivanje stvarnog stanja sredstava rada, odnosnoukupnog radnog sistema.

Definicija održavanja prema udruženju logističara data je kao skupdisciplina, metoda i aktivnosti koje teže organizovanju efikasnosti nekog

proizvoda za proivođ ač e i korisnike.


34/535


22

S druge strane, Evropska organizacija za upravljanje kvalitetom( European Organization for Quality Control - EOQC ) održavanje definišekao kombinaciju svih tehnič kih i odgovarajućih administrativnih aktivnosti

predviđ enih za oč uvanje nekog sredstva rada, radnog sistema ili dovođ enjeistog u stanje u kojem može obavljati predviđ enu funkciju.

Zaključcima konferencije OECD, održavanje je definisano u viduone funkcije u preduzeću, č ija je nadležnost konstantna kontrola nad

postrojenjima i vršenje određ enih popravaka i revizija, č ime se omogućava stalna funkcionalna sposobnost i oč uvanje proizvodnih i pomoćnih postrojenja, kao i ostale opreme.

U literaturi postoje različite definicije održavanja, koje semeđusobno razlikuju kako u obuhvatu aktivnosti koje spadaju u područ jeobuhvaćeno granicama održavanja tako i tretiranjem organizacije u okviruorganizavcione šeme kompanije (dio podsistema u okviru poslovnogsistema, funkcija poslovnog sistema, uslužna djelatnost licencirane i uskospecijalizovane kompanije). Iako se održavanje tehničkih sistema možedefinisati na različite načine, najčešće se pod ovim pojmom podrazumijeva

sprovođ enje svih mjera nužnih da bi jedna mašina, postrojenje ili cijela fabrika funkcionisali na propisan nač in, razvijajući performanse u propisanim granicama, tj. sa traženim uč incima i kvalitetom, bez otkaza i uz propisano obezbjeđ enje životne okoline, a pod pretpostavkom dobreobezbjeđ enosti svih uslova, odnosno uz potrebnu logistič ku podršku, [ ]6 .

Slično je i u pogledu definisanja funkcije poslovnog sistema, s tim

da iste konvergiraju opšte prihvaćenom stavu da je to skup međ usobno povezanih aktivnosti kojima se najsvrsishodnije obavlja jedan poseban zadatak poslovnog sistema.

Polazeći od nekog okvirnog cilja svih tehničkih sistema zazadovoljavanjem funkcije kriterijuma, uz što manje ulaganje i što boljekorištenje resursa i zadovoljenje zahtijevanih uslova okoline, moguće jedefinisati i cilj održavanja kao obezbjeđenje funkcionalnosti sredstava zarad prema zahtjevima funkcije proizvodnje, uz postojeće uslove okoline,minimalne troškove i maksimalno angažovanje sredstava.

Obim zadataka održavanja u okviru jednog poslovnog sistemadefinisan je kroz izbor granica zahtijevanog nivoa održavanja, datu strukturui karakteristike održavanih sredstava, karakteristike i zahtjeve postavljne od

strane procesa proizvodnje, kao i odabranom politikom održavanja(definisano usvojenom strategijom održavanja).


35/535


36/535


24

može varirati od jedne do druge aplikacije, postupak koji se razmatra je usuštini isti.

Efekti koji se pripisuju inženjerstvu životnog ciklusa mogu seizraziti kroz povišenje kvaliteta projektovanja za više od 50%. Konceptinženjerstva životnog ciklusa, koji zahtijeva rano razmatranje procesakorištenja i održavanja, oblikuje potrebe, zahtjeve i prioritete korisnika još uranim etapama projektovanja, što rezultuje višim stepenom efektivnostikorištenja sistema. U tom smislu neophodno je koristiti novi prilaz

projektovanju, nazvan inženjerstvo životnog ciklusa, konkurentnoinženjerstvo ili konkurentno projektovanje, [ ]4 . Prema tome, budućnost ležiu orjentaciji da se resursi iz narednih faza životnog ciklusa sistema

razmatraju ne onda kada su oni potrebni (pri korišćenju i održavanju) negodaleko ranije - u fazi projektovanja.


37/535


25

Poglavlje 2

SVOJSTVA TEHNIČKIH SISTEMA

2.1 INTEGRALNA LOGISTIČKA PODRŠKA

Tehnička disciplina koja proučava rad, uslove rada, kao i

funkcionisanje u periodu od postupka planiranja i razvoja novog tehničkog

sistema do isključenja iz pogona i rashodovanja (obuhvat svih osnovnih

aktivnosti u toku njegovog životnog ciklusa), naziva se jednim imenom

logistika. Integralnom logistič kom podrškom ostvaruju se efektivna i

ekonomična podrška tehničkom sistemu, a obezbjeđuje se kroz optimizaciju

odnosa kapaciteta za opsluživanje i održavanje (skladišta, rukovaoci i

održavaoci, tehnička i druga dokumentacija, baze podataka, prostori zaodvijanje procesa opsluživanja i održavanja i sl.). Osnovni elementi

logističke podške skupa su, prema [ ]7 i [ ]8 : opšti poslovi (administrativni poslovi, normativni poslovi,

motivacijski, ergonomski i ekološki faktori u procesu rada i eksploatacije,

ostvarenje i raspodjela dobiti u procesu održavanja i dr.),

upravljanje zalihama (nabavka rezervnih dijelova, potrošnog i

drugog materijala, zalihe neophodne za izvršavanje projektnih pretpostavki

za programsku podršku, kontrolu stanja, transport, rukovanje i obuka,

projektna dokumentacija, baze podataka, upravljanje i optimizacija

rezervnim dijelovima i materijalom na svim nivoima podrške),

vlastita proizvodnja i popravka rezervnih dijelova (zamjenauvoznih dijelova domaćim, osvajanje proizvodnje u vlastitim ili uslužnim

pogonima i dr.),


38/535


26

nabavka, uz stalnu kontrolu i kalibraciju mjernih alata,instrumenata i drugih uređaja za dijagnostiku, kao i uređaja i postrojenja

(opreme) za opsluživanje tokom eksploatacije i rada tehničkih sistema,

zgrade i objekti u kojima se proces održavanja i eksploatacije

odvija (sa pratećom podrškom: transportni putevi, dizalice za montažu

odnosno demontažu i dr.),

osoblje (rukovaoci i održavaoci, sa određenim kvalifikacijama i

poterbnim znanjem),

razvoj vlastitog održavanja ili održavanja specijalističke uslužne

organizacije (stvaranje baze podataka, upravljanje funkcijama održavanja,

optimizacije u skladištenju rezervnih dijelova, potrošne opreme, upravljanje

aktivnostima i funkcijama, uz obezbjeđenje ekonomsko finansijskih

funkcija u okviru rada tehničkog sistema, razvojna i funkcija istraživanja i

dr.),

osiguranje potreba za svim energentima (nafta i naftni derivati,

ulja i maziva, električna i toplotna energija i dr.).

Od pravlnog i efikasnog održavanja, sa adekvatnom logistikom,

zavisi i raspoloživost tehničkih sistema i njihov pouzdan i dugotrajan rad.

Ovo je posebno važno kod najsloženijih energetsko-procesnih postrojenja,

kod kojih postoje posebni zahtjevi vezani za gotovost i raspoloživost, ali i

sigurnost i bezbjednost u toku njihove eksploatacije. Bilo kakvi neplanirani

gubici izazvani otkazima sistema, posebno havarijska i akcidentna stanja,

imaju za posljedice velike ekonomske štete, ali i štete po životnu sredinu.

2.2 OSNOVNI LOGISTIČKI PARAMETRI

Teorija održavanja i teorija pouzdanosti, kao naučna područ ja, bave

se svim problemima u toku ukupnog životnog ciklusa tehničkog sistema, od

početne faze razrade projektne dokumentacije pa sve do njihovog

rashodovanja i povlačenja iz upotrebe (najčešće nakon produženog

revitalizovanog perioda njihovog rada). Osnovni ciljevi ovih teorija su

stvaranje uslova za povećanje raspoloživosti, pouzdanosti, ekonomičnosti i

produženje njihovog radnog vijeka u eksploataciji, uz minimalne troškove i

vrijeme za izvođenje radova za njihovo održavanje, kao i obezbjeđenje

najoptimalnijeg obima neophodne logistike za realizaciju takvih procesa iaktivnosti.


39/535


27

Razvoj strukturnih funkcija održavanja, kao neprekidne podrškesamog procesa održavanja u toku eksploatacionog vijeka tehničkog sistema,

definišu i osnovne logističke parametre: funkciju cilja (maksimalni učinak,

maksimalni kapacitet, maksimalni ekonomski efekat, minimalni trošak,

maksimalna vjerovatnoća izvršenja određenog zadatka ili maksimalna

pouzdanost, maksimalna gotovost i dr.), elemente logističke podrške

(snabdijevanje, održavanje, transport, službe, objekti i postrojenja, alati i

uređaji i dr.), troškove životnog ciklusa tehničkog sistema (benefit-cost

analiza: B/C , B-C , IRR, analiza osjetljivosti), efektivnost tehničkog sistema,

ekonomsku efektivnost i održivost, kao i izlazne veličine sistema (uč inak,

proizvodnost ili kapacitet sistema, kao pokazatelj radno strukturne

izdašnosti sistema, kvalitet kao pokazatelj sposobnosti sistema u

zadovoljavanju zahtjeva okoline ili vršenju funkcije cilja u datom trenutku

vremena i datim uslovima okoline i efikasnost kao pokazatelj racionalnosti

ulaganja). Elementi integralne logističke podrške za tehnički sistem

prikazani su na slici 7.

Slika 7. Elementi integralne logistič ke podrške za tehnič ki sistem

INTEGRALNI LOGISTIČKI

SISTEM

Planiranje

održavanja

Podrška

snabdijevanju

Tehnički podaci

i software

Oprema za

održavanje i

podršku

Rukovanje

transport i

skladištenje

Kadrovi i obuka

Oprema za

ispitivanje i

podršku


40/535


28

2.3 OSNOVNE VELIČINE EFEKTIVNOSTI TEHNIČKIH

SISTEMA

Vjerovatnoća da će jedan tehnički sistem uspješno stupiti u rad i

obavljati zahtijevanu funkciju kriterijuma u granicama dozvoljenih

odstupanja za dati period vremena i date uslove okoline (radna temperatura,

pritisak, vlažnost, dozvoljene vibracije, buka i udari, promjene režimskih

parametara rada i slično), predstavlja efektivnost tehničkog sistema.

Pokazatelj efektivnosti karakteriše jedinično (jedinični parametar) ili

nekoliko svojstava efektivnosti (kompleksni parametar), kao što su:

pouzdanost (svojstvo sistema da održi neprekidno radnu sposobnost ugranicama dozvoljenih odstupanja u toku kalendarskog perioda vremena,

kvantifikovanu kroz pokazatelje: vjerovatnoća bezotkaznog rada, srednje

vrijeme u radu, intenzitet otkaza i gustina otkaza), pogodnost održavanja

(osposobljenost sistema za sprečavanje i otkrivanje otkaza i oštećenja, za

obnavljanje radne sposobnosti i ispravnosti putem tehničkog opsluživanja i

tehničkih popravki, kvantifikovanih kroz: vjerovatnoću obnavljanja za

zadati kalendarski period vremena, srednje vrijeme obnavljanja i intenzitet

obnavljanja), trajnost (svojstvo sistema da održi radnu sposbnost od samog

početka njegove primjene ili eksploatacije pa do prelaska u granična stanja u

kojima su mogući određeni zastoji u realizaciji određenih aktivnosti za

tehničko opsluživanje, održavanje i popravke, definisano kroz pokazatelje:

srednji resurs, gama-procentualni resurs, srednji vijek trajanja, gama- procentualni vijek trajanja), postojanost (svojstvo sistema da neprekidno

održava tople rezerve, skladištenja i/ili transportovanja).

Optimalno upravljanje složenim tehničkim sistemima mora biti

zasnovano na ocjeni i kompleksnoj optimizaciji pokazatelja pouzdanosti u

zavisnosti od načina za njihovo obezbjeđenje i hijerarhijskog nivoa

detaljizacije, kao i tekuće faze životnog ciklusa. Iz tih razloga, proces

optimizacije obuhvata osnovna strukturna, parametarska i konstruktivna

rješenja vezana za sam tehnički sistem kroz promjenu njegovih najvažnijih

karakteristika: efikasnosti (najčešće energetske), manevarske sposobnosti,

pouzdanosti i ekonomske efektivnosti u cjelini. Skup ciljeva optimizacije

zaključuje se u ukupnom izboru pokazatelja pouzdanosti i mogućih načina

za njihovo obezbjeđenje, a s obzirom na već ustaljena pravila vezana za viši


41/535


29

hijerarhijski nivo sistema. Primjer sprovođenja analiza pouzdanostisloženog tehničkog sistema termoelektrane dat je na slici 8.

Upoznavanje

postrojenja

⇐ ⇒

Analiza pouzdanosti

elemenata sistema isistema u cjelini

Definisanjenizova događaja

⇔ ⇒ ⇐

⇓ Analiza pouzdanosti

osoblja i procedura

⇑

Prikupljanje iobrada podataka

Analiza nizova događajatokom eksploatacije

⇑ ⇑ ⇑ ⇑ ⇑ ⇑

⇓

Prezentacija i analiza

rezultataELEMENTISISTEMA

⇓

Efekti sprovođenja analiza pouzdanosti i raspoloživosti

⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓

Modifika-

cija

opreme

Modifikacija

postrojenja

Usavršavanje

pogonskih

postupaka

Usavršavanje

obuke

operatera

Usavršavanjeobuke

rukovodećeg

kadra

Procjena trenutka pokretanja revitalizacije termoelektrane trenutak kada raspoloživost postrojenja padne ispod određene granice, trenutak kada učestanost otkaza pojedine krupne opreme počne rasti

određenom brzinom ili premaši određenu vrijednost.

Slika 8. Glavni zadaci i efekti sprovođ enja analiza

pouzdanosti termoelektrana


42/535


43/535


31

eksploatacije, razvoja postupaka prognoziranja ponašanja složenih sistemana bazi karakteristika pojedinih sastavnih elementa sistema i mogućeg

uticaja ljudskog faktora i same okoline na sistem.

Nor mat iviStandardiPreporuke

Izvještaji o izvršenimrekonstrukcijama i modernizacijama

Inspekcijski izvještajiKontrole stanja

Statisti ki obra eni podac i o kret anjim a

i zastojima bloka

č đ

Izvještaji o pogonskojspremnosti TE, po sastavnim

dijelovima i u cjeliniRezultati eksploatacije TE

BAZA PODATAKA O

TE UGLJEVIK

Studije slu ajevaIzvedeni standardi i preporuke

Izvještaji o radu analognihsistema

č

Zahtjevi za rad TE u oviruelektroenergetskog sistema

Izvještaji o izvršenimremontima

Izvještaji o izvršenimispitivanjima prije i poslije

sprovo enja remontađ

Godišnji izvještaji o poslo vanju TE

Multidisciplinarne procjene timova stru njaka u TE Ugljevik i odgovaraju ih službi u

Elektroprivredi Republike Srpske

č ć

Slika 9. Primjer baze podataka za TE Ugljevik snage 300 MW, [ ]1

Poznato je da su najvrednije informacije koje se koriste za ocjenu

resursa opreme ili sistema u cjelini statistički podaci jednog određenog

vremenskog perioda, koji odražavaju realne uslove eksploatacije i rada

složenog sistema u bližem i daljem okruženju. Za određivanje pokazatelja

pouzdanosti na bazi statistike otkaza najčešće se primjenjuju dvije vrste:

metoda: neparametarske, pri nepoznatom obliku zakona raspodjele rada do

otkaza (resurs, vijek upotrebe, vijek održavanja), koji uključuje neposrednuocjenu pokazatelja pouzdanosti po odabranim podacima, kao i

parametarske, kada je zakon raspodjele poznat, a koji uključuje ocjenu


44/535


45/535


33

Oblik zakona raspodjele bira se na osnovu analize otkaza objekta i/iliodređenih iskustava vezanih za obradu podataka o pouzdanosti objekata ili

složenih sistema (slični objekti, iskustva iz prethodne eksploatacije i dr.).

Dosadašnja iskustva o mogućoj primjeni zakona raspodjele za pokazatelje

pouzdanosti pokazala su pogodnost korištenja Vejbulove, eksponencijalne,

normalne i logaritamsko-normalne raspodjele.

Polazeći od postavki vezanih za trajnost, pouzdanost i pogodnosti za

remont složenih tehničkih sistema, neophodno je uporedo rješavati i zadatke

vezane za tehničko-ekonomsku zasnovanost optimalnih međusobnih veza i

odnosa na različitim hijerarhijskim nivoima. Aktivnosti koje prate proces

upravljanja pouzdanošću i raspoloživošću složenog sistema kakav je

termoelektrana tokom njenog životnog ciklusa, bez obzira na vrstu goriva,

grafički su prikazane na slici 10.

Važno je napomenuti da su za etapu projektovanja i izgradnje novih

složenih tehničkih sistema karakteristični uslovi neodređenosti i

nepreciznosti ulaznih podataka. Potpuna informacija o sigurnosti i

pouzdanosti složenih tehničkih sistema dobija se posmatranjem većeg dijela

vijeka upotrebe, perioda osvajanja i projektovanja tehničko-ekonomskih

rješenja, uz potpunu stabilizaciju pokazatelja pouzdanosti. Međutim, ovako

duga ispitivanja pouzdanosti zahtjevaju velike troškove i angažovanost

većeg broja stručnjaka, pa se češće pribjegava postavljanju grupe modela za

uslove nepotpunosti informacije o radu analognih postrojenja i njihovog

približnog rješavanja. Zato su, s jedne strane, rješenja o obezbjeđenju

pouzdanosti i sigurnosti složenih tehničkih sistema u većoj mjeri definisanana etapi razrade i projektovanja, a s druge strane, tehnički sistem kao

zaseban konzervativno progresivan sistem, najčešće je loše prilagodljiv

promjeni uslova i zahtjevima eksploatacije.

Pojava serijskih dijelova, podsistema i sistema povećava

primjenljivost statističkih i metoda sličnosti pri analognim uslovima

eksploatacije. Iz ovih svojstava proističu i specifičnosti vezane za izbor i

definisanje pokazatelja pouzdanosti složenih tehničkih sistema,

odgovarajućih metoda njihovog proračuna i najefikasnijih načina za njihovo

obezbjeđenje. Tako, koncepcija strukturnih rješenja termoelektrane, kao

složenog tehničkog sistema, zasnovana je na obezbjeđenju: opšteg

redoslijeda tokova u jednom termodinamičkom i proizvodnom procesu,

jasnih tokova realizacije procesa i funkcionisanja pojedinih dijelova iopreme, kao i hijerarhijskog stabla detalja i njihovog usložnjavanja u

podsisteme, odnosno sisteme i samu termoelektranu u cjelini, [ ]11 .


46/535


34

Hijerarhijska struktura stacionarne termoelektrane data je na slici 10.Kao glavni sistemi, agregati i elementi tehnološke šeme specificiraju se

minimalno neophodne grupe za potpuno ispunjavanje transformacije

energije iz primarnog resursa (uglja) u konačni oblik energije, dok su sva

ostala postrojenja svrstana kao pomoćna ili rezervna, slika 11. Sama

struktura dekompozicije i agregatiranja dijelova objekta, posljedica je

rezultata etape rješavanja zadataka pouzdanosti, sigurnosti, raspoloživosti

informacije, raspoloživih metoda za proračun i sredstva za proračun.

Sistem održavanja Sistem termoelektrane Sistem snabdijevanja

IzgradnjaSistemi - glavni, pomo ni,oprema, sistemi upravljanja

i zaštite

ć

Opremanje, instrumentidijagnostike, održavanje

i remont

Kompletirezervi,materijal

Podsistemi - osnovni, pomo nić

Agregati

Elementi tehnološke šeme

Čvorovi, detalji

Gorivo, vazduh, voda

Sistemi upravljanja,zaštite, dijagnostike,

sigurnosti

Radna tijela, nosiocitoplote, pomo ni

materijalić

Slika 11. Međ usobne veze i relacije u okviru složenog tehnič kog

sistema termoelektrane, [ ]4

Uzajamno dejstvo i potencijalne otkaze termoelektrane na nivou

razmatranja pojedinačnih cjelina, potrebno je uzeti u obzir i preko slijedećih

obilježja: raznovrsnost konstruktivnih rješenja sa aspekta principa

djelovanja i međusobne podčinjenosti i povezanosti,


47/535


35

karakter i režime eksploatacije u toku predviđenog vijekaupotrebe, oblika opterećenja, odgovornosti po uslovima pouzdanosti,

sigurnosti i zaštite,

oblik i karakter nastajanja otkaza i njegovih posljedica na druge

dijelove,

pogodnosti za remont, mogući oblici i načini njegove realizacije,

serijnost detalja,

mogućnosti izvođenja odgovarajućih eksperimenata i ispitivanja

pri uslovima koji su vrlo bliski realnim i dostupnost za kontrolisanje i

obavljanje tehničke dijagnostike.

2.5 FUNKCIJE EFEKTIVNOSTI TEHNIČKIH SISTEMA

Zbog stohastičke prirode problema i nezavisnosti velikog broja

uticajnih faktora, osiguranje efektivnosti tehničkog sistema je izuzetno

složen zadatak, koji zahtjeva definisane i precizno osmišljene postupke koji

za cilj imaju ostvarivanje sposobnosti stupanja u rad ( gotovost odnosno

raspoloživost - ( )t G ), zatim rad u granicama dopuštenih odstupanja u tokuvremena ( pouzdanost - ( )t R ), kao i određena prilagođavanja uslovimaokoline i poremećajima u procesima i u vremenu rada ( funkcionalna

prilagodljivost - FP ).Osnovno mjerilo za procjenu radnog stanja sistema i ocjenu

efektivnosti određivanja tehničkog resursa sistema predstavlja funkcija

kriterijuma, koja obuhvata parametre funkcije (radne aktivnosti) i

kriterijume prihvatljivosti, slika 12.

Tokom rada, tehnički sistem ostvaruje naizmjenična stanja u radu i u

otkazu koja su slučajnog karaktera, što omogućuje izražavanje efektivnosti

sistema kao vjerovatnoće da će sistem po aktiviranju uspješno vršiti

zahtijevanu funkciju kriterija i izvršiti određeno prilagođavanje uslovima u

predviđenom vremenu rada, slika 13.

Ako se efektivnost tehničkih sistema razmatra kroz faze za

ostvarivanje planirane funkcije kriterijuma date na slici 14, ukupna

efektivnost tehničkih sistema se dijeli na vjerovatnoću ostvarivanja funkcije

kiterijuma tehničkog sistema, dostizanje izlaznih zahtijevanih veli

čina u područ je dopuštenih odstupanja prema definisanoj funkciji kreiterijuma,

pouzdanost zadržavanja funkcije u područ ju definisanom funkcijom


48/535


36

U RADU U RADUU OTKAZU U OTKAZU

korigovanafunkcijakriterijuma

funkcija kriterijuma- maximum

- minimum

funkcije sistema

t (vrijeme)

t (vrijeme)

OTKAZ

f u n k c i j a

kriterijuma u projektovanom vremenskom periodu, kao i sposobnost prilagođavanja tehničkog sistema promjenama uslova rada i uslova okoline.

Efektivnost je moguće prikazati u obliku slijedeće funkcije:

( ) ( ) ( ) FP t Rt Gt E ⋅⋅= , (1)

gdje se vrijednost ( )t E kreće u granicama od 0 do 1.

Slika 12. Funkcija kriterijuma, [ ]12

Proučavanje efektivnosti tehničkih sistema bazira se na istraživanju

uzroka pojave otkaza, definisanju oblika njihove raspodjele, kao i načina

predviđanja stanja u otkazu sistema. Raspoloživost sistema predstavlja

vjerovatnoću da će sistem započeti funkciju unutar definisanog područ ja

funkcije kriterijuma, dok vjerovatnoća održavanja zahtijevane funkcije

sistema u granivcama funkcije kriterijuma u određenom vremenskom

periodu predstavlja pouzdanost tehničkih sistema. Prilagodljivost predstavlja sposobnost tehničkih sistema na prilagođavanje promjeni

opterećenja, kapaciteta, snage i spoljašnjih uslova.


49/535


37

f u n k c i j a k r i t e r i j u m a

f u n k c i j a

t (vrijeme)

FK1kriva funkcije sistema

FK3FK2 FK4

FK1

FK2

FK3

FK4

U RADU

U RADU

U RADU

U RADU

Kvalitet sistema, kao nivo ostvarivanja funkcije kriterijuma u datomtrenutku vremena predstavlja statičku veličinu i ocjenjuje se poslije izrade

odnosno izgradnje tehničkih sistema, dok se efektivnost sistema, kao

vjerovatnoća ispunjenja funkcije kriterijuma u određenom vremenskom

periodu, može sigurno ocijeniti u toku perioda same eksploatacije sistema i

predstavlja dinamičku veličinu.

Slika 13. Uticaj funkcije kriterija na radno stanje tehnič kog sistema, [ ]12

Efektivnost se u procesu projektovanja tehničkih sistema razmatrasamo kao osnova za projektni zahtjev po projektnom zadatku. Analiza

efektivnosti ima za cilj definisanje mogućih relacija za prezentaciju uticaja


50/535


38

f u n k c i j a

t (vrijeme

dopuštena odstupanja

f max

f min

funkcija sistema

gornja granica

donja granica

tproj.tmin

upucivanje u rad

postignute efektivnosti na troškove razvoja i proizvodnje sistema, troškovenabavke i puštanja u pogon (za neke sisteme probni pogon), kao i troškove

same eksploatacije sistema i njegovog održavanja, odnosno konačnog

njegovog rashodovanja nakon isteka i produženog perioda vijeka upotrebe

sistema.

Slika 14. Funkcija tehnič kog sistema, [ ]12

Troškovi efektivnosti tehničkih sistema obuhvataju troškove

ostvarivanja raspoloživosti i troškove postizanja tražene pouzdanosti, slika

15. Pri tome, vidljivi dio troškova životnog ciklusa sistema čine troškovi

nabavke nezavisno od toga da li se isti razvija (istraživanje, razvoj, projekat,

ispitivanja i proizvodnja) ili kupuje kao zaokružena cjelina i montira prema

datom uputstvu za montažu.

S druge strane, nevidljivi dio troškova životnog ciklusa sistema čine

troškovi distribucije i manipulisanja (transport, rukovanje, manipulacija),

troškovi obrazovanja i edukacije servisera i oparatera, troškovi održavanja iremonata (preventivno i korektivno održavanje), troškovi tehničke

dokumentacije (tehnička uptstva, priručnici, knjige, katalozi, prospekti,


51/535


39

naučni i stručni radovi i dr.), troškovi zaliha (rezervni dijelovi, potrošni irepromaterijal, ambalaža), troškovi revitalizacije, rekonstrukcije i

modernizacije (produženi vijek upotrebe tehničkih sistema), kao i troškovi

rashodovanja (dekomisija, odlaganje i/ili recikliranje tehničkih sistema).

Slika 15. Troškovi životnog ciklusa tehnič kih sistema, [ ]13

Troškovi životnog ciklusa tehničkih sistema po aktivnostima i

fazama ilustrativno su prikazani na slici 16. Povećanjem zahtijevanog nivoa

efektivnosti sistema opadaju eksploatacijski troškovi, dok troškovi razvoja i

proizvodnje rastu. Slične konstatacije vrijede i za analizu pogodnosti za

održavanje.

Definisanje optimalne efektivnosti tehničkih sistema zasnovano je na

poznavanju funkcionalne zavisnosti između efektivnosti sistema i troškovaeksploatacije, troškova nabake i puštanja u pogon, troškova razvoja i same

proizvodnje sistema u cjelini.


52/535


40

Troškovi životnogciklusa

Troškoviproizvodnje

Troškovi istraživanja irazvoja

Troškovi vodenjaprojekta

Troškovi planiranja

Troškovi razvoja

Troškoviprojektovanja

Troškovidokumentacije

Troškovi ispitivanja iocjene

Troškovisoftvera

Investicionitroškovi

Troškovi industrijskoginženjeringa

Troškoviproizvodnje

Troškovi kontrolekvaliteta

Troškovi eksploatacijei odlaganja

Troškovieksploatacije

Troškoviodržavanja

Troškovi uhodavanjasistema

Troškovi rezervnihdijelova

Troškovi redovnihservisa

Troškovi alata iuredaja

Troškovitransporta

Troškoviedukacije

Troškovi objekata zaodržavanje

Troškovidokumentacije

Troškoviinformatike

Troškovimodifikacije

Troškoviodlaganja

Slika 16. Troškovi životnog ciklusa tehnič kih sistema po

aktivnostima i fazama, [ ]12

Kao posljedica uticaja tržišta, optimalne efektivnosti sa aspekta

korisnika i proizvođača su različite (slika 17), pri čemu je optimalna

efektivnost sa aspekta korisnika veća od optimalne efektivnosti sa aspekta proizvođača, što je uslovljeno uticajem konkurencije i tržišne utakmice na

liberalnom tržištu (ne i monopolističkom položaju na tržištu).


53/535


54/535


42

Vrijeme ispravnogstanja

Vrijeme uotkazu

Vrijeme C e k a n j e n a r a d

U r a d u

C e k a n j e n a r a d

U r a d u

Ukupno vrijeme

u o t k a z u

u r a d u

A d m i n i s t r a t i v n o

v r i j e m e

L o g i s t i c k o

v r i j e m e

V r i j e m e e f e k t i v n o g

p o p r a v k a

A d m i n i s t r a t i v n o

v r i j e m e

RASPOLOŽIVOST

Vrijeme ispravnogstanja

Vrijemeu otkazu

Vrijeme cekanja narad (neaktivno)

Vrijemeu radu

Organizacijskovrijeme

Logist

Documents

Održavanje i pouzdanost tehničkih sistema.pdf