MTBF 和氢
系统组件的功能安全
在不久的将来,大规模使用绿色氢气将成为许多化学工艺的现实。石化行业也在为增加氢气使用量的绿色化做准备。
将供应链中出现故障的概率降至最低
在不断增长的气候友好型氢市场中,工艺链需要创新的存储技术和高效的绿色电力运输方案。当务之急是确保可持续的供应安全,即使氢的使用量不断增加,化石燃料的使用量不断减少。
现有的一些基础设施(如天然气供应)可以利用,但新的氢价值链也必须有效整合。这包括海上结构、港口和内陆供应之间的顺畅连接,以及在持续运行中尽可能高的可靠性。
规划和评估停机概率
在规划新系统或升级现有供应系统时,规划人员和设备制造商除了要有自己的经验外,还必须能够参考部件制造商提供的可靠的标准化信息。电解槽制造商根据 HAZOP 危险分析程序对其系统进行危险和风险评估。
系统的有效性可以用关键数据来衡量,这些关键数据根据无故障运行时间来评估组件。例如,如果在制氢装置中安装了不合适的阀门,就会对系统功能造成不必要的干扰,甚至导致系统故障/关闭。
通过对系统进行定制化布局,使所有组件尽可能实现最佳互动,并考虑相关的预期停机时间,可将计划外停机时间/故障降至最低。技术系统的可用性有各种缩写和简称,可提供有关运行时间或部件维修频率的信息。
时间平均值 - 平均时间
在评估系统组件时,平均时间值被用作关键数据。
首先必须考虑有关部件是否用于维修。如果不是,则使用缩写词 MTTF(平均故障时间)进行评估,它表示不可修复故障的平均时间这一关键数字。因此,MTTF 是衡量组件平均使用寿命的指标。如果组件出现故障,则无需维修,只需更换即可。
如果可以维修/维护,则使用 MTBF(平均故障间隔时间)指标。它描述了部件(如工业阀门)两次故障之间的平均运行时间,即平均故障概率。这一关键数据提供了阀门全年全天候运行(24/365)的产品可靠性及其功能安全性的信息。
MTBF 值越高,阀门越可靠。要确定 MTBF 故障概率,还必须考虑设备或系统所处的边界条件,如环境温度、每天的启动/停止周期数或是否符合规定的维护间隔。此外,还有一些无法影响的因素,如相关组件的安装类型。
确定 MTBF 关键数字
MTBF 有三种计算方法。
例如,可以对新开发阀门的各个组件进行分析。为此,可使用商业数据库中的经验值,该数据库可提供有关组件可靠性的信息。不过,这种方法非常耗时,只能在外部进行,而且只适用于新产品。
另一种确定 MTBF 值的方法是对投诉进行评估。这是曼肯贝格的标准做法。不言而喻,这种方法只适用于现有产品或系列产品。另一方面,这种分析方法成本效益高,因为它可以利用曼肯贝格现有的数据在内部进行。
确定平均无故障时间的第三种方法是根据停机时间对系统进行分析。这种分析不适合曼肯贝格,因为它不考虑单个工业阀门,而是整个系统。
通过投诉评估来确定MTBF的关键数字
在曼肯贝格,投诉记录有各种参考值。除了投诉案例的数据外,概览还包括每个阀门系列的销售量详情以及该阀门类型过去发生过的任何其他投诉。现有数据可追溯到 20 多年前该公司实施自己的企业资源规划系统之时。
故障率分析分为四组:危险故障和非危险故障(安全/危险),以及能否检测到这些故障(检测到/未检测到)。
这样,总共有四个不同的值用希腊字母 Lambda λ 和一对字母作为符号显示出来:
- λSD = 安全检测
- λSU = 安全未检测到
- λDD = 检测到危险
- λDU = 危险未检测到
这用于计算总故障率(安全函数)λtot 设备。
如果将平均修复时间 MTTR(平均修复时间)与计算出的数字相加,就得到了 MTBF 值。
关键数据提高规划能力
客户在进行系统规划时,可获得有关所购阀门运行时间的宝贵信息。结果以类似于制造商声明的形式发布。客户对所提供的数据非常满意,因为他们可以利用这些数据进行预防性维护 (TPM),最大限度地减少系统的计划外停机时间。
