Generalităţi privind mentenanţa
Transcript of Generalităţi privind mentenanţa
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 1/51
GENERALITĂŢI PRIVIND MENTANANŢA
1. MENTENABILITATE
1.1. Definiţie. Obiective
Mentenabilitatea este măsura aptitudinii unui echipament de a fi menţinutsau readus în condiţii specifice când mentenanţa acestuia este realizată de un
personal ce are un nivel de competenţă confirmat, utilizând proceduri şi resurse precise nivelurilor lucrărilor de mentenanţă şi reparaţie.
Mentenabilitatea poate fi considerată ca o caracteristică a unui echipamentexprimată prin probabilitatea, ca atunci când apare un defect să poată fi repus înstare de funcţionare, în limitele de timp specificate.
Caracteristica de mentenabilitatea cuprinde:- noţiuni de probabilitate;- definiţia stării de funcţionare;- limitele timpilor specifici;- condiţiile alese;- metodele prescrise.În cazul general, mentenabilitatea are un impact major asupra costului şi
disponibilităţii echipamentului care formează sistemele de protecţie catodică şieste implicată în concepţia, execuţia şi instalarea acestora (SR EN 60706-2:2006).
Caracteristicile mentenabilităţii depind de:- aptitudinea sistemului de a fi menţinut sau readus în stare de funcţionare;- logistica mentenanţei aplicată (personal, echipe, stoc de piese de rezervă,
echipamente de intervenţie, proceduri etc.).Mentenabilitatea sistemului de protecţie catodică poate fi descompusă în
două părţi:- intrinsecă, ce cuprinde concepţia care facilitează mentenanţa (echipamente
monobloc, module) şi care pot influenţa organizarea şi modul de intervenţie alementenanţei;
- extrinsecă, constituită din alte activităţi ce trebuie realizate pentru casistemul să fie menţinut sau readus la starea specifică de funcţionare, cum ar fiorganizarea şi pregătirea lucrului, cercetarea locului unde s-a produs defecţiunea,efectuarea intervenţiei specifice, testarea, punerea în funcţiune.
Principalele obiective ale mentenabilităţii sunt [1]:1. Anticiparea şi prevederea unei defectări sau degradări;2. Facilitatea execuţiei acţiunii de reglare pentru readucerea parametrilor în
plaja stabilită de valori;3. Semnalarea prin mijloace simple a defectării sau a abaterilor faţă de
condiţiile normale de funcţionare;
1 Giraud, L. s.a. La maintenance. Etat de la connaissance et etude exploratoire. Publication IRSST -Canada. 2008. www.irsst.qc.ca/files/documents/PubIRSST/R-578.pdf
1
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 2/51
4. Facilitarea localizării elementului defect prin sistemele de supraveghere,astfel încât diagnosticul să fie cât mai apropiat de realitate;
5. Asigurarea siguranţei personalului de deservire prin declanşarea desemnale de avertizare la producerea unei defecţiuni;
6. Posibilitatea de a acorda un timp de întârziere după localizarea
elementelor defecte;7. Posibilitatea efectuării în deplină siguranţă a lucrărilor de mentenanţă
preventivă şi corectivă;8. Posibilitatea înlocuirii sau reparării elementelor defecte într-un timp cât
mai scurt, la nivelul de competenţă al celui care intervine, în situaţiaexistenţei unui stoc de rezervă;
9. Facilitarea repunerii în funcţiune după imobilizarea impusă dementenanţa preventivă sau corectivă.
Mentenanţa este ansamblu de operaţii (inspecţie, depanare, reparare,ameliorare etc.) ce permite conservarea potenţialului sistemului de protecţiecatodică pentru asigurarea continuităţii protecţiei în condiţii de siguranţă la un costglobal optim. În figura 1.1 este prezentată structura activităţilor de bază alementenanţei echipamentelor reparabile.
Fig. 1.1.Tipuri de
mentenanţăla
echipamente reparabile.
Eficacitatea mentenanţei nu poate fi apreciată şi nu are sens decât dacăsuccesiunea activităţilor este clar definită în spaţiu şi timp şi este susţinută
financiar.1.2. Termeni specifici mentenabilităţii
Accident – evenimentul imprevizibil ce constă în avarierea gravă a unuiechipament şi care implică importante pierderi materiale.
Avarie – deteriorarea unui echipament sau a unor elemente componente alesistemului, ce conduce la scoaterea din funcţiune a protecţiei catodice.
Conducere – sistemul organizatoric ce implică funcţiile de emitere decomenzi, de implementare a comenzilor şi deciziilor de restabilire a funcţionării
normale, de intervenţie rapidă, de mentenanţă corectivă, astfel încât defuncţionarea să se desfăşoare în absenţa defecţiunilor.
2
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 3/51
Consolidare – acţiunea de întărire a unor componente ale sistemului de protecţie catodică, devenite critice din punctul de vedere al siguranţei.
Defect – abatere nepermisă, cel puţin a unei caracteristici funcţionale aechipamentului de la condiţiile acceptabile/uzuale/standard.
Defectare – alterarea sau încetarea funcţionării echipamentului. Depanare – readucerea în stare de funcţionare provizorie, ce va fi urmată în
mod obligatoriu de o reparaţie. Degradare – involuţia ireversibilă a caracteristicilor în timp sau pe durata
de utilizare. Disponibilitate – capacitatea unui sistem de a asigura o funcţie cerută, în
condiţii date, la un moment precis de timp. Echipament – orice ansamblu, subansamblu sau sistem care poate fi
considerat de sine stătător şi care poate fi utilizat şi încercat independent. Evaluare – procesul prin care se apreciază rezultatele obţinute în cadrul
unei activităţi de mentenanţă în raport cu activitatea planificată şi obiectivelestabilite.
Fiabilitate – aptitudinea unui echipament, aflat în condiţii date de utilizare,de a-şi îndeplini funcţiile specifice o anumită perioadă de timp.
Înlocuire – construcţia unui nou sistem de protecţie catodică, ale căror performanţe sunt superioare celui anterior.
Întreţinere – ansamblul de operaţii ce vizează asigurarea funcţionării şi prezervarea echipamentului.
Mentenabilitate – aptitudinea unui echipament, aflat în condiţii date deexploatare, de a se menţine sau de a se readucere în starea de a-şi îndeplini funcţiaspecifică într-un timp dat, atunci când mentenanţa se efectuează cu procese şiremedii prescrise.
Mentenanţă – ansamblul de acţiuni tehnico-organizatorice asociate şiefectuate în scopul menţinerii sau readucerii unui echipament în starea de a-şiîndeplini funcţiile specifice.
Mentenanţa corectivă – mentenanţa efectuată după o defectare şi careconstă, în funcţie de natura intervenţiei, în reparaţie sau depanare.
Mentenanţa preventivă – reducerea probabilităţii de defectare sau dedegradare.
Mentenanţa preventivă condiţională – înlocuirea de componente după oanaliză a stării lor de degradare.
Mentenanţa preventivă sistematică – înlocuirea periodică de componente cenu-şi pot îndeplini funcţia până la următoarea perioadă de verificare.
Mentenanţa previzională – analiza pe bază de inspecţie a evoluţiei parametrilor funcţionali semnificativi şi pe baza căreia se planifică intervenţiile.
Monitorizare – activitatea de măsurare/determinare continuă a unorindicatori şi compararea acestora cu un set de valori prestabilite, în scopul de aidentifica deviaţiile, abaterile sau excepţiile de la rezultatele normale sau anticipateşi care servesc la cunoaşterea sau recunoaşterea modul de comportare aechipamentului.
Nivel de siguranţă – capacitatea de a asigura continuitatea funcţionăriiechipamentului, caracterizată prin indicatori (minimi, maximi, corespunzători unuianumit nivel de risc) determinaţi în punctele de determinare.
3
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 4/51
Ordin de serviciu - document nominalizat ce conţine toate informaţiilereferitoare la operaţia de mentenanţă şi la documentaţia sau procedura de execuţie.
Pană – starea în care echipamentul nu-şi îndeplineşte funcţia cerută. Punere în funcţiune – totalitatea activităţilor prevăzute în documentaţia
tehnică de proiectare şi de reglementare în vigoare pentru a demonstra că
echipamentul se comportă în limitele prevăzute în proiect, în momentul în care sedeclară în funcţiune.
Reabilitare – acţiunea de aducere a echipamentului existent în stare defuncţionare.
Redundanţă – calitatea pe care o capătă un sistem de a funcţiona după producerea unui defect prin intrarea în acţiune a componentelor de rezervă.
Reglare – acţiunea de măsurare a unei mărimi, compararea cu mărimea dereferinţă şi în funcţie de rezultat, intervenirea în sensul aducerii mărimii de reglatla valoarea celei de referinţă.
Reînnoire – construcţia unui nou echipament, având caracteristici de acelaşinivel cu cel anterior.
Renovare – readucerea în stare de funcţionare a unor componente pentru aameliora performanţele echipamentului.
Reparare – corectarea unor degradări locale sau reconstrucţia unuiechipament component al unui sistem, cu readucerea stării funcţionale conformcondiţiilor date.
Supraveghere – activitate a monitorizării prin care se urmăreştefuncţionarea unui sistem atât în regim normal, cât şi anormal şi care permite luareaunor decizii în timp real de continuare a funcţionării sau de intervenţie pentrurestabilirea parametrilor funcţionali.
2. FIABILITATEA ECHIPAMENTELOR SUPUSEOPERAŢIILOR DE MENTENANŢĂ PREVENTIVĂ
4
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 5/51
2.1. Studiul fiabilităţii
Se consideră un echipament, cum este cel ce formează un sistem de protecţie catodică, cel care conţine elemente care se defectează ce pot fi reparate
sau înlocuite. De la început trebuie arătat că între fiabilitatea, mentenanţa şidisponibilitatea echipamentului există o strânsă legătură (fig. 2.1).
Fig. 2.1. Legăturile directe între fiabilitate, mentenanţă şi disponibilitate.
Fiabilitatea se fundamentează pe statistica şi calculul probabilităţii
evenimentelor ce se petrec pe durata de viaţă a procesului de protecţie catodică.Mentenanţa intervine în diferitele etape ale ciclului de viaţă a sistemului de protecţie catodică. Între aceste noţiuni există o serie de legături, dintre care maiimportante sunt:
- analizele fiabilităţii şi a mentenanţei se fac în paralel în diferite stadiidin ciclul de viaţă;
- operaţiile de mentenanţă, oricare ar fi forma considerată, sunt legate decaracterul aliator al duratei de viaţă al echipamentului component şi caurmare, sunt legate de caracteristicile de fiabilitate (funcţia de fiabilitate,media timpului de bună funcţionare, rata defectărilor etc.);
- frecvenţa operaţiilor de mentenanţă corectivă este dependentă de ratadefectărilor şi prin reducerea defectărilor se măreşte fiabilitatea;- operaţiile de mentenanţă preventivă sunt efectuate când riscul producerii
unei ieşiri din funcţiune este ridicat, momentul înlocuirilor fiinddeterminat de caracteristicile de fiabilitate ale echipamentuluiconsiderat.
În absenţa mentenanţei preventive, modurile de funcţionare în redondanţăse epuizează progresiv pe măsură ce defecţiunile avansează şi se extind înansamblul echipamentului.
Funcţia de fiabilitate corespunzătoare este notată cu R0(t ) şi estereprezentată în figura 2.1,a.
5
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 6/51
Durata medie până la defectare se deduce din densitatea de probabilitate aduratei până la producerea defectării, f 0(t ):
( )dt
t dRt f
)(00 −=
cu media timpului de bună funcţionare:
( )dt t tf mt ∫ ∞
=
=0
00
Dacă mentenanţa corectivă permite readucerea echipamentului la stareainiţială sau dacă ea constă în înlocuirea completă, funcţia de fiabilitate este lanivelul R0(t ) la fiecare sfârşit al operaţiei de mentenanţă corectivă şi mediatimpului de bună funcţionare (MTBF) este constantă şi egală cu m0 [2].
Media timpului de bună funcţionare – MTBF – este definită ca mediatimpilor de bună funcţionare între două defectări succesive ale unui sistemreparabil.
Când operaţiile de mentenanţă preventivă sunt efectuate la intervale mici detimp în raport cu m0, defectarea elementelor componente ale sistemului sau numaia unora dintre ele sunt reparate, defectarea echipamentului în ansamblu esteevitată. Funcţia de fiabilitate în acest caz va fi R(t ).
Atunci când intervalul de timp între operaţiile de mentenanţă preventivăeste constant, valoarea Δ a MTBF, adică durata medie între defectareaechipamentului (între operaţiile de mentenanţă corectivă) este de asemenea
constantă. Valoarea lui m depinde de Δ (intervalul lui m,m
f 1
= este frecvenţa
medie a defectării echipamentului şi poate fi folosită ca o caracteristică de
fiabilitate).
2.1.2. Funcţia de fiabilitate R(t)
Probabilitatea ca un echipament să nu fie defectat înainte de prima operaţiede mentenanţă preventivă, în timpul t 1, este R0(t ).
Dacă mentenanţa preventivă permite cunoaşterea stării fiecărui element înredondanţă şi repararea celor care sunt defecte şi dacă gradul de defectare afiecărui component este constant (absenţa procesului de degradare), fiabilitateacondiţională a echipamentului de la timpul t 1 este:
( ) ( )1011 t t Rt t P −=−Fiabilitatea la origine, adică probabilitatea ca echipamentul să nu fie defect
înainte de t (t 1 < t ≤ t 2) este:( ) ( ) ( ) ( ) ( )10011111 .. t t Rt Rt t P t Rt R −=−=
Generalizând la toate operaţiile de mentenanţă, cu t 0 = 0, se obţine:( ) ( ) ( )iiii t t P t Rt R −= .1 (1)
unde( ) ( )iii t t Rt t P −=− 0 (2)
2 Rouzet, G. Fiabilite d’un equipement sur lequel sont effectuees des operations de maintenance preventive.Revue de Statistique Applique. vol. XXIX, nr. 3 / 1981, p. 31 / 41. www.numdam.org/item?id=RSA_1981_29_3_31_0>.pdf
6
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 7/51
de unde( ) ( ) ( ) ( ) ( )iiii t t Rt t Rt t Rt Rt R −−−= − 01012010 ....... (3)
În figura 2.1 se prezintă variaţia parametrilor R0(t ), P i (t - t i) şi R(t ) laaplicarea mentenanţei preventive.
Fig. 2.1. R0(t ), P i (t - t i) şi R(t ) la aplicarea mentenanţei preventive.
Dacă operaţiile de mentenanţă preventivă sunt efectuate la intervale de timp
constante Δ, pornind de la t = 0, t i = iΔ, relaţia (3) devine:( ) ( )[ ] ( )∆−∆= it R Rt R i
i 00 . (4)Dacă mentenanţa preventivă nu permite repararea decât a anumitor
elemente care sunt defecte, relaţia (2) nu este valabilă. În plus, fiabilitateacondiţională P i(t - t i) este diferită conform stărilor posibile ( j) ale elementelor lasfârşitul operaţiei de mentenanţă preventivă efectuată în t i, astfel că relaţia (1) se
prezintă sub forma:( ) ( ) ( )i ji
ji jii t t P t Rt R −= ∑ ,, . (5)
2.1.3. Rata căderilor
Rata căderilor sau intensitatea defecţiunilor se exprimă prin raportul dintrenumărul de căderi în intervalul (t i; t i + Δt ) şi numărul de specimene aflate în stare defuncţionare la începutul intervalului, împărţit la lungimea intervalului:
( )( ) ( )
( ) ii
iii
t t n
t t nt nt
∆∆+−
=1
λ
sau
( )( )
( )t R
t f t =λ
unde
( ) ( )( )∫ =
−t
dx xet t f 0
λ
λ ; ( )( )∫
=−
r
dx x
et R 0
λ
2.2. Media timpului de bună funcţionare a echipamentului - MTBF
Se ştie că, în cazul unei funcţii f(t ) continui şi sub condiţia:( )[ ]
∞→
=
t
t tR 0lim
Valoarea lui m = E(t ) poate fi obţinută prin integrarea lui R(t ):
7
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 8/51
( )dt t Rmt ∫ ∞
=
=0
Relaţiile (4) sau (5) conduc la:
( )dt t f t mi
t
t t i
i
i∑ ∫
∞
=
+
=
=0
1
.(6)
cudt
dR f i
i −=
Punând condiţia ( )[ ] 0lim =t Rt ii se obţine:
( )dt t Rmi
t
t t
i
i
i
∑ ∫ ∞
=
+
=
=0
1
(7)
MTBF al echipamentului are valoarea m egală cu aria definită de curbaR(t ). Când această curbă este definită pentru toate intervalele (t i; t i+1), este suficientde a aplica relaţia (7) pentru a obţine valoarea lui m.
Dacă mentenanţa preventivă permite cunoaşterea stării fiecărui element şise repară cele defecte şi dacă gradul de defectare al fiecărui component esteconstant, iar intervalul de timp între operaţiile de mentenanţă preventivă esteconstant (Δ), pornind de la relaţia (4) se obţine:
( )[ ] ( )dt it R Rmi
i
it
Oi ∆−∆= ∑ ∫
∞
=
+
∆=0
1
0 (8)
adică
( )
( )∆−=
∫ ∆
=0
0
0
1 R
dt t R
mi (9)
Dacă rata cedărilor este constantă
λ
1= MTBF
2.3. Aplicaţie. Cazul unui echipament la care două subansamble
Se consideră gradul de defectare al componentelor ca fiind constant, iar
intervalele de timp între operaţiile de mentenanţă preventivă sunt constante.Schema echipamentelor este redată în figura 2.2.
Fig. 2.2. Structura echipamentelor.
8
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 9/51
Ratele de defectare, considerate constante, ale subansamblelor A, B şi Csunt λA, λB şi λC. Intervalul între două operaţii de mentenanţă preventivă esteΔ(t1 = iΔ). Pentru 0 ≤ t ≤ Δ se obţine:
( ) ( ) t t t t C BC B A eeeet R λ λ λ λ λ +−−−− −+=0 (10)
Observaţie: În absenţa oricărei acţiuni de mentenanţă preventivă există:C B AC A B A
mλ λ λ λ λ λ λ ++
−+
++
= 1110 (11)
2.3.1. Mentenanţa preventivă permite cunoaşterea stării fiecărui subansamblu B şi C şi unul dintre aceştia este defectat şi trebuie reparat.
După fiecare operaţie de mentenanţă preventivă, echipamentul este adus lastarea de origină. Fiabilitatea condiţională a acestuia este:
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )∆−+−∆−−∆−−∆−− −+=∆− it it it it i
C B B A eeeeit P λ λ λ λ λ
Probabilitatea ca defectarea echipamentului nu are loc înainte de t = iΔ este:( ) ( )[ ]
i
iC BC B A eeeei R ∆+−∆−∆−∆− −+=∆ λ λ λ λ λ
Ri(t ) se scrie, conform relaţiei (1) şi relaţiei (4), ale căror condiţionări suntreunite:
( ) ( )[ ] ( ) ( ) ( ) ( )[ ]∆−+−∆−−∆−−∆+−∆−∆−− −+−+= it it it it i
C BC BC BC B A eeeeeeet R λ λ λ λ λ λ λ λ λ
cum
( )[ ] ( )[ ] 0limlim =−+∆= ∆+−∆−∆−∆−
∞=∞=
ii
iiiii
C BC B A eeeeit Rt λ λ λ λ λ
Calculul lui m conform relaţiei (7) conduce la următorul rezultat:( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ∆++−∆+−∆+−
∆++−∆+−∆+−
+−−++
−−+
−++
−
=C B AC A B A
C B AC A B A
eee
eee
m C B AC A B Aλ λ λ λ λ λ λ
λ λ λ λ λ λ λ
λ λ λ λ λ λ λ
1
111
Această expresie reprezintă relaţia (9), iar următoarele formule limită suntevidente:
[ ]
[ ]
→∆
=
∞→∆
=
0
1lim
lim 0
A
m
mm
λ
0→⇒∞→ m Aλ
=⇒=
+⇒⇒∞→
A B
C A B
m
m
λ λ
λ λ λ
10
1
+⇒⇒∞→
=⇒=
B AC
AC
m
m
λ λ λ
λ λ
1
10
9
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 10/51
2.3.2. Mentenanţa preventivă nu permite cunoaşterea stării subansamblului B, ci numai a subansamblului C, iar acesta este defectat şi reparat.
După fiecare operaţie de mentenanţă preventivă, echipamentul se poate afla
în două stări: j = 1: ansamblul B nu este defect, echipamentul este deci în stare identică cu
cea din origină (t = 0), fiabilitatea condiţională fiind:( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )[ ]∆−+−∆−−∆−−∆−− −+=∆− it it it it
iC Bc B A eeeeit P
λ λ λ λ λ 1,
j = 2: subansamblul B este defect (subansamblul C nu a suferit nici odefectare de la operaţia precedentă de mentenanţă preventivă a elementului B);fiabilitatea condiţională este cea a ansamblului A şi C în serie, adică:
( ) ( ) ( )∆−−∆−−=∆− it it i
C A eeit P λ λ .2,
Probabilităţile asociate celor două stări posibile sunt:
j = 1 ( ) ∆−∆−=∆ B A iii eei R λ λ .1,
j = 2 ( ) ( ) ∆−∆−
∆−∆−
−
−∆−
∆−∆− −=∆ C B
C i Bi
C
B A ee
ee
i
ieeei R
λ λ
λ λ
λ λ λ
12,
Relaţia (5) devine:
( )
( )[ ] ( ) ( ) ( )
( ) ( )
−+
−+
=∆−−−
−∆−
∆−
∆−+−∆−−∆−−∆−
−∆−∆−
∆−∆−
it ee
ee
it it it i
t i
C C B
c Bi
C B
C BC B B
A
eee
eeee
et Rλ
λ λ
λ λ λ λ λ
λ λ λ
λ λ
1
În cazul în care:
( )[ ]∞→
=t
t Rt iii 0lim
( )
( )
++
−+−
−+
+= ∆+−
++−
C B A B A B AC A
C B A
e
em
λ λ λ λ λ λ λ λ λ
λ λ λ λ 111
11
Această expresie capătă următoarele forme limită:
( ) ( )
→∆
++++
=
∞→∆=
0
lim
lim 0
C A B A
C B Am
mm
λ λ λ λ
λ λ λ
+→⇒=
→⇒∞→
C A B
A
m
m
λ λ λ
λ 1
0
0
+→⇒∞→
=⇒=
C AC
AC
m
m
λ λ λ
λ λ
1
10
2.4. Disponibilitatea
10
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 11/51
În cazul cel mai general, disponibilitatea este probabilitatea ca un produssau sistem tehnic să fie apt de bună funcţionare după o activitate de mentenanţă,sau raportul dintre timpul în care produsul îşi menţine calităţile iniţiale şi timpultotal de utilizare.
Disponibilitatea poate fi definită ca aptitudinea sistemului de protecţiecatodică, sub aspectul combinat al fiabilităţii sale, mentenabilităţii şi organizăriimentenanţei, de a fi capabil de a realiza funcţia cerută de protecţie contracoroziunii în condiţii de timp determinate.
Din această definiţie rezultă că poate fi stabilită disponibilitateaoperaţională elaborată de constructor şi de utilizator.
Constructorul stabileşte disponibilitatea intrinsecă pe baza fiabilităţii şimentenabilităţii, iar utilizatorul stabileşte politică de mentenanţă.
Pornind de la aceste definiţii, relaţia de calcul a disponibilităţii A este:
TMRTMBF
TMBF
A +=în care:
- TMBF este timpul mediu de bună funcţionare;- TMR – timpul mediu de restabilire a funcţionării.Pentru un sistem de protecţie catodică cu n staţii de curent, disponibilitatea
este dată de o relaţie de forma:
( )∑=
−−= n
i i
sistem
n A
A
1
11
1
în care Ai este disponibilitatea staţiei de ordinul i.Disponibilitatea se caracterizează prin rata de defectare λ şi rata derestabilire μ:
MTFB
1=λ ; ∑
=
=n
ii sistem
1
λ λ
TMR
1= µ
Pe baza acestor relaţii, disponibilitatea se poate exprima prin funcţia:
µ λ
µ
+= A
Rata defectelor RD este unitatea de bază pentru măsurarea siguranţa înfuncţionare:
100..
xtate produsetes Nr
ecte produsedef Nr RD = [%]
Pentru un timp de serviciu T, rata de defectare RD(T) este:
( )TN TT
P T RD
−= [defecte/unitate/oră]
în care:- TT este timpul total;
- TN – timpul în afara bunei funcţionări;- P – numărul produselor defecte.
11
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 12/51
Un alt indicator, deosebit de util, este timpul mediu între două defecte:
( ) P
TN TT
T RDTMPD
−==
1[unităţi/ani/defect]
Acest timp nu reprezintă durata medie de viaţă aşteptată de la un produsluat individual.
Disponibilitatea, stabilită ca proporţia de timp în care sistemul de protecţiecatodică este capabil să funcţioneze, (tabelul 2.1), este unul dintre parametrii caredetermină calitatea protecţiei catodice a conductelor contra coroziunii.
Tabelul 2.1Disponibilitatea anuală
Niveluldisponibilităţii,
în %Timpul de oprire într-un an
90 876 ore sau peste 36 zile
95 438 ore sau peste 18 zile99 87 ore sau peste 3,65 zile99,9 8,75 ore
99,99 52 min99,999 5,2 min99,9999 54,8 sec
Ideal, disponibilitatea ar trebui să fie de peste 99,9 %, ceea ce înseamnă ofiabilitate ridicată şi o întreţinere eficientă. Asemenea niveluri ridicate dedisponibilitate nu se realizează în mod natural sau din întâmplare, ele suntrezultatul asigurării calităţii pe întregul lanţ concepţie – fabricaţie – instalare –
exploatare – mentenanţă.Pe durata exploatării se produc defectări şi degradări.Defectarea apare ca un fenomen brusc de oprire completă a funcţionării a
sistemului.Degradarea este un proces treptat şi parţial de ieşire din domeniul de
funcţionare specificat.În cazul protecţiei catodice cu staţie de curent, întreruperea alimentării
anozilor corespunde fenomenului de defectare, pe când reducerea sau mărireanecontrolată a curentului de alimentare a prizei anodice corespunde degradării.
Defectele pot fi primare sau secundare. Defectele primare sunt consideratecele care se produc în interiorul sistemului, fără ca să intervină un defect exterior.Defectele secundare sunt cele create de defectele din afara sistemului, cum ar fi osupratensiune pe intrarea în staţie, întreruperea alimentării staţiei cu energieelectrică, ruperea accidentală a cablurilor prizei anodice ş.a.
Sistemul de protecţie catodică cu sursă exterioară de curent trebuie să fie unsistem rezilient, adică un sistem care poate suporta un număr de defecte alecomponentelor sale în timp ce el îşi continuă funcţionarea normală. Continuitate seobţine prin instalarea de echipamente adiţionale ce elimină punctele singulare dedefectare şi prin efectuarea la timp a lucrărilor de mentenanţă.
Echipamentele adiţionale sau redundante au rolul de a asigura continuitateafuncţionării în caz de defect prin intrarea în acţiune a circuitelor alternative.
12
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 13/51
Redundanţa poate fi de rezervă sau activă. Redundanţa de rezervă presupune asigurarea continuităţii printr-un echipament de rezervă şi presupune untimp ce se scurge de la preluarea defectului până la punerea în funcţiune aechipamentului redundant. Redundanţa activă sau paralelă presupune existenţa maimultor echipamente ce intră în funcţiune în momentul în care unul dintre acestea se
defectează.Echipamentele adiţionale constituie o soluţie imediată, dar scumpesc
întreaga acţiune de protecţie contra coroziunii.
3. CONCEPTUL DE MENTENANŢĂ
3.1. Definiţii. Comentarii. Clasificări
Conform SR EN 13306, mentenanţa este definită ca fiind ansamblul deactivităţi tehnice, administrative şi de management desfăşurate pe durata de viaţă aunui produs util, în vederea menţinerii sau restabilirii stării în care el a îndeplinitfuncţiile cerute.
Operaţiile de reglare periodică, de depanare, de reparaţie, de reabilitare saude ameliorare, constituie activităţi specifice mentenanţei şi acestea permitconservarea potenţialului material pentru asigurarea continuităţii şi calităţii
protecţiei contra coroziunii conductelor de transport a gazelor naturale.Integritatea exigenţelor de mentenanţă în cadrul concepţiei sistemului de
protecţie catodică este o etapă necesară pentru ca personalul operator să nu segăsească în situaţii periculoase când execută lucrările de întreţinere şi mentenanţă.Corectarea ulterioară a acestui aspect conduce la costuri ridicate, datoritămodificărilor conceptuale şi constructive necesare.
Mentenanţa, privită în ansamblu, cuprinde activităţi de supraveghere,control, inspecţii, depanare, întreţineri, reparaţii, reînnoiri, toate asigurândconservarea potenţialului de lucru al echipamentului, continuitatea funcţionării şicalitatea serviciului efectuat.
Mentenanţa centrată pe fiabilitate este un concept de ultimă generaţie ce se bazează pe cunoaşterea stării reale a sistemului de protecţie catodică, pe cercetareamodelelor de defectare probabile şi pe luarea de măsuri preventive pentrueliminarea cauzelor ce conduc la defectare. O întreţinere de calitate efectuată lamomentul potrivit întârzie sau elimină producerea de defecţiuni intempestive.Programul de mentenanţă nu poate conduce la rezultatele dorite fără pregătireaactivităţilor şi fără implicarea personalului.
Mentenanţa centrată pe fiabilitate vizează asigurarea continuităţiifuncţionării sistemului de protecţie catodică şi maximizarea disponibilităţii, toatela un cost cât mai redus asigurat printr-o bună întreţinere efectuată la timp. Dacă laînceput se aveau în vedere întreţinerile efectuate la intervale predeterminate detimp, în prezent, sistemele informatice de gestiune ale întreţinerii au lărgit multaspectele ce trebuie avute în vedere la elaborarea programelor de mentenanţă. În
acest context, se au în vedere ca determinante:- sistemul sau echipamentul funcţionând în afara parametrilor nominali poate interfera cu procesele de accelerare a coroziunii conductelor subterane;
13
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 14/51
- defectarea prematură sau neprevăzută are un impact direct asuprasiguranţei în exploatare a conductei, asupra disponibilităţii;
- costului readucerii în stare de funcţionare reflectă costul operaţiilor dementenanţă, ce creşte pe măsură ce sistemul avansează în ,,vârstă”.
Cercetările din domeniu arată că probabilitatea defectării unui echipament
nu este legată neapărat de vârstă sau timp de funcţionare, ci de calitatea individualăa componentelor şi de condiţiile în care lucrează [3].
În activitatea de exploatare a sistemelor de protecţie catodică aleconductelor de transport gaze naturale de înaltă presiune, se constată o serie de
pierderi economice importante ca urmare a afectării integrităţii conductelor, dintrecare mai importante sunt:
- cauze necunoscute – datorate unor studii neaprofundate asupra stării protecţiei catodice şi necorelării lucrărilor de mentenanţă cu starea reală aconductelor;
- cauze cunoscute, măsuri eronate – datorate lipsei de cunoaştere acaracteristicilor ce conduc la defectări majore, cronice;
- măsuri incomplete – lipsa punerii în operă a tuturor activităţilor ce seimpun la sistemele de protecţie catodică pentru a preîntâmpina degradareaconductelor;
- măsuri paleative, superficiale – determinate de absenţa unor măsurifundamentale de readucere la starea normală a întregului sistem de protecţiecatodică;
- raţionamente eronate:- când nu se stabileşte importanţa pierderilor necontrolate de gaze în
ceea ce priveşte siguranţa exploatării conductelor de transport gazenaturale;
- când costul mentenanţei nu se estimează corect;- când lucrările de mentenanţă întârzie a fi luate ca urmare aformulării sumare, nefundamentate, a necesităţii intervenţiei.
Timpii consumaţi pe durata aplicării protecţiei catodice sunt redaţischematic în figura 3.1.
Timp total┌ Timp de punere în funcţiune şi de reglare
Timp de producţie ┌ Întreruperea funcţionării şi repararea defecţiuniiTimp brut
┌ Întreruperi planificate pentru revizii, întreţinere şi pentru rezolvarea│ defectelor constatate, precum şi cele impuse de intervenţiile efectuate│ asupra conductei, altele decât cele legate de protecţia catodică
Timp intermediar┌ Timp de repornire după revizie şi reglare
Timp util
Fig. 3.1. Timpii consumaţi pe durata aplicării protecţiei catodice.
3 Baron T. Calitatea şi fiabilitatea produselor. Editura Didactică şi Pedagogică. Bucureşti. 1976
14
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 15/51
O asemenea reprezentare permite să se analizeze categoriile de timpi denefuncţionare a protecţiei catodice şi modalităţile de reducere ale acestora, astfelîncât timpul util să fie cât mai apropiat de timpul total.
Dintre timpii menţionaţi, ponderea cea mai mare o au timpul necesarrezolvării defecţiunilor care au condus la întreruperea funcţionării sistemului de
protecţie catodică şi timpul necesar rezolvărilor defecţiunilor constatate cu ocaziareviziilor.
Prelungirea timpului util de funcţionare a sistemului de protecţie catodicăeste posibilă dacă se face o analiză detaliată a cauzelor scoaterii din funcţiune. Oasemenea analiză cuprinde patru faze de desfăşurare:
Faza I: Obiectiv - reducerea dispersiei intervalelor de timp în care intervinieşirile din funcţiune.
Activităţi - repararea degradărilor care au fost anterior neglijate;- repararea defectelor latente;- eliminarea degradărilor fundamentale stabilite pe baza
condiţiilor de asigurare a siguranţei conductelor.Faze II: Obiectiv - mărirea duratei de viaţă a protecţiei catodice.
Activităţi: - ameliorarea punctelor slabe ale concepţiei sistemuluide protecţie catodică prin:
- îmbunătăţirea caracteristicilor şi precizieifuncţionale;
- selectarea echipamentelor ce satisfac binecondiţiile de lucru;
- consolidarea echipamentelor în caz desuprasolicitare.
- evitarea producerii de ieşiri bruşte din funcţiune prin:- creşterea competenţei personalului încadrat cuexploatarea în întreţinerea protecţiei catodice;
- evitarea erorilor operaţionale;- evitarea erorilor în cadrul operaţiilor de
reparaţii.Faza III: Obiectiv - planificarea judicioasă a lucrărilor de mentenanţă
preventivă.Activităţi: - repararea periodică a degradărilor bazată pe:
- estimarea duratei de viaţă;- cunoaşterea rezultatelor reviziilor efectuate;- examinarea cauzelor reparaţiilor efectuate;- îmbunătăţirea activităţii de întreţinere.
- examinarea calitativă a sistemului de semnalizareînainte de producerea întreruperii funcţionării:
- analiza sistemului de semnalizare, dacă există;- verificarea semnalelor semnificative;- modul de detectare şi de apreciere a semnaluluiînainte de producerea defecţiunii.
Faza IV: Obiectiv - prevederea duratei de viaţă a sistemului de protecţiecatodică.Activităţi: - prevederea duratei de viaţă pe bază de diagnostic;
15
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 16/51
- analiza tehnică a ieşirilor bruşte din funcţiune:- analiza punctelor de producere;- analiza cauzelor producerii;- stabilirea măsurilor de prelungire a duratei deviaţă.
- aplicarea programului de reparaţii periodice bazat pe principiile mentenanţei preventive şi pe previziuneaduratei de viaţă.
Din cele prezentate, rezultă că metodologia de implementare a mentenanţeitrebuie să permită măsurarea capabilităţii şi siguranţei sistemului de protecţiecatodică. Această metodologie cuprinde:
- definirea necesităţilor operaţionale în termeni de performanţă (timp de bună funcţionare, disponibilitate etc.);
- definirea activităţilor cuprinse în planul de mentenanţă;- integrarea planului de mentenanţă al protecţiei catodice în activitatea
generală de mentenanţă a conductelor de transport a gazelor naturale.Conform concepţiei actuale şi a standardului SR EN 13306, intervenţiile de
mentenanţă pot fi clasate în trei mari categorii:- mentenanţă preventivă;- mentenanţă corectivă;- mentenanţă ameliorativă.Comună pentru aceste forme de mentenanţă este întreţinerea legată direct
de politica de mentenanţă. Adesea se apreciază că prin mentenanţă se subînţelegeîntreţinere, dar inversul nu este adevărat, deoarece mentenanţa vine să optimizeze
parametrii întreţinerii ce leagă echipamentul de disponibilitatea acestuia.Mentenanţa preventivă constă în revizii sau intervenţii mai mult sau mai
puţin periodice, efectuate cu scopul reducerii probabilităţii producerii unui defect.Asemenea acţiuni sunt definite şi pregătite în avans.
Mentenanţa preventivă, în funcţie de criteriile de planificare, se poateîmpărţi în mentenanţă sistematică şi mentenanţă condiţionată.
Politica de mentenanţă bazată pe mentenanţa preventivă nu excludementenanţa corectivă, deoarece multe defecţiuni au un caracter ascuns.
În activitatea de mentenanţă, cele mai frecvente sunt intervenţiile referitoarela mentenanţa corectivă, ce se întreprind după producerea unei defecţiuni şi celereferitoare la mentenanţa preventivă, când se urmăreşte reducerea probabilităţii
producerii unui defect sau a degradării sistemului în ansamblu.Activităţile de mentenanţă corectivă sunt greu de planificat, deoarece sunt
greu de anticipat şi în cele mai multe cazuri au un caracter de urgenţă. Frecvenţaacestora este legată direct de decizia conducerii societăţii referitoare ladesfăşurarea şi calitatea mentenanţei preventive.
Intervenţiile corective pot fi provizorii, de depanare şi repunere înfuncţiune. Dacă acestea nu cuprind şi diagnosticarea, intervenţiile pot ficonsiderate ca paleative, deoarece sursele de defectare persistă.
Mentenanţa ameliorativă constă în modificarea echipamentelor astfel încât
acestea să răspundă mai bine la cerinţele impuse de fiabilitate şi disponibilitate. Eanecesită mijloace şi resurse importante, dar rezultatul ameliorării asigură o maimare siguranţă în exploatare şi o reducere a intervenţiilor de mentenanţă.
16
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 17/51
Comune pentru toate activităţile de mentenanţă sunt:- definirea misiunilor şi responsabilităţilor;- metodele de lucru;- pregătirea realizării operaţiilor;- gestiunea pieselor şi echipamentelor de rezervă;
- controlul costului global;- resursele de personal disponibil;- strategia de utilizare a prestaţiilor exterioare pe bază de contract;- sistemele de informare şi de utilizare a informaţiilor;- identificarea progreselor obţinute faţă de perioada trecută.În activitatea de mentenanţă nu este bine de a se lua în consideraţie
constrângerile de timp pentru rezolvarea defecţiunilor. Orice grăbire a intervenţieilasă loc altor defecte aflate într-un stadiu mai puţin evident de manifestare şi careîntr-un timp nu prea lung îşi vor face efectul. De exemplu, depăşirea valoriimaxime admise a rezistenţei de dispersie a anozilor staţiei de protecţie catodică, ceconduce la scăderea cantităţii de curent injectat în conductă şi la reducerealungimii reale a conductei protejată catodic.
Funcţia de mentenanţă evoluează continuu şi se transformă. După ce s-atrecut de la mentenanţă corectivă la cea preventivă şi apoi la cea condiţională, s-aajuns în prezent la conceptul de cost global al ciclului de viaţă (LCC – Life CycleCost).
3.2. Legăturile fiabilitate - mentenanţă
Între mentenanţă şi fiabilitate există o serie de legături directe cu efectetehnice şi economice.
Operaţiile de mentenanţă, oricare ar fi acestea, sunt legate de caracterulaleatoriu al duratei de viaţă a unui ansamblu sau a componentelor acestuia. Duratade viaţă se poate caracteriza prin funcţia de fiabilitate, media timpului de bunăfuncţionare, rata de defectare la momentul considerat etc.
Frecvenţa operaţiilor de mentenanţă corectivă este o funcţie dependentă derata defectărilor. Prin efectuarea la timp a lucrărilor de mentenanţă preventivă se
poate reduce rata defectărilor şi se poate ameliora fiabilitatea numai în condiţiilerezolvării problemei existenţei unui stoc optim de piese şi componente de rezervă.
Pentru a rezolva această problemă, se consideră un sistem format din N elemente identice (staţii de protecţie catodică), având aceeaşi fiabilitate R( t ) şitoate sunt în funcţiune la momentul t = 0 [4]. Defectarea unui element esteindependentă de funcţionarea celorlalte elemente, oricare ar fi acestea.
Elementul defect se înlocuieşte cu un altul nou, identic. În acest caz,sistemul funcţionează dacă şi numai dacă toate elementele funcţionează.
Problema care se pune este de a calcula numărul de elemente de înlocuit înintervalul de timp (0, t ) astfel încât să fie asigurată o funcţionare continuă asistemului. Intervalul de timp (0, t ) se împarte în subintervale egale ca durată.
Dacă nu se fac înlocuirile, la momentul t numărul elementelor aflate în
funcţiune este NR(t ).4 Ouabdesselam, Abdelaziz. ş. a. Fiabilite et maintenance. Approvisionnement d’un system en fonctionnement continu. www.supmeca.fr/cpi2005/FR/Articles/028.pdf
17
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 18/51
Pe de altă parte, dacă se consideră că f(θ) este numărul elementelorînlocuite până la timpul θ, cantitatea g(θ) = f(θ) – f(θ - 1), cu θ > 1, reprezintănumărul de elemente înlocuite în intervalul de timp (θ – 1, θ). Numărul deelemente aflate în funcţiune la momentul t , rezultat ca urmare a aprovizionării şiînlocuirii, va fi g(θ).R(t - θ). Astfel, numărul de elemente în funcţiune la momentult va fi:
( ) ( ) ( ) ( )∑=
=−+=t
N t R g t NRt h1θ
θ θ
de unde rezultă:
( ) ( ) ( )∑=
−=−t
t NR N t R g 1θ
θ θ (1)
Funcţia g(t), care exprimă numărul de elemente înlocuite în fiecare intervalde timp, poate fi calculată prin recurenţă pornind de la formula (1) obţinând înfinal:
( ) ( ) ( ) ( )∑−
=−−−=
1
1
t
t R g t NR N t g θ
θ θ (2)
Ca urmare, numărul de elemente consumate este:
( ) ( )∑−
=t
g t f 1θ
θ (3)
Aplicaţie numerică: Se consideră un sistem format din N = 100 elementeidentice a căror funcţie de fiabilitate este definită conform datelor din tabelul 3.1.
Tabelul 3.1Funcţia de fiabilitate
Perioadat
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R(t) 1 0,98 0,93 0,87 0,77 0,66 0,43 0,23 0,11 0,04 0
Aplicând formulele (2) şi (3), se obţin valorile succesive g(t) şi f(t):numărul de elemente prevăzute a fi înlocuite ca urmare a defectării pentru aasigura funcţionarea continuă a sistemului considerat (tabelul 3.2).
Tabelul 3.2Numărul de elemente prevăzute pentru a fi aprovizionate
Perioada t 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Nr. de elementeînlocuite g(t) 0 2 5 6 11 12 25 23 18 15 15 Nr. de elemente
consumate f(t) 0 2 7 13
24
36
61
84
102
117 132
Se observă că pentru a se asigura continuitatea funcţionării, în perioada 8 practic toate elementele sistemului au fost deja înlocuite.
3.3. Niveluri de mentenanţă
Intervenţiile de mentenanţă, în funcţie de complexitate, pot fi clasificate pemai multe trepte de nivel. O asemenea clasificare permite prevederea în avans a
18
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 19/51
personalului de execuţie şi a mijloacele logistice necesare, aşa cum se prezintă întabelul 1.1.
Tabelul 1.1Definirea nivelurilor de mentenanţă
Nivel Activităţi de
mentenanţă
Mijloace
logistice
Personal
de execuţie
1
Supraveghere.Diagnoză primară.Reglare, control şiinspecţii simple.Înregistrarea parametrilor
Simple, universaleInstrucţiuni de execuţie Personalul de deservire
2 Mentenanţa preventivăsistematică
Echipamente simpleProceduri simplePiese sau componente de uzură
Personal calificat pentruactivităţi de mentenanţă
preventivă
3Mentenanţă corectivă,diagnostic, depanare,reparare
Echipamente şi proceduriadecvate intervenţieiAparatură de controlMijloace de încercarePiese de schimb
Personal calificat pentruactivităţi de mentenanţăcorectivă
4
Lucrări importante dementenanţă corectivă şide ameliorare (înlocuirearedresorului, a circuitelorelectronice, a prizeianodice etc.)
Echipamente adecvateintervenţieiAparatură de controlMijloace de execuţie şiîncercarePiese şi echipamente deschimb
Personal calificat şispecializat pentruactivităţi importante dementenanţă
5Reconstrucţie, renovareLucrări importante de
ameliorare
Mijloace specifice, apropiatede cele de fabricaţie Constructor specializat
Lucrările prevăzute la nivelurile 1 şi 2 sunt realizate de personalul propriusocietăţii, pe când pentru celelalte niveluri, lucrările pot fi încredinţate uneisocietăţi specializate şi autorizate, cu implicarea directă şi permanentă a
personalului propriu.
3.4. Etapele de rezolvare a unui defect sau deranjament
Succesiunea etapelor de rezolvare a deranjamentelor trebuie avută în vedere
încă din faza de concepţie. Analiza diverselor defecte, stabilirea cauzelor producerii, stabilirea soluţiei de rezolvare şi testarea eficacităţii nu pot fi executatedecât de un personal de specialitate ce dispune de dotarea tehnică şi logisticăadecvată. Avându-se în vedere similitudinea constructivă a sistemelor de protecţiecatodică şi caracterul repetitiv al deranjamentelor, experienţa acumulată capătă oimportanţă ce nu poate fi neglijată.
Rezolvarea unui defect sau deranjament în buna funcţionare a sistemuluicomplex de protecţie catodică presupune parcurgerea mai multor etape, inclusiv cuacţiune corectivă:
Constatarea deranjamentului
↓Confirmarea ieşirii din funcţiune
19
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 20/51
↓Izolarea defectului
↓Analiza defectului
↓
Cauzele producerii defectului↓Determinarea soluţiei de rezolvare
↓Aplicarea soluţiei de rezolvare
↓Testarea eficacităţii şi recepţia sistemului
Activităţile de detectare, identificare şi izolare ale defectelor din sistem fac parte din acţiunea importantă de diagnoză.
Detectarea defectelor constă în stabilirea prezenţei unui defect în sistem.Identificarea urmăreşte determinarea mărimii defectului şi efectul acestuiaasupra funcţionării.
Izolarea presupune mai întâi stabilirea tipului şi naturii defectului, a loculuide manifestare, urmate de izolare până la rezolvarea prin repararea sau înlocuireaelementului defect.
În toate aceste activităţi, importante sunt detectarea timpurile a situaţiiloranormale de funcţionare, stabilirea legăturii cauză-efect, clasarea în cele treicategorii de defecte minore, semnificative şi majore şi luarea măsurilor de
prevenire a producerii unei avarii.
Multe defecte minore ale bunei funcţionări pot fi rezolvate prin simplareglare a parametrului ce prezintă abateri.Defectele semnificative pot fi rezolvate prin înlocuirea componentelor uşor
accesibile, ce nu impun oprirea sistemului.Defectele majore pot fi rezolvate prin efectuarea unor operaţii de reparare
sau înlocuire după oprirea sistemului.Monitorizarea, supravegherea şi diagnoza pot fi considerate ca activităţi de
primă importanţă ale mentenanţei, ce se desfăşoară pe bază de proceduri.Procedurile de acţiune sunt ataşate cărţii tehnice a conductei deservită de
sistemul de protecţie catodică. Pentru noile sisteme se elaborează proceduri
specifice, atestate de furnizorul de echipamente.Structura generală şi conţinutul unei proceduri de lucru este:- denumirea activităţii la care se referă procedura;- normativele sau normele în vigoare cu aplicativitate directă;- lista avizelor ce trebuie obţinute;- personalul implicat şi echipamentul de lucru necesar;- tehnologia folosită (în detaliu, cu scheme clare);- fazele determinante pe parcursul lucrării;- modul de verificare a calităţii lucrării, pe etape şi final;- condiţiile de securitatea muncii pentru personalul de lucru;
- măsuri de protecţie a mediului, refacerea zonei intervenţiei;- forma documentului final de recepţie a lucrării.
20
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 21/51
3.5. Exigenţele organizatorice în activitatea de mentenanţă
Activitatea de mentenanţă cuprinde următoarele acţiuni:- planificarea lucrărilor de mentenanţă specifice sistemului de protecţie
catodică;- organizarea lucrărilor planificate şi a celor de intervenţie de urgenţă;- eficacitatea marcată de readucerea la parametrii normali de funcţionare;- stabilirea costului total al intervenţiilor planificate şi neplanificate.În activitatea de mentenanţă, exigenţele organizatorice sunt legate de
calitatea protecţiei catodice şi acestea pot fi:- exigenţe obligatorii – acele activităţi care au o incidenţă directă asupra
calităţii protecţiei catodice, cum ar fi cele referitoare la:- conducerea procesului de protecţie catodică;- verificarea echipamentelor de control, măsurare, etalonare;- stabilirea activităţilor preventive, curative sau ameliorative;- pregătirea personalului ce asigură mentenanţa sistemelor.
- exigenţe recomandate – acele activităţi care sprijină asigurarea calităţii:- precizarea responsabilităţilor;- stabilirea relaţiilor între personalul de conducere şi cel care
executăşi verifică activităţile care au o incidenţă directă asupra calităţii şicare trebuie definite în scris;
- înregistrarea datelor culese cu ocazia controalelor şi aleverificărilor;
- existenţa de proceduri scrise pentru activităţi, de colectare adatelor, de înregistrare, de conservare sau de eliminare a celornerelevante.
3.6. Exigenţele de calitate în activitatea de mentenanţă
Normele ISO 9001 şi 9002 precizează exigenţele de calitate pe care trebuiesă le îndeplinească sistemul de mentenanţă, cum ar fi [5]:
- la componentele echipamentului sistemului de protecţie catodică, care auo incidenţă directă asupra calităţii, să li se atribuie un cod sau număr deidentificare;
- activităţile de mentenanţă să se desfăşoare pe bază de proceduri scrise,verificate şi aprobate, utilizând echipamente adecvate, în conformitate cu normelede conducere a parametrilor funcţionali.
Pentru determinarea echipamentelor cu incidenţă directă asupra calităţii seau în vedere următorii indici:
- indicele de calitate, IQ, echipamentul generează noua calitate la destinatar;- indicele de mentenanţă, IM, mentenanţa generează non calitatea;- indicele de risc, IS, riscul este asociat echipamentului;
Pe baza acestora se calculează indicele global legat de calitate, cu relaţia:5 Mami, E. F. ş.a. Integration de l assurance qualite en maintenance industrielle des equipements de production. www.heberge.univ-tlemcen.dz/-quqlima/Art_Pdf/Art52.pdf
21
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 22/51
IGQ = IQ x IM x ISFiecărui indice i se poate acorda o anumită pondere în funcţie de acţiunea
pe care o are asupra calităţii, aşa cum se prezintă în tabelul 3.2.Un alt parametru care măsoară calitatea este criticitatea, care măsoară
consecinţele disfuncţionalităţilor echipamentului asupra funcţionării în general şi
se stabileşte pe baza a patru criterii:- criteriul P – incidenţa penei – prin care se reflectă repercusiunile atât
tehnice, cât şi economice, asupra securităţii persoanelor, a sistemului de protecţiecatodică, a mediului, sau altfel spus, gravitatea previzională a apariţiei uneidisfuncţionalităţi.
- criteriul I – importanţa echipamentului – criteriu care caracterizeazăinfluenţa disfuncţionalităţii asupra activităţii productive şi a siguranţei înexploatare;
Tabelul 3.2Ponderea indicatorilor de calitate
Indice Pondere Caracterizarea acţiunii
IQ
1 Nu acţionează asupra calităţii2 Noua calitate este percepută ca nesigură3 Noua calitate conduce la declasare4 Noua calitate este în afara caietului de sarcini şi/sau a specificaţiilor
IM
1 Acţiunile de mentenanţă nu pot acţiona asupra noii calităţi2 Acţiunile de mentenanţă pot corecta non calitatea3 Acţiunile de mentenanţă pot preveni non calitatea4 Acţiunile de mentenanţă suprimă non calitatea
IS
1 Fără risc pentru personal, sistem, mediu2 Cu risc prezumat
3 Cu risc deja identificat4 Cu risc major
- criteriul S – starea echipamentului – este legat de vârsta echipamentului,de precizia lui, de uzură, de locul de amplasare, ce poate interveni asupra calităţii
protecţiei catodice sub o formă de dezvoltare în serie sau arborescentă;- criteriul U – gradul de utilizare – dat de raportul între timpul de utilizare a
echipamentului şi timpul total de amplasare.Cunoscând criteriile, criticitatea este egală cu produsul acestora:
CR = P x I x S x U
Acordând fiecărui criteriu un număr care exprimă ponderea (tabelul 3.3) şiaplicând această relaţie, criticitatea poate fi nulă (criticitate supercritică) sau ovaloare ce trebuie analizată, valoarea maximă fiind egală cu 81, când criticitateaeste cea mai mică.
Tabelul 3.3Criteriile de criticitate şi ponderea acordată
Criteriu Pondere0 1 2 3
PRepercusiuni graveasupra calităţii şi/saumediului
Repercusiunice impunînlocuiri
Repercusiuni ceimpun reparaţiisau recondiţionări
Echipamentfărărepercusiuni
I Întreruperea totală a protecţiei catodice
Diminuarea parametrilor de
Necesită reglarea parametrilor de
Echipamentuleste sigur
22
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 23/51
lucru, fără posibilitatea dereglare
lucru
S Echipament de refăcutsau de înlocuit
Echipament derevizuit
Echipament desupravegheat
Echipament înstare specificăde lucru
U Majoră Ridicată Medie Slabă
4. MENTENANŢA PREVENTIVĂ
4.1. Definire. Obiectiv. Clasificare
Mentenanţa preventivă este ansamblul de acţiuni executate la intervale detimp prestabilite sau conform unor criterii specifice, destinate a reduce
probabilitatea defectării sau degradării funcţionării sistemelor de protecţiecatodică.Lucrările de mentenanţă preventivă sunt planificate în avans, caracterul
mentenanţei devenind determinist. Programul de mentenanţă preventivă estereactualizat periodic pe măsură ce cunoaşte mai bine comportarea sistemului.Optimizarea periodicităţii activităţilor pe baza cercetării fiabilităţii aduceimportante economii procesului de mentenanţă [6].
Mentenanţa preventivă are ca obiectiv reducerea probabilităţii defectării saudegradării sistemelor de protecţie catodică.
În funcţie de cerinţe şi organizare, mentenanţa preventivă poate fi:
- sistematică, realizată pe baza unui program prestabilit, oricare ar fi gradulde degradare;- condiţională, executată în funcţie de starea de degradare stabilită cu ocazia
inspecţiilor şi când se fac înlocuiri de componente, după care urmează punerea înfuncţiune;
- previzională, subordonată analizei evoluţiei parametrilor semnificativi dedegradare şi permite întârzierea şi planificarea intervenţiilor.
La acestea, se mai poate adăuga mentenanţa previzională şi mentenanţa proactivă, introduse de curând în structura mentenanţei preventive.
Toate opririle sau înrăutăţirile bunei funcţionări, cauzate de degradările
neprevăzute ale echipamentului complex ce formează un sistem de protecţiecatodică, pot antrena situaţii dintre cele mai diverse. Pentru a putea interveni preventiv în astfel ce cazuri, trebuie avută o idee asupra momentului în care se poate produce un defect. Cercetările statistice de fiabilitate ale echipamentelor permit în mare măsură informaţii foarte utile în acţiunea de prevenire aderanjamentelor, cum ar fi media timpului de bună funcţionare (MTBF).
Mentenanţa preventivă constă în acţionarea după un program prestabilit,fără a fi un semn evident de defectare, dar care asigură prevenirea scoaterii bruştedin funcţiune. Ea este efectuată înainte de detectarea unui defect, la intervale de
6 Doyen, L. Gaudoin, O. Modelisation de l’efficacite de la maintenance des systemes reparables – Synthese bibliographique. 2004. www-Imc.imag.fr/SMS/ftp/DoyGau04a.pdf
23
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 24/51
timp predeterminate sau conform criteriilor prescrise stabilite pe baza analizeievoluţiei parametrilor funcţionali semnificativi.
Obiectivul principal al mentenanţei preventive este cel de reducere lamaximum probabilitatea producerii defectarea echipamentelor în funcţiune. Prinimplementarea acestui obiectiv se asigură:
- creşterea fiabilităţii şi a duratei de viaţă eficace;- reducerea timpului de oprire în caz de pană, ce conduce la ameliorarea
disponibilităţii;- stabilirea datei sau perioadei de efectuare a lucrărilor mentenanţei
corective, cu avantajul pregătirii corespunzătoare;- ameliorarea planificării activităţilor şi a sarcinilor personalului ce se ocupă
de mentenanţă;- ameliorarea condiţiilor de lucru, prin evitarea situaţiilor de acţionare
fortuită, stresantă;- reducerea bugetului de mentenanţă şi a costului de rezolvare a defectării.Mentenanţa preventivă cuprinde următoarele activităţi:1. Definirea planului de mentenanţă preventivă sistematică, condiţională şi
previzională. Un asemenea plan conţine:- stabilirea sistemului, subsistemului, echipamentul, care face obiectul
mentenanţei preventive bazat pe politica de mentenanţă şi pe planul de asigurare acalităţii;
- stabilirea controalelor şi reviziilor periodice reglementate, cu includereacelor precizate de constructor;
- analiza comportării operaţionale în timp;- definirea operaţiilor de mentenanţă preventivă:
- tip de acţiune (înlocuire sistematică sau condiţionată);- parametrii ce trebuie urmăriţi;- procedura şi periodicitatea supravegherii sau înlocuirii;- cine efectuează activitatea de mentenanţă preventivă;- mijloacele materiale necesare;- măsurile de prevenire şi protecţie.
2. Definirea şi integrarea mijloacelor de supraveghere:- sistemul de supraveghere: direct sau automat;- parametrii ce trebuie urmăriţi şi modul lor de prelucrare;- definirea sistemului de măsurare şi înregistrare a parametrilor;- testarea sistemelor de măsurare şi înregistrare;- întocmirea procedurilor de supraveghere.3. Planificarea şi punerea în aplicare a planului de mentenanţă preventivă:- planificarea şi ordonarea în timp a operaţiilor de mentenanţă preventivă;- pregătirea şi realizarea operaţiilor de supraveghere şi inspecţie prin:
- observare directă;- folosirea de aparatură specifică;- conservarea informaţiilor obţinute;- aprecierea calităţii activităţilor planificate.
4. Exploatarea informaţiilor culese, care trebuie să cuprindă:- analiza generală a informaţiilor privind supravegherea şi inspecţia;- localizarea degradărilor şi cauzelor acestora;
24
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 25/51
- estimarea duratei reziduale de bună funcţionare;- definirea acţiunilor în cazul modificării semnificative a parametrilor
funcţionali;- diminuarea sau prelungirea duratei dintre două acţiuni de mentenanţă
preventivă;
- declanşarea unei expertize tehnice, cu scoatere din funcţiune şi apoi cu punere în funcţiune;
- întocmirea raportului de analiză ce trebuie să conţină şi aprecieri asupracalităţii activităţilor desfăşurate anterior.
5. Aducerea la zi şi optimizarea planului de mentenanţă preventivă:- ajustarea conţinutului planului de mentenanţă preventivă la starea de
evoluţie a sistemului;- optimizarea planului în sensul:
- utilităţii şi necesităţii acţiunilor;- periodicităţii acţiunilor pe durata de timp prestabilită, bazată pe
datele şi rapoartele de analiză anterioare;- parametrilor de urmărit;- valorilor de referinţă, abaterilor admise şi intrării în acţiune aalarmei;
- mijloacelor materiale şi umane, interne sau externe;- măsurilor de prevenire a accidentelor şi de protecţie;- completării procedurilor de intervenţie.
După cum rezultă din planul sumar prezentat de mentenanţă preventivă, oactivitate importantă este cea de diagnosticare a stării sistemului şi a cărei calitateeste legată direct de mijloacele de investigare folosite, de metodologia de lucru, denivelul de calificare al personalului.
Principalele operaţii ale activităţii de mentenanţă preventivă sunt [7, 8]:- inspecţia, ce constă în controlul de conformitate bazat pe măsurători,
observaţii directe, când se pot pune în evidenţă anomaliile ce pot fi rezolvate prinreglare simplă ce nu necesită o logistică deosebită, fără a se ajunge la oprireafuncţionării echipamentului inspectat; în cadrul inspecţiei se pot face sondajeasupra documentaţiei prin care se poate aprecia calitatea lucrărilor efectuate;
- controlul, ce constă în verificarea conformităţii datelor prestabilite, urmatăde analiză; controlul poate fi considerat şi ca operaţie de început a mentenanţeicorective sau este inclus în decizia de refuz, acceptare sau amânare;
- vizita ce reprezintă examinarea detaliată şi predeterminată a întreguluiechipament sau a unei părţi a acestuia; vizita poate fi o operaţie de început amentenanţei corective;
- testarea, prin care se urmăreşte modul de răspuns a echipamentului sau aunui component al acestuia în raport cu un sistem de referinţă;
- înlocuirea standard, ce constă în înlocuirea unei piese sau a unuisubansamblu defect cu elemente identice, noi sau reparate în prealabil, conform
prescripţiilor constructorului;
7 Lamine, B ş.a. Maintenance industrielle. Methode de maintenance. Institut Superieur d’Enseignement
Technologique de Rosso. 2009. www.iset.mr/iset-cours/photos/Maintenance.pdf 8 Benmounah, A. Optimisation des periodicite de controle, d’essais et d’entretien preventive de machine.www.supmeca.fr/CPI2005/article2005/CPI2005/136_benmounah.pdf
25
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 26/51
- revizia considerată ca ansamblul complet de examinare şi de acţiunirealizate pentru a menţine nivelul de disponibilitate şi de securitate; reviziile seexecută la intervale prescrise de timp sau după un număr de operaţii efectuate,acestea fiind totale sau parţiale.
În funcţie de tipul echipamentului, curba de distribuţie a timpului dintre
două ieşiri din funcţiune este diferit. Când curba este centrată iar abaterile faţă devaloarea centrală sunt reduse, se pot planifica operaţiile de mentenanţă preventivă.
În cazul sistemelor de protecţie catodică, degradările cele mai frecventesunt de natură electrică sau mecanică, caracterizate prin creşterea permanentă agradului de defectare.
În cazurile simple, probabilitatea de producere a unei pene este corelată cuunul sau mai mulţi indicatori, cum ar fi creşterea temperaturii din cabina staţiei,creşterea consumului de curent ş.a. În asemenea cazuri există posibilitateaintervenirii preventive fie pe baza frecvenţei calculate în funcţie de MTBF, saucând indicatorii ating valorile limită.
Ţinând seama de starea reală constatată şi de condiţiile specifice de lucru,adesea costul acţiunii preventive este majorat inutil, nu şi costul care se referă lasiguranţa în exploatare.
4.2. Supravegherea - activitate de bază a mentenanţei preventive
Supravegherea este activitatea prin care personalul de deservire urmăreşte parametrii funcţionali şi asigură evidenţierea defecţiunilor încă din faza de începutde manifestare şi intervine pentru înlăturarea micilor defecţiuni, fără a faceînlocuiri de piese.
Defecţiunile sunt considerate ca pierderi parţiale sau totale a capacităţii defuncţionare a unui echipament, precum şi orice modificare a valorilor parametrilorsăi constructivi şi funcţionali ce depăşesc limitele prevăzute în documentaţie.
Clasificarea defecţiunilor se poate face pe baza mai multor criterii, dintrecare mai importante sunt:
- în raport cu cauzele care le-au produs: de proiectare, de fabricare, deinstalare, de utilizare, de accidente sau acţiuni neautorizate;
- după perioada de viaţă a echipamentului în care se produc defecţiunile: precoce, aleatorii, de îmbătrânire;
- în funcţie de corelarea cu alte defecţiuni: primare, secundare;- după viteza de apariţie: bruşte, progresive;- după frecvenţa apariţiilor: sporadice, frecvente, cronice;- după gradul de reducere a capacităţii de funcţionare: parţială, totală;- după consecinţe: minore, majore, critice;- după volumul operaţiilor de restabilire a stării tehnice: dereglări, căderi,
avarii;- după durata manifestării defecţiunii: temporare, intermitente, permanente;- după uşurinţa depistării: evidente, ascunse.Conductele de transport a gazelor naturale sunt expuse procesului distructiv
de coroziune din partea mediului în care lucrează şi din acest motiv în mod periodic se efectuează măsurători relative la protecţia catodică instalată. Pornindde la acest aspect, supravegherea trebuie făcută de persoane care stăpânesc cel
26
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 27/51
puţin, procesele elementare de coroziune electrochimică şi funcţionarea sistemelorclasice de protecţie catodică.
Supravegherea sistemelor de protecţie catodică, cu anozi galvanici sau custaţie de curent, acoperă atât domeniul funcţionării normale cât şi al funcţionăriianormale.
Pe lângă supravegherea sistemului de protecţie catodică, o atenţie deosebităse acordă supravegherii stării protecţiei pasive, prin acoperire, când în mod
periodic se efectuează măsurători ale rezistenţei electrice conductă-sol în punctelerepartizate pe traseul conductei.
În condiţii normale de funcţionare, supravegherea permite luarea unordecizii în timp real şi trecerea de la un regim de supraveghere permanent la unregim de supraveghere periodic.
În prezenţa defecţiunilor, supravegherea permite luarea în timp util adeciziilor necesare readucerii sistemului la starea normală de funcţionare. De unreal ajutor în luarea deciziilor îl au rezultatele programului de verificări tehnice
periodice executate conform instrucţiunilor specifice. În cadrul programului seefectuează următoarele operaţiuni:
- verificarea stării generale a staţiei de protecţie catodică;- verificarea funcţionării aparatelor de măsurare, control, reglare şi
siguranţă;- verificarea stării anozilor de injecţie;- verificarea documentelor prin care se prezintă activităţile anterioare
desfăşurate la sistemul de protecţie catodică;- verificarea stării construcţiilor care adăpostesc staţiile de protecţie
catodică.La nivel local, supravegherea asigurată de către persoane anume poate fi
înlocuită prin sisteme automată de urmărire sau comandă, care corectează parametrii funcţionali sau întrerup funcţionarea în caz de defectare.
Supravegherea este un sprijin deosebit al diagnozei defectelor sauderanjamentelor. Personalul de deservire, în cazul în care constată un deranjament,este cel care efectuează o diagnoză primară ce serveşte la pregătirea lucrării derestabilire a stării funcţionale.
Supravegherea sistemului de protecţie catodică a evoluat permanent, de lasimularea funcţionării şi oprirea în cazul producerii unui eveniment, până ladeclanşarea unei alarme înainte de a se produce evenimentului ce ar pute fi urmatde degradări importante.
Supravegherea bazată pe declanşarea alarmei este prima etapă amentenanţei preventive condiţionale. Aceasta nu îndeplineşte numai funcţia deurmărire a stării funcţionale, care devine secundară, ci şi detectarea în faza deînceput a unui defect, urmărirea evoluţiei acestuia şi alarmarea şi oprireasistemului în momentul în care defectul a atins un stadiu critic pentru sistem.
Detectarea defectului în stadiul precoce oferă posibilitatea planificării şi pregătirii intervenţiei necesare. Intervenţia presupune oprirea sistemului de protecţie catodică şi datorită cunoaşterii stării reale, se poate stabili momentul
oportun de a interveni în strânsă corelare cu alte intervenţii planificate la sistemulde conducte deservite. Acest aspect capătă o importanţă deosebită deoarece
27
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 28/51
permite creşterea disponibilităţii în condiţiile reducerii stocului de piese saucomponente de rezervă şi a costului exploatării.
Supravegherea, dar şi asistenţa de la distanţă permit detectarea defectelor întimp real 24h/24, 7z/7, 365z/an şi efectuarea intervenţiilor cu mare operativitate.Până la sosirea la locul defectului, prin acest sistem de asistenţă se anunţă
personalul de serviciu din cea mai apropiată locaţie să ia primele măsuri pentru anu continua degradarea. În această fază, coordonarea activităţii se face prin telefonsau staţie de emisie-recepţie de către o persoană ce cunoaşte în amănunt parametriiinstalaţiei de protecţie catodică reclamată. Implementarea unui asemenea sistem
presupune organizarea unui serviciu de mentenanţă rapidă şi fiabilă, presupunere bazată pe necesitatea asigurării disponibilităţii sistemelor de protecţie catodică peîntregul ciclu de viaţă stabilit prin proiect sau norme. De asemenea, se eliminămulte dintre erorile specifice unor intervenţii insuficient pregătite.
Documentele întocmite cu ocazia supravegherii, cum ar fi rapoartele,informările, sesizările, sunt arhivate. Acestea, împreună cu măsurătorile făcute, cumăsurile luate şi concluziile degajate vor sta la baza planificării lucrărilor viitoare.
4.2.1. Mentenanţa preventivă sistematică
Nu trebuie să se confunde simplist mentenanţa preventivă cu mentenanţa preventivă sistematică.
Mentenanţa preventivă este bazată pe acţiuni de întreţinere simple, iarintervenţiile ce se întreprind sunt condiţionate de apariţia unui semn precursor aldefectării.
În cazul protecţiei catodice cu staţie de curent, ca semne considerate ca precursoare a unei defectări se pot considera: creşterea consumului de curent,creşterea temperaturii din cabina staţiei, scăderea potenţialului ON al conductei,creşterea rezistenţei de dispersie a prizei anodice ş. a.
La aplicarea mentenanţei preventive trebuie găsit un compromis economicîntre ansamblul de costuri indus de producerea unei pene sau avarii şi cel deacţiune pentru evitarea acestor situaţii. Mentenanţa preventivă se aplică de fiecaredată când costul rezolvării unei avarii este mai mare decât costul prevenirii acesteia[9].
Costurile ambelor acţiuni sunt divizate în costuri directe şi costuri indirecte.Costurile directe cuprind costul manoperei, costul pieselor înlocuite, costul
intervenţiilor efectuate de terţi pe bază de contract.Costurile indirecte cuprind costul reparării pieselor sau componentelor
declarate ca defecte, costul efectului nefuncţionării sistemului, costul mâinii delucru nefolosită pe durata intervenţiei, penalizările pentru nefuncţionare (dacă sunt
prevăzute) ş.a.Mentenanţa preventivă sistematică cuprinde ansamblul de acţiuni cuprinse
într-un program, destinate a restaura în totalitate sau parţial starea normală de9 Hohmann, C. Maintenance. Management. Production. 2005 http: // chomann.free.fr /
28
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 29/51
funcţionare, ţinând seama de vârsta conductei şi a sistemului de protecţie catodicăsau de timpul scurs de la ultima acţiune preventivă sau corectivă.
Mentenanţa preventivă sistematică este rezervată în special sistemelor ce prezintă componente critice, care prin cedare întrerup procesul în care suntintegrate. În acest sens, mentenanţa preventivă sistematică a sistemelor de protecţie
catodică are la bază două acţiuni:- intervenţiile planificate, ce constau în verificări şi înlocuiri de
componentelor ce nu asigură în continuare siguranţa cerută în exploatare;- inspecţiile periodice, al cărui scop este de a stabili starea componentelor
şi în funcţie de aceasta, rezerva de timp până la înlocuire.În cadrul mentenanţei sistematice pot fi incluse mentenanţa previzională şi
mentenanţa proactivă. Mentenanţa preventivă previzională compară tendinţa parametrilor
măsuraţi cu limitele tehnologice prescrise, având scopul de a detecta, analiza şicorecta eventualele probleme înainte ca ele să apară.
Acest model de mentenanţă este subordonat analizei evoluţiei parametrilorsemnificativi de degradare ai sistemului şi permite planificarea şi chiar întârzierea
justificată a intervenţiilor.Aplicarea mentenanţei previzionale este specifică echipamentelor, cum ar fi
staţiile de protecţie catodică, la care se pot măsura anumiţi parametrii funcţionali, precum tensiunea şi curentul la ieşirea din redresor, curentul consumat, potenţialulON al conductei etc.
Trebuie să existe o limită din punct de vedere tehnologic astfel încât o problemă să poată fi detectată în timpul verificărilor curente. De asemenea, limitatrebuie să fie destul de joasă pentru a detecta problema înainte de a se producedefectarea echipamentului.
Parametrii stabiliţi trebuie măsuraţi periodic (zilnic, săptămânal, lunar,trimestrial, semestrial, anual). Dacă măsurătorile depăşesc limitele impuse, trebuieanalizate în continuare pentru a stabili sursa defectării şi modul de înlăturare. Dacălimita găsită este mult mai joasă de cea impusă, se asigură un timp suficient pentru
pregătirea şi rezolvarea defecţiunii. Oricum, decizia de intervenţie şi gradul deurgenţă sunt bazate pe identificarea prealabilă şi estimarea gravităţii defectului.
Măsurătorile parametrilor fizici nu întotdeauna sunt suficiente pentru adetecta efectele distructive asupra echipamentelor sau proceselor. Devineimportantă stabilirea limitelor maxime ale parametrilor peste care devine inerentădefectarea sau ajungerea în situaţia în care echipamentul nu mai putea fi reparat. Oasemenea măsură preventivă se bazează pe monitorizarea parametrilor de lucru.
Prin aplicarea mentenanţei previzionale se asigură, printre altele:- o mai bună cunoaştere a stării reale a sistemului de protecţie catodică;- reducerea numărului de întrerupere a funcţionării;- o mai bună planificare a activităţilor de mentenanţă;- o creştere a disponibilităţii în condiţiile reducerii costului şi a pierderilor
de energie;- creşterea duratei de exploatare ş.a.
Mentenanţa preventivă proactivă este o formă superioară a mentenanţei preventive, ce constă în determinarea cauzelor iniţiale ale defectărilor pornind dela starea de defectare potenţială. Ea desemnează un proces tehnic ce asigură:
29
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 30/51
- lupta contra defectării premature a sistemului;- reducerea costului mentenanţei;- ameliorarea timpului de bună funcţionare şi calitatea serviciului;- optimizarea eficacităţii sistemului;- ameliorarea procesului de planificare;
- garantarea reuşitei persoanelor din domeniul mentenanţei şi exploatării.Mentenanţa proactivă cuprinde şi mentenanţa previzională prin care se
detectează defectele şi face posibilă previzionarea duratei reziduale de viaţă. Întimp ce mentenanţa predictivă tradiţională permite numai prevederea penelor,mentenanţa proactivă identifică cauzele defectelor înainte de manifestare şidetermină măsurile ce trebuie luate pentru a împiedica reapariţia lor. Dacămentenanţa predictivă identifică şi remediază defectul, mentenanţa proactivămerge mai departe prin efectuarea unei analize structurale ce vizează împiedicareaapariţiei ulterioare a defectelor.
Aplicarea mentenanţei proactivă utilizează aparatura specifică de urmărirecontinuă sau periodică a parametrilor de lucru. În acest fel, pot fi depistatedefectele în stadiul incipient de manifestare, care pot fi rezolvate într-un interval detimp dat, astfel încât să se evite oprirea ca urmare a cedării. Se pot face economiiimportante, prin reducerea manoperei şi a cantităţii de piese de schimb. Mai mult,
putând anticipa reparaţia, se poate stabili necesarul de piese de schimb.Prin păstrarea într-o bază de date a parametrilor urmăriţi în decursul
timpului, se acumulează informaţii deosebit de utile pentru analiza periodică a principalele cauze ale defecţiunilor şi pentru stabilirea măsurilor de evitare aapariţiei unor defecţiuni viitoare.
Mentenanţa preventivă condiţională sau previzională este caracteristicăsituaţiilor când lucrările de supraveghere a stării sistemului nu au fost complet
planificate şi acesta prezintă o degradare previzibilă. Degradarea sistemului de protecţie catodică nefiind perfect previzibilă, mentenanţa preventivă condiţionalăse va realiza într-un moment ce n-a fost prevăzut de la început.
Din cele prezentate rezultă că mentenanţa preventivă condiţională se bazează pe măsurarea şi analiza datelor obţinute, pentru a determina sau predetermina un defect. Punctele de măsurare şi parametrii urmăriţi sunt atentdeterminaţi pentru a fi reprezentativi. Indiferent de tehnica folosită, datele culesesunt întotdeauna comparate cu cele de referinţă. În cazul sistemelor de protecţiecatodică, mentenanţa preventivă condiţională utilizează analiza parametrilorelectrici de intrare şi ieşire din staţie, potenţialele conductei subterane etc.Depăşirea într-un sens sau altul a limitelor de referinţă declanşează o alertă ce
permite a se interveni înainte de a se produce degradarea exagerată sau defectarea.Mentenanţa preventivă condiţională este subordonată unui tip de eveniment
predeterminat şi cuprinde toate activităţile de restaurare legate de evaluarea stării şicomparării cu criteriile de acceptare prestabilite. O asemenea mentenanţă se aplicăîn principal echipamentelor considerate ca fiind critice în ansamblul din care fac
parte şi care implică un cost foarte ridicat în cazul unei defectări.Realizarea mentenanţei preventive condiţionale presupune:
- definirea eventualelor defecte de supravegheat;- definirea mijloacelor de măsură a eventualelor defecte;
30
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 31/51
- definirea mijloacelor de tratament necesare şi suficiente pentru stabilireadiagnosticului;
- uşurinţa supravegherii sistemului de către personalul de serviciu.Oprirea impusă pentru inspecţie şi readucere în stare de funcţionare este
decisă când valorile indicatorilor funcţionali sunt superioare valorilor limită
acceptate.
5. MENTENANŢA CORECTIVĂ
5.1. Definire. Clasificare
Mentenanţa corectivă grupează ansamblul de activităţi realizate dupădefectarea sistemului sau degradarea funcţiilor sale, ce nu-i permite îndeplinireafuncţiei. Aceste activităţi constau în localizarea defectului, diagnosticarea acestuia,repararea şi repunerea în funcţiune cu sau fără modificări structurale şi în final,reglarea parametrilor şi controlul bunei funcţionări.
Mentenanţa corectivă poate fi:- depanare, când repunerea în stare de funcţională este provizorie şi este
urmată la scurt timp de reparaţie;- reparaţie, când repunerea devine conformă cu condiţiile date de
funcţionare.Lucrările de mentenanţă corectivă sunt greu de planificat deoarece prezintă
un caracter aleatoriu atât în ceea ce priveşte momentul manifestării defecţiunii, câtşi al efectului unei asemenea situaţii. În multe situaţii, producerea unei avariigăseşte nepregătit colectivul ce conduce mentenanţa şi acest lucru conduce lacheltuieli importante pentru rezolvarea situaţiei create.
Mentenanţa corectivă, fortuită sau curativă constă în efectuarea uneireparaţii îndată ce un defect a fost constatat. O asemenea mentenanţă având uncaracter aleatoriu, se dovedeşte costisitoare datorită caracterului neplanificat şi anecesarului important de materiale şi echipamente de rezervă, multe procurându-seîn regim de urgenţă, cu un cost mai ridicat.
Este evident că nu se pot evita în totalitate intervenţiile de rezolvare aieşirilor din funcţiune, dar prin implementarea unui sistem de mentenanţă
preventivă se pot limita la minimum situaţiile neprevăzute.Pentru a diminua consecinţele cedărilor se recomandă:- analiza modului de defectare, a efectului şi criticităţii;- instalarea de elemente de siguranţă ce nu permit propagarea defectărilor;- utilizarea de tehnologii mai fiabile;- stabilirea unor metode de supraveghere mai bine adaptate pentru punctelenevralgice.
Mentenanţa corectivă se analizează şi se aplică de fiecare dată când se produce un scurt circuit în sistemul electric al instalaţiei de protecţie catodică. Ea poate fi admisă când defectarea nu are un impact direct asupra disponibilităţiisistemului, asupra securităţii persoanelor şi asupra calităţii viitoare a protecţiei
catodice.
31
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 32/51
În practică, mentenanţa corectivă este rezervată elementelor puţincostisitoare, imposibil de întreţinut, uşor de înlocuit, care prin cedare nu influenţatăsemnificativ siguranţa în exploatare a sistemului de protecţie catodică.
În multe situaţii, mentenanţa corectivă se prezintă într-o manieră reziduală,oricare ar fi acţiunile preventive, deoarece riscul ,,0” nu există.
Timpul pentru mentenanţa corectivă are o mărime aleatorie şi este greu de a prevedea durata intervenţiei. Pentru a reduce timpul de intervenţie, precum şicostul direct şi indirect rezultat din lipsa de disponibilitate, se pot adopta metoderaţionale şi standardizate, cu logistica adecvată.
În cadrul mentenanţei corective este cuprinsă şi mentenanţa previzională ceare la bază rezultatele testelor şi inspecţiilor efectuate asupra sistemului şi prin carese stabileşte starea echipamentului în condiţii reale de funcţionare.
Mentenanţa previzională este aplicată tuturor echipamentelor pentru careîntreţinerea curativă şi întreţinerea preventivă nu sunt indicate sau specifice.
Operaţiile de mentenanţă corectivă efectuate după producerea unui defectsunt:
- testarea, adică acţiunea de compararea măsurătorilor cu cele de referinţă;- detectarea sau dovedirea defectului;- localizarea sau stabilirea precisă a elementelor defecte;- diagnosticarea sau identificarea şi analiza cauzelor defectării;- depanarea sau repararea cu repunerea în funcţiune;- ameliorarea eventuală, pentru a evita reapariţie defectului;- întocmirea raportului asupra intervenţiei pentru a fi util exploatării
ulterioare.
5.1. Defectarea
Prin definiţie, defectarea este considerată ca fiind alterarea sau încetareafuncţionării normale a sistemului de protecţie catodică. Ca denumire, în multe
privinţe, defectarea este sinonimă cu disfuncţionalitatea, degradarea, anomalia,avaria, incidentul, pana, deteriorarea.
Cauzele producerii unei defectări aparţin concepţiei, execuţiei, instalării,exploatării, mentenanţei şi/sau unor intervenţii neautorizate.
În cazul sistemelor de protecţie catodică, defecţiunile se pot clasifica pe baza mai multor criterii, astfel după:
- durata de defectare: temporare, intermitenţe, de lungă durată;- legăturile între defecţiuni: independente, dependente;- apariţie: instantanee, progresive;- caracter: dereglare, deranjament, avarie.Defectarea poate avea cauze interne sau externe. Cele interne sunt date de o
concepţie necorespunzătoare, unei fabricaţii neconforme, unei instalări neadecvate, precum şi îmbătrânirii unor componente. Cele externe sunt legate de exploatareanecorespunzătoare, de manevrele neadecvate, de neglijarea mentenanţei etc.
În funcţie de gradul de manifestare, defectarea poate fi completă, parţială,
permanentă, intermitentă etc., iar în funcţie de gravitate, poate fi critică, majoră sauminoră.În funcţie de viteza de apariţie, defectarea poate fi bruscă sau progresivă.
32
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 33/51
La staţiile de protecţie catodică pot să apară defectări cauzate de:- încălzirea exagerată a contactelor electrice ca urmare a slăbirii strângerii şi
oxidării suprafeţelor;- îmbătrânirea izolaţiilor circuitelor electrice şi electronice;- pătrunderea apei în interiorul cabinei cu producerea de scurtcircuite;
- expunerea la şocuri electrice a circuitul de alimentare;- deteriorarea sistemelor de comandă şi reglare;- intervenţii neautorizate sau neglijente ş.a.
5.2. Avaria
Avarierea sistemului de protecţie catodică constă în deteriorarea unuiechipament component vital, ce se manifestă prin scoaterea din funcţiune.
Sunt situaţii când la producerea unei avarii se constată mai multe cauze saucombinaţii de cauze. Succesiunea şi intensitatea diferită a cauzelor îngreuneazăstabilirea obiectivă a influenţei fiecărei cauze ce a condus la avarie. O asemeneaîngreunare este determinată şi de prezenţa unor defecte ascunse, suficient de puţinmanifestabile.
Majoritatea avariilor prezintă o evoluţie progresivă şi de aceea devineimportantă activitatea complexă de întreţinere şi mentenanţă. Printr-o asemeneaactivitate se poate interveni înainte de apariţia avariei tehnice, se reduc cheltuielileşi se creează premizele asigurării disponibilităţii.
Avariile sistemului de protecţie catodică cu staţie de curent, în funcţie decauze, se pot clasifica astfel:
- avarii datorate fenomenelor de îmbătrânire;- avarii datorate regimului de exploatare – normal sau forţat;- avarii datorate deplasării terenului sau scăderii nivelului pânzei freatice;- avarii provocate de acţiuni exterioare (accidente, excavaţii etc.);- avarii cauzate de erori de proiectare şi/sau erori de execuţie;- avarii cauzate de mişcări seismice, acţiuni dinamice create de explozii;- avarii cauzate de neglijarea programului de mentenanţă.
5.3. Diagnosticul cedării sistemului
Diagnosticul este acţiunea ce permite, pornind de la observareasimptomelor, să se cerceteze cauzele unei defectări, intrinsecă sau extrinsecă, sauamândouă împreună.
Un desfăşurător al diagnosticului poate fi:- identificarea riscurilor şi luarea măsurilor de prevenire a accidentelor, cetrebuie aplicate pe întreaga perioadă de intervenţie;
- stabilirea stării de defectare;- identificarea componentelor cheie ale echipamentului ieşit din funcţiune;- emiterea ipotezelor de cedare şi ierarhizarea acestora;- efectuarea de teste şi verificări succesive în funcţie de rezultatele acţiunii
precedente;- identificarea cu precizie a componentului defect;- expertizarea întregului sistem înainte şi după reparare pentru a identifica
33
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 34/51
mai precis cauzele defectării.Pentru realizarea diagnosticului trebuie să se dispună de:- autorizaţie de intervenţie;- procedurile specifice de intervenţie;- mijloace de investigare, aparatură de măsură, scule, materiale;
- echipament de protecţie individual şi colectiv;- documentaţia tehnică a sistemului.La locul de intervenţie se întreprind:- luarea măsurilor de protecţie şi prevenire;- scoaterea de sub tensiune a echipamentului sau a componentului defect;- verificarea stării componentelor legate de cel defect şi înlocuit sau reparat;- verificarea bunei funcţionări a componentului integrat în echipament;- punerea în funcţiune şi verificarea eventualei modificări a caracteristicilorechipamentului.
La finele intervenţiei se trece la analiza rezultatelor obţinute în ceea ce priveşte cauzele ieşirii din funcţiune şi responsabilităţii de producerea cedării.Analiza se încheie cu aducerea la zi a documentaţiei tehnice a echipamentului(dacă este cazul) şi elaborarea sau completarea documentaţiei referitoare ladiagnostic şi reparaţie.
5.4. Depanarea şi repararea
Depanarea se aplică echipamentelor secundare, cu o funcţionare sporadicăsau cu un cost scăzut al defectării.
Defectarea poate interveni şi în cazul în care întreţinere este îngreunată dedemontarea dificilă, de cerinţa ca funcţionarea să fie continuă etc.
Acţiunea de reparare priveşte toate echipamentele, oricare ar fi metoda deîntreţinere, deoarece poate interveni ca urmare a unei depanări provizorii sau caacţiune a mentenanţei preventive condiţionale, când riscul defectării esteimportant.
Activităţile cele mai importante desfăşurate pentru readucerea în starenormală de funcţionare sunt prezentate în figura 5.1.
Fig. 5.1. Activităţi specifice depanării şi reparării.
Repararea se poate aplica şi după o mentenanţă preventivă sistematică.
34
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 35/51
În cazurile menţionate, reparaţia poate fi planificată, pe când în cazul cândintervine o scoatere bruscă din funcţiune, reparaţia nu poate fi planificată.
5.5. Acţiuni şi direcţii de ameliorare în activitate de reparaţii
Pentru starea de început, când sistemul este în funcţiune pentru o perioadăsemnificativă de serviciu se întreprind:
- analiza disponibilităţii;- analiza costului legat de mentenanţă;- analiza activităţilor de mentenanţă cu ajutorul indicatorilor;- analiza noilor funcţii şi performanţele noilor componente;- analiza siguranţei în cadrul acţiunilor de mentenanţă;- definirea punctelor cheie şi a priorităţilor de acţiune.Realizarea acestor acţiuni sunt legate de:- mijloacele existente (aparate, materiale, personal etc.);- relaţiile contractuale stabilite (service, furnizori etc.) cu precizareaclauzelor tehnice referitoare la calitatea lucrărilor;
- resurse (politica de mentenanţă, dosarele tehnice ale echipamentelorexistente şi ale celor achiziţionate, normele tehnice în vigoare etc.).
Rezultatul aşteptat constă în aplicarea programului prioritar pentru caameliorarea să corespundă condiţiilor funcţionale cerute.
După această primă etapă urmează conceperea şi argumentarea soluţiilor deameliorare a sistemului:
- stabilirea soluţiilor tehnice şi organizatorice, argumentate din punct devedere tehnico-economic, în ceea ce priveşte: nivelul tehnologic al noilorcomponente, posibilitatea depistării defectelor, modificările constructive şifuncţionale ce se impun, modificările organizatorice ş.a.
- elaborarea documentaţiei pentru realizarea soluţiei reţinute.Realizarea lucrărilor de ameliorare şi/sau de modificare presupune:- pregătirea consultării cu furnizorii şi/sau societăţilor ce vor executa
lucrările şi justificarea alegerii acestora;- stabilirea programului de realizare a lucrărilor de ameliorare;- aducerea la zi a documentaţiei tehnice a sistemului;- întocmirea bilanţului de materiale, echipamente folosite în activitatea de
ameliorare.
6. PLANIFICAREA ACTIVITĂŢILOR DE MENTENANŢĂ
6.1. Gestiunea mentenanţei
Gestiunea mentenanţei cuprinde activităţile planificate pe termen scurt,mediu şi lung.
Pe termen scurt, după perioada de garanţie, sunt planificate lucrările de
întreţinere preventivă şi efectuate lucrările pentru rezolvarea incidentelor ceintervin intempestiv.
35
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 36/51
Pe termen mediu sunt stabilite intervenţiile de mentenanţă preventivăcondiţionată având la bază media timpului de bună funcţionare (MTBF) sauevoluţia indicatorilor funcţionali.
Pe termen lung se au în vedere analiza concepţiei sistemelor de protecţiecatodică, stabilirea nivelului de fiabilitate bazat pe studiul statistic al ieşirilor din
funcţiune, posibilitatea de înlocuire a echipamentelor în funcţie de evoluţiacostului mentenanţei.
Toate aceste au ca prime activităţi supravegherea şi monitorizarea.
6.2. Integrarea activităţilor de mentenanţă în programulde protecţie catodică. Metoda bazată pe prioritate
Activităţile de mentenanţă presupun întreruperea protecţiei catodice aconductelor de transport gaze naturale.
Obiectivul integrării mentenanţei protecţiei catodice în ciclul de exploatareal conductei este cel de a altera cât mai puţin continuitatea asigurării protecţieicatodice, respectând pe cât este posibil periodicitatea activităţilor de mentenanţăale conductei.
Ideal ar fi ca lucrările de mentenanţă preventivă să fie efectuate când protecţia catodică este oprită din alte motive legate de conductă. Dar, nuîntotdeauna este posibilă o asemenea situaţiei, iar riscul defectării creşte pe măsurăce se prelungeşte timpul dintre două activităţi specifice de mentenanţă.
Opririle periodice planificate ale protecţiei catodice pentru efectuarea deinspecţii, întreţineri, sunt considerate după unii ca fiind perturbatoare şi nu caactivităţi ce favorizează buna funcţionare în derulare. Acest conflict se poate stinge
printr-o planificare judicioasă a activităţilor de mentenanţă.Conform unor studii efectuate asupra eficacităţii lucrărilor de mentenanţă, o
treime din costuri provin din operaţii inutile sau necorespunzător efectuate [10].Ineficienţa are drept cauze principale absenţa informaţiilor asupra stării reale,organizarea necorespunzătoare şi pregătirea slabă a personalului de execuţie.
Planificarea se face luând în consideraţie mai multe aspecte, cum ar ficonstrângerile de respectare a intervalului de timp de execuţie, costul şi calitateaintervenţiilor executate, siguranţa în funcţionare a sistemelor de protecţie catodică.
Activităţile cuprinse în programul de mentenanţă preventivă sunt stabilitede serviciul de mentenanţă sau de către constructorul sistemului de protecţiecatodică. Durata unei activităţi este stabilită pe bază de experienţă, şi nuîntotdeauna are o valoare constantă.
În perioada de exploatare normală a sistemului de protecţie catodică, costulmentenanţei este cvasi constant (fig. 6.1). Periodicitatea optimă de efectuare alucrărilor de mentenanţă T *, este cuprinsă între T min şi T max. acest interval de timpreprezintă un compromis între costul total al mentenanţei şi riscul pierderii
disponibilităţii sistemului de protecţie catodică.10 Kaabi – Harrath, J. Contribution a l’ordonnancement des activites de maintenance dans les systemes de production. Teza de doctorat. Universite de Franche/Comte. Besancon, France, 2004
36
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 37/51
Fig. 6.1. Variaţia în timp a costului mentenanţei.
Dacă activitatea de mentenanţă se planifică înainte de T min, intervenţiile suntmult mai frecvente în raport cu necesităţile reale, ceea ce arată că sistemul are odisponibilitate scăzută, iar costul total este ridicat.
Dacă activitatea de mentenanţă se planifică după depăşirea timpului Tmax, semăreşte probabilitatea producerii unor defecţiuni, când este necesară o mentenanţăcorectivă şi care induce o creştere importantă a costului mentenanţei şi o reducerea disponibilităţii protecţiei catodice.
Perioada optimă T * poate fi determinată cu ajutorul unor metode tehnico-economice de cost.
Criteriul de optimizare a lui T * are în vedere momentele cel mai devreme şicel mai târziu de efectuare a lucrării de mentenanţă ce asigură continuitateadisponibilităţii protecţiei catodice în perioada ulterioară.
În perioada normală de funcţionare a sistemului de protecţie catodică sunt planificate mai multe acţiuni de mentenanţă preventivă, notate cu m j, j = 1, 2 ….Nm
reprezentând lucrările specifice cuprinse în fiecare acţiune de mentenanţă.Lucrarea j din acţiunea de mentenanţă de ordinul m j trebuie să verifice
următoarea condiţie:C m j-1 + T min ≤ S mj ≤ C m j-1 + T max
în care:C m j-1 este data de încheiere a lucrării anterioare celei de ordinul j;S mj – data de început a lucrării j din cadrul mentenanţei de ordinul m.Avansul în realizarea lucrării j din activitatea de mentenanţă m este:
T a mj = max(0; C m j-1 + T min + pm - C mj)
iar întârzierea: T î mj = max(0; C mj - T max - pm – C m j-1)în care pm reprezintă durata unei activităţi de mentenanţă.
Funcţia obiectiv referitoare la mentenanţă, în condiţiile unei bunefuncţionări a sistemului de protecţie catodică este:
( )∑=
+=m N
jîmjamjm T T f
1
Funcţia obiectiv al continuităţii protecţiei catodice este legată direct de costşi se exprimă printr-o relaţie generală de forma:
( )[ ]∑ −=
n
iii pc d c f ;0max
în care:
37
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 38/51
ci este data de încheiere a lucrării de ordinul ji;d i – data de sfârşit cea mai târzie a lucrării de ordinul ji Pentru a optimiza cele două aspecte continuitate - mentenanţă este necesară
o îmbinare a celor două criterii:( ) m pc f f f .. 21 Φ+Φ=σ
unde Φ1 şi Φ2 sunt funcţii fixate de operator în funcţie de importanţa care i se dăcontinuităţii protecţiei catodice şi activităţilor de mentenanţă.
Asemenea funcţii pot fi exprimate ca raport continuitate/mentenanţă luândca parametru costul pierderilor create de necontinuitatea protecţiei catodice,respectiv costul efectuării lucrărilor de mentenanţă care garantează continuitatea
protecţiei catodice.Metoda de rezolvare a planificării activităţilor de mentenanţă în ciclul de
funcţionare al protecţiei catodice are la bază regula priorităţii.Mentenanţa aplicată este mentenanţa preventivă sistematică, unde fiecare
activitate este dependentă de cea anterioară. Data de început a fiecărei lucrări estedependentă de data de încheiere a lucrării precedente.Pentru fiecare lucrare de mentenanţă se presupune cunoscut intervalul de
timp în care trebuie executată. Planificarea lucrărilor se poate face pe baza maimultor modele de planificare.
Un prim model simplu de planificare ar fi cel după2
maxmin T T +.
Un al doilea criteriu se bazează pe regula de prioritate PRTT (Priority Rulefor Total Tardiness) definit astfel: o funcţie PRTT( ji, Δ) a lucrării ji la momentul Δeste:
( ) ( ) ( )[ ]iiiii d pr r j PRTT .,maxmax,max, +∆+∆=∆în care:r i este data de început cea mai devreme a lucrării de ordinul ji;d i – data de sfârşit cea mai târzie a lucrării de ordinul ji;Δ – momentul după care se efectuează lucrarea de mentenanţă.Dacă se consideră activităţile ( ji, k) în care lucrarea ji se execută imediat
înainte de jk la momentul Δ şi timpul T jk o sumă a întârzierilor lucrărilor ji şi jk,condiţia de optimizare locală este dată prin teoreme următoare, definită de Chu şiPortmann [11] citat în [2]:
Considerând două lucrări ji şi jk de planificat pornind de la momentul Δ şi
dacă PRTT( ji,Δ) ≤ PRTT( jik,Δ), atunci T ik ≤ T ki.Conform acestei teoreme, funcţia PRTT poate fi considerată ca o măsură a priorităţii lucrărilor: cu cât valoarea acestei funcţii este mai mică, cu atât lucrareacorespunzătoare este prioritară.
Dacă prin planificarea unei lucrări de mentenanţă creează un timp mort înasigurarea protecţiei catodice, atunci există două posibilităţi. Se decalează aceastălucrare de mentenanţă spre stânga dacă această activitate nu este adusă în avans.Dacă nu este posibilă decalarea, se face o devansare a lucrării până se minimizează
11 Chu, C. Portmann, M. C. Some new efficient methodes to solve the ∑ ii t r n1 scheduling problem.
European Journal of Operational Research, vol. 58 – 1992, p. 404 – 413.
38
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 39/51
la maximum timpul mort. După ce s-au planificat lucrările, numărul de intervenţiide mentenanţă se stabileşte cu relaţia:
[ ]
maxmin
max2T T
pc N n
m −−
=
unde: cmax este intervalul maxim de timp în care se realizează lucrările dementenanţă, iar p[n] este durata efectuării ultimei lucrări planificate din acestinterval de timp.
Aplicând această relaţie se evită efectuarea unei lucrări inutile în programulde mentenanţă stabilit.
Aplicaţie: Modelul 1Se consideră 6 lucrări cu durata individuală de execuţie pi, cu datele de
disponibilitate ri şi cu datele de încheiere cele mai târzii cele prezentate în tabelul6.1, unde funcţii fixate de operator ce ţin seama de importanţa ce i se dă
continuităţii protecţiei catodice şi activităţilor de mentenanţă sunt Φ1 = 1 şi Φ2 = 1.Se mai consideră T min = 10, T max = 15, iar pm = 8.Diagrama GANTT a soluţiei obţinute este dată în figura 6.2. Aplicând acest
algoritm, se obţine o valoare a planificării egală cu 43. Acest algoritm prezintăinconvenientul de a nu permite o mai mare flexibilitate în efectuarea lucrărilor dementenanţă.
Tabelul 6.1Caracterizarea lucrărilor de mentenanţă
ji 1 2 3 4 5 6 pi 5 10 4 8 7 6
r i 0 3 5 18 20 30d i 6 45 50 30 27 40
Modul de lucru cu acest algoritme este următorul:- se consideră ansamblul de lucrări ce trebuie planificate
{ }ni j j i ....1/ ==- la început:
- se ordonează lucrările după algoritmul PRTT;
- se planifică cele N m mentenanţe la fiecare2
maxmin T T +, unităţi de
timp, considerând i: = 0; t : = 0; j: = 0.
39
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 40/51
Fig. 6.2. Planificarea obţinută prin aplicarea algoritmului PRTT.
Atât timp cât i < n, se execută lucrarea.
Când ( ) 2maxmaxmin T T
t r c ii
+
+≤ se execută lucrarea i = i + 1Dacă ( ) minmax T t r c ii +≥ atunci se plasează mentenanţa m j la data ci, iar
dacă ( ) mii pct r +=max se face lucrarea j = j + 1.Dacă ( ) max1 max T t r pc iii +≤+− , ci-1 + pi şi se face lucrarea i = i + 1. Se
plasează mentenanţa la data ci-1 , t = ci-1 + pm.
Aplicaţie: Modelul 2Acesta ţine seama de intervalul de toleranţă atribuit fiecărei lucrări de
mentenanţă. O lucrare de mentenanţă poate fi inserată în intervalul de toleranţă. Se
pot admite două amplasamente, cu condiţia ca în momentul executării dininteriorul intervalului de toleranţă să nu existe şi alte lucrări în execuţie.Cel mai bun amplasament al lucrării de mentenanţă corespunde valorii
minime optime a funcţiei f .Pentru a exemplifica acest nou model, bazat pe algoritmul PRTT, se fac
următoarele notaţii:minmin 1
T cT jm
j +=− - data de început cel mai devreme a lucrării m j;
maxmax 1T cT
jm j +=
− - data de început cel mai târziu a lucrării m j;S D – planificarea parţială;
( ) ( ) ( ) jmjmj
jn
k k k ij T S S T d cl maxmin
1;0max;0max;0max −+−+−= ∑=
este borna
inferioară;k – secvenţa parţială dintr-un nod ce conţine lucrările planificate şi punctele
de mentenanţă înserate;{ }k ii j J J J ....., 1+=Γ - secvenţele lucrărilor neplanificate definitiv în intervalul
[ ] j j j T T I maxmin ,= , unde i este cel mai mic indice cu j
i T c min≥ şi k cel mai mare indicecu j
k T c max≤ .Urmând aceste notaţii, în figurile 6.3 şi 6.4 se explică modul de aplicare a
acestui algoritm.{ }4321 ,,, J J J J j =Γ
40
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 41/51
Fig. 6.3. Amplasarea posibilă în timp a lucrărilor de mentenanţă.
Fig. 6.4. Reprezentarea succesivă a lucrărilor.
6.3. Optimizarea periodicităţii activităţilor de mentenanţă preventivă
6.3.1. Introducere. Punerea problemei [ 12 ]
În activitatea de mentenanţă preventivă se consideră ca activităţi importantecontrolul, încercarea sau testare, lucrări de prevenire şi lucrări de reparaţii.Determinarea periodicităţii optime a lucrărilor de întreţinere se face
respectând următoarele condiţii:- nivelul cerut stării sistemului de protecţie catodică: X ex
- nivelul minim admis al disponibilităţii funcţionale: K T ex
- durata de viaţă cerută sistemului: T gar
Starea tehnică a sistemului variază în cursul exploatării sub efectul:- factorilor de exploatare, cum ar fi curentul de lucru, supratensiunea etc.;
12 Benmounah, A. Optimisation des periodicites de controle, d’essais et d’entretien preventif ds machines.www.supmeca.fr/CPI2005/articles2005/CPI2005-136_benmounah.pdf
41
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 42/51
- factorilor ce deteriorează starea sistemului prin îmbătrânire (v), uzură (u)şi deformare (d ) a căror acţiune se exprimă prin funcţia:
( )d uv y ,,Φ= (1)- factorilor favorizanţi ai ameliorării stării tehnice prin întreţinere tehnică şi
a căror acţiune se exprimă prin funcţia:( ) R P K D Z ,,,Ψ= (2)
unde: D este costul întreţinerii, K – controlul şi încercarea, P – prevenţia, iar R – reparaţia.
Controlul şi încercările permit diagnosticarea stării sistemului şi stabilirealucrărilor necesare de prevenire a defectării şi a celor de reparaţii.
Reparaţiile preventive permit eliminarea riscului de reducere a niveluluitehnic al sistemului, adică previn producerea de ieşiri din funcţiune, pe cândreparaţiile curative sau corective permit eliminarea ieşirilor din funcţiune.
Pornind de la aceste considerente, variaţia stării tehnice a sistemului se
exprimă prin relaţia:( )t z y xQ
dt
dx ::;= (3)
unde: x este starea tehnică, t – timpul, y – funcţia factorilor ce deteriorează stareatehnică, iar y – funcţia factorilor care ameliorează starea tehnică.
Baza optimizării periodicităţii întreţinerilor este bazată pe legea fiabilităţii.Influenţa factorilor de exploatare asupra stării sistemului este caracterizată
prin legea de apariţie a defectelor şi au un caracter aleatoriu, ei putând conduce lascoaterea neprevăzută din funcţiune. Factori v, u şi d produc degradări graduale întimp şi se pot influenţa reciproc. Rezultă că variaţia stării sistemului se
caracterizează prin pene aleatorii şi graduale.Pentru a caracteriza influenţa lor se utilizează, în general, funcţia de probabilitate a ne defectării:
( ) ( )[ ] ( )[ ]t Rt Rt R 21 111 −−−= (4)unde R 1(t ) şi R 2(t ) – probabilitatea funcţionării fără defect pentru pane graduale,respectiv pentru pene aleatorii, al căror model de variaţie este stabilit pe bazastatisticilor respectivelor pene.
În cele mai multe cazuri, distribuţia probabilităţii fără defect pentru penelegraduale urmează legea distribuţiei GAMA, în timp ce la penele aleatorii, legea dedistribuţie este exponenţială. În aceste cazuri, legile de distribuţie sunt:
- legea GAMA ( )( )
t r r et r
t f .11 ..
!11 ω ω −−
−= (5)
- legea exponenţială t e f .2 . λ λ −= (6)
Legea de distribuţie Weibull se aplică cu bune rezultate pentru procese deuzură, dar în cazul protecţiei catodice este puţin justificativă.
Funcţia de distribuţie GAMA poate fi pusă sub forma:
( )( ) t
r
k
k
ek
t t R .
1
11 .
!. ω ω −
−
∑= (7)
unde r este numărul întreg de pene observate pe durata perioadei t , iar ω –
parametrul fluxului de producere a penelor.În acest caz, R(t ) a sistemului se exprimă sub forma următoare:
42
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 43/51
( )( ) ( ) ( ) ( )t
k
t k
t r
k
t k
eek
t ee
k
t t R .
2
..1
1
. 1!
.11
!.
11 λ ω λ ω ω ω −∞
=
−−−
−
− −
−=−
−−= ∑∑ (8)
Întreţinere sistemului joacă un rol important asupra fiabilităţii sale. Pentru arezolva problema de optimizare a periodicităţii reparaţiilor preventive este necesar
a se ţine seama de factorii la care se raportează.Modelul din figura 6.5 reprezintă variaţia stării tehnice a unui sistem.
Fig. 6.5. Model de variaţie a stării tehnice a unui sistem.
Ameliorarea stării se exprimă prin expresia:( ) P R R ii .1−=∆ (9)
Ri fiind starea (fiabilitatea) sistemului pe durata întreţinerii în curs în raport cuîntreţinerea precedentă. Ri se poate scrie sub forma:
( ) ( )
−
−= −∞
=
−− ∑ t
k
t t
ii eek
t R R .
2
.'1 1
!.1 λ ω ω
(10)
în care:R’i-1 este starea (fiabilitatea) la începutul perioadei considerată;Expresia dintre acolade – funcţia de variaţie a stării între perioadele de
reparaţie;P – probabilitatea de detectare şi eliminare a defectelor în cursul exploatării.Legea exponenţială a unei variabile aleatorii continui se prezintă sub forma:
( ) ( )
t t xt
xt
e
e
dxedx x f t F
λ λ
λ
λ λ λ
−−
−
−=
−=== ∫ ∫ 1. 000
Intensitatea defecţiunilor este:( )( )
..
ct e
e
t R
t f t
t
==== −
−
λ λ
λ λ
λ
Media defecţiunilor este:
MTBF m ==λ
1(11)
cu dispersia:
2
2 1
λ σ
=
43
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 44/51
6.3.3. Modelarea costurilor activităţilor de mentenanţă
În activitatea de asigurare a protecţiei catodice devin importante costuriledefectării sistemelor ce cuprind în principal costul mentenanţei şi costulindisponibilităţii.
Costul mentenanţei corespunde costul direct de realizare a lucrărilor dementenanţă preventivă şi corectivă şi creşte mult dacă lipsesc piesele sauechipamentele de rezervă.
Costul indisponibilităţii, în cazul protecţiei catodice, cuprinde costulconsecinţelor neasigurării protecţiei conductei, care poate avea o ponderedeosebită dacă se ajunge la producerea unui accident major.
Una din căile de reducere a costurilor constă în optimizarea periodicităţiiîntreţinerilor preventive bazată pe:
- nivelul cerut de fiabilitate;- disponibilitatea sistemului;- funcţionalitate normală pe durata preconizată (durata de viaţă garantată).În figura 6.6 sunt prezentate diferitele costuri de exploatare în funcţie de
uzura fizică a sistemului. Principalele cauze de variaţie ale acestor costuri estevariaţia stării tehnice.
În cazul necesităţii reparaţiilor, costul cuprinde:- costul intervenţiilor;- costul imobilizării dată de cedare;- costul pieselor de schimb;- costul variaţiei productivităţii etc.
Fig. 6.6. Cheltuieli de exploatare în funcţie de periodicitate:
1 – variaţia cheltuielilor în funcţie de starea sistemului; 2 – cheltuielile întreţinerilor preventivă şi corectivă; 3 – cheltuieli pentru piese de schimb;4 – suma cheltuielilor.
Costurile D de reparaţie pot fi prezentate ca o funcţie de variaţie Δ x a stăriitehnice a sistemului şi de alţi factori de exploatare cum ar fi salariile, cheltuielile
pentru înlocuirea aparaturii şi fiabilitatea întreţinerii etc., luând în considerarecoeficienţii ( Ai; Ri).
În acest caz, funcţia de variaţie a costurilor poate fi prezentată sub forma:( )iii R A x D ;;∆=ϕ (12)
În continuare se prezintă funcţiile de cost separat pentru fiecare tip deîntreţinere.
44
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 45/51
6.3.4. Costul controlului
Acest cost, ( Acontrol ), depind de:- nivelul stării tehnice al sistemului Δ x;
- fiabilitatea controlului cerut Rcotrol;- costul de utilizare a mijloacelor materiale de întreţinere N mater;- costul de personal N pers etc.
În acest caz:
( )
−++= persi
pers
pers
N
mater control control R N
R
N
Rn
N R A 1
.(13)
unde: R N, R pers este probabilitatea nedefectării de material şi de personal; N i – costul consecinţelor erorilor făcute de personal.Costul controlului de ordinul i poate fi prezentat sub forma:
( )contr ii
m
mcontr
icontr R A x D D ;;1
0
∆+= ∑−
=
ϕ (14)
Variaţia stării tehnice a sistemului în perioada dintre reparaţiilor preventivet rp poate fi prezentată sub forma:
( )[ ] ( )dt t f R x x x xi
i
t
t
contr i xi ∫ −
−− −+−=∆1
110 1 (15)
unde: x0; xi-1 – starea sistemului la început şi înainte i-1=m întreţineri (reparaţii preventive);
( ) ( )t Rdt t f
i
i
t
t =∫ −1 - variaţia fiabilităţii pe durata t rp.Periodicitatea optimă a reparaţiilor preventive înseamnă un control al
sistemului cu o fiabilitate dată Rcontr care, fără a afecta disponibilitatea sistemului şi pentru un cost minim, să se asigure garanţia unei fiabilităţi a sistemului cerută înlimitele duratei de viaţă dată (T garanţie).
Ţinând seama de legea de variaţie a fiabilităţii sistemului, expresia pentruoptimizarea periodicii controlului se poate scrie sub forma:
=icontr D min ( )
∆
−+++∑
−
=
1
0
1.
i
mi persi
pers
pers
N
mater contr
mcontr x R N
R
N
Rn
N R D (16)
xi≥ xex
i.t rp≥T gar
cu
( )[ ]( ) ( ) i
t
k
t
k
contr ii xeek
t R x x x ∆−
=
−−+− −
∞
=
−−− ∑ .
2
.
110 1!
.11
λ ω ω
6.3.5. Costul testării
Testarea, ca şi controlul au rolul de a determina starea tehnică a sistemului.Pentru a efectua încercărilor, adesea este necesară scoaterea de sub tensiune, ceea
45
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 46/51
ce din punctul de vedere al costului, trebuie adăugate cheltuielile pentru cele β . N echip sisteme ce sunt folosite pentru a suplini pe cele scoase din funcţiune învederea asigurării continuităţii.
Ştiind că testările sunt legate direct de scăderea disponibilităţii sistemului,trebuie verificată, după efectuarea lucrărilor, a condiţiei:
textestareut K K ≥. (17)unde: K ut,testare este coeficientul de utilizare tehnică după operaţiile de testare; K tex – coeficientul de utilizare tehnică cerut.
6.3.6. Costul reparaţiilor preventive
Reparaţiile preventive se planifică, pe când cele corective se execută dupănecesitate.
Reparaţiile preventive planificate se desfăşoară după legile distribuţiilor
penelor graduale, în timp ce reparaţiile curative depind direct de penele aleatorii.Pentru a determina costul lucrărilor reparaţiilor se poate utiliza aceeaşirelaţie ca în cazul controlului sau testării:
( repreprep A R x D ;;∆=ϕ (18)introducând în plus termenul β2.Nechip pentru a ţine seama de costul echipamentuluice înlocuieşte pe cel scos din funcţiune.
Variaţia stării tehnice Δ x sistemului în intervalul dintre două reparaţii sedetermină cu expresia din relaţia (4).
În timpul exploatării, probabilitatea ce caracterizează penele graduale R1
suferă o variaţie. Procesul de reînnoire al funcţiei R1 poate fi considerată ca simplă,
ordinară. În acest caz, densitatea distribuţiei probabilităţii de reînnoire poate fireprezentată prin:( ) ( ) ( ) ( )duut f ut f t f r r −+= ∫ ϕ 1 (19)
unde: f r(t ) este densitatea distribuţiei timpilor înainte de pană în intervalul t …t +Δt ;
φ(u) – densitatea distribuţiei timpilor de reînnoire;f r(t-u) – densitatea distribuţiei timpilor înainte de pană în intervalul t – u. Pentru penele graduale se poate utiliza distribuţia GAMA (5). În acest caz:
( )( )
( )
( )ut r r
r e
r
ut ut f −−
−
−
−=− ω ω
!1
. 1
(20)
Pentru funcţia φ(u), pentru un volum determinat de lucrări de efectuat, ceeace caracterizează lucrările de întreţinere preventivă, se poate utiliza legea dedistribuţie ALFA:
( )
−−=
22
21
2exp
2..
uu
cu
φ α
π
α φ ϕ (21)
unde: c ≈1u – timpul de reparaţie;ɸ – timpul caracteristic realizării lucrului;
α = 2 … 5
46
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 47/51
Expresia finală pentru optimizarea periodicităţii reparaţiilor planificate (r.p) poate fi scrisă sub forma:
( ) ( )
−+= ∑−
=
1
00.. min
i
mn pr
mtestare
n pr x x At D D (22)
cu îndeplinirea condiţiilor:
tcerut ptr
cerut pr
cerut n
K K
T t i
x x
≥
≥≥
.
..
cu:
( ) pr echip persi pers
pers
N
mater pr A N R N
R
N
Rn
N R .2
'''''''''
. 1.
=
+−++ β (23)
unde: xn este starea sistemului la sfârşitul perioadei programate înainte de reparaţiei preventive;
Rr.p – fiabilitatea reparaţiilor planificate.
6.4. Optimizarea periodicităţii întreţinerii sistemului
Întreţinerea tehnică cuprinde în general controlul, testarea şi întreţinerea preventivă. Fiecare din aceste activităţi poate avea o periodicitate optimă. În cazulgeneral, datele necesare pentru diminuarea periodicităţii optime de întreţinere sunturmătoarele:
1) Durata optimă pentru fiecare activitate de control, testare, întreţinere preventivă : t control, t testare şi t r.p;
2) Satisfacerea condiţiilor enumerate mai sus:a) Δ xadm ≥ Δ x
b) Δk tadm ≥ Δk tc) n.T opt ≥ T garantat
Costul total al întreţinerii tehnice a unui sistem complex poate fi exprimatastfel:
pr testarecontrol D D D D .++=
În general, întreţinerea tehnică a unui sistem complex la realizare esteînsoţită de un singur timp pentru lucrările următoare: control şi testare, control,
testare şi reparaţie preventivă.6.4.1. Optimizarea periodicităţii controlului şi testării
Se desemnează:
( )
−++= persi
pers
pers
N
mater control control R N
R
N
Rn
N R A 1
.'
'
'
'
(24)
( )
+−++= eechipament persi
pers
pers
N
mater testaretestare N R N
R
N
Rn
N R A .1
.1
''''
''
''
β
şi:
47
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 48/51
( )( ) ( )t
k
t k
eek
t t R .
2
. 1!
.1 λ ω ω −
∞
=
− −
−= ∑ (25)
În acest caz, funcţia de cost devine:
( ) ( ) ( )
−++−+=
∑ ∑
−
=
−
=−+
1
0
1
0
''
0
'
10min
i
m
i
m
i
contr test
m
test icontr
m
contr
i
test contr
x x A Dt R x x A D D(26)
cu îndeplinirea condiţiilor:
garantat test contr
Tcerut T
cerut
T t n
K K
x x
≥≥
≥
+.
unde icontrol x este starea tehnică a sistemului după control, înainte de testare. Numărul de controale şi testări este legat de relaţia următoare:
k ji .=În cazul în care se realizează în acelaşi timp controlul şi testarea, relaţia de
dependenţă pentru determinarea stării tehnice poate fi scrisă sub forma:testarecontrol
icontrol testarecontrol k k x x ∆+∆+==
'
6.4.2. Periodicitatea controalelor, testelor şi reparaţiilor preventive
De obicei, reparaţiile preventive sunt însoţite de controale şi teste. În cazulgeneral, sistemul de întreţinere se face cu periodicitate pentru diferite lucrări,adică:
pr testarecontrol t t t .≠≠
Periodicităţile menţionate sunt legate între ele prin: pr testarecontrol t t mt k m .... ==
Numărul de ordine al întreţinerii este determinat prin relaţia:k mnk ji ... ==
aşa cum se arată în figura 6.7.Expresia pentru optimizarea periodicităţii acestui tip de întreţinere este:
{ }n pr pr testarecontrol D DC D .. min ++=++ (27)
Fig. 6.7. Schema întreţinerii.
cu îndeplinirea condiţiilor:
48
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 49/51
garantat pr test contr
Tcerut T
cerut ijn
T t n
K K
x x
≥≥
≥
++ ..
şi unde:( )[ ] ( )control ijncontrol
k mmn
m
mcontrol B x x A DC .'
0111
0
−+= ∑ −−+−
=( )[ ]
( )icontrol testare
mmi
m
mtestarecontrol x x A D D −+= ∑
−+−
=+
''0
11
0
( )'0.
1
0.. testarecontrol pr
n
n
n pr
n pr x x A D D +
−
=
−+= ∑n pr D . reprezentând costul reparaţiei planificate de ordinul n şi unde:
( )
+−++= echipament persi
pers
pers
N
mater pr pr N R N
R
N
n R
N R A .1
.2
''''''
'''
'''
.. β (28)
Starea sistemului după n reparaţii preventive însoţite de controale şi teste seexprimă prin relaţia:
pr testarecontrol icontrol pr testarecontrol x x x x x .
'. ∆+∆+∆+=++ (29)
unde: Δ xcontrol, Δ xtestare şi Δ xr.p indică gradul de ameliorare a stării sistemului caurmare a controlului, testării şi reparaţiei planificate;
icontrol x - starea sistemului înainte de control.
6.4.3. Expresia coeficientului de utilizare tehnică
Forma generală a coeficientului de utilizare tehnică se exprimă prinexpresia:
total
bil indispponiT T
K τ
−= 1
unde τ indisponibil reprezintă timpul de indisponibilitate a sistemului. Pentru acesttermen se poate scrie:
- pentru control şi testare:
( ) ( )∑ ∑∑= ==
+++++++= j
k
n
k
k rep pr
k reptest
k repcontrol
k pr
k reptestare
k repcontrol
k test
i
k
k repcontrol indisp
1 1
..
...
..
1
. τ τ τ τ τ τ τ τ τ (30)
unde: k rep pr
k reptest
k repcontrol
..
.. ;; τ τ τ reprezintă timpii necesari pentru restabilirea disponibilităţiica urmare a controlului, testării, respectiv reparaţiei planificate.
pr test .;τ τ - indisponibilitate pe durata testării, respectiv a reparaţiilor preventive.
Aceste ultime durate sunt valori constante ce depind de variaţia stării în carese prezintă sistemul. Se poate simplifica raţionamentul scriind:
Π∆
= xrepiτ
unde: Δ x este variaţia stării tehnice;Π – randamentul funcţionării.
49
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 50/51
Ce se poate scrie pentru fiecare tip de intervenţie: control, control +testare,control + testare + reparaţie planificată:
Π∆+∆+∆
=
Π∆+∆
=
Π∆
=
++
+
pr testarecontrol rep pr testarecontrol
testarecontrol rep
testarecontrol
control repcontrol
x x x
x x
x
..τ
τ
τ
(31)
Pe baza acestora se poate scrie coeficientul de utilizare tehnică sub forma:
total
i
k
j
k
n
k
pr k
k pr
test k
k test
control k
T T
x x x
K ∑ ∑ ∑
= = = Π∆
++Π
∆++
Π∆
−= 1 1 1
..
1τ τ
(32)
6.5. Analiza funcţiei costurilor de întreţinere
Metoda de optimizare a periodicităţii întreţinerii se bazează pecaracteristicile funcţiei de cost. Această variaţie, în funcţie de timp, depinde detipul întreţinerii aplicate. Parametrii Ai şi P i sunt constanţi pentru un tip deîntreţinere stabilit. Componentul Δ xi exprimă variaţia stării sistemului. Legea devariaţie pentru fiecare tip se scrie astfel:
( ) ( )
−−−=∆ ∑
∞
=
−−−
2
..'10
'. !
.11
k
t k
t iicontrol e
k
t e x x x ω λ ω
(33)
Înainte de testare:
( ) ( ) ( )icontrol t
k t
iitestare x x P ek t e x x x −−
−−−=∆ ∑ −−
− 0..'
10'
. !.11 ω λ ω
(34)
Înainte de reparaţia preventivă:
( ) ( )( )
( )[ ] testarecontrol ii
icontrol k
k t
ii pr
P P x x x x
x x P k
t e x x x
−−−−
−−−
−−−=∆ ∑
∞
=
−−
00
02
.'10
'.. !
.11
ω λ
(35)
La rândul său, '1−i x desemnează starea tehnică a începutului perioadei dintre
reparaţii, dependent de tipul întreţinerii realizate şi se prezintă sub o formă
neliniară. Funcţia de cost se compune din suma termenilor variabili ai mărimilorneliniare. Se poate conclude că, forma modelului funcţiei de totalizare va depindede modelele funcţiilor ai căror termeni compun această funcţie.
În figura 6.8 se prezintă trei caracteristici ale exploatării sistemului:cheltuielile specifice întreţinerii, coeficientul de disponibilitate şi fiabilitateasistemului.
50
5/14/2018 Generalit i privind mentenan a - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/generalitati-privind-mentenanta 51/51
Fig. 6.8. Caracteristicile de funcţionare ale sistemului:Dsp – cheltuielile specifice de întreţinere;
K disp – coeficientul de disponibilitate;X – fiabilitatea sistemului.
Rezultatele cercetării după teoria propusă conduc la următoarele concluzii:1. Periodicitatea întreţinerii are o influenţă mult mai mare asupra fiabilităţiisistemului decât ameliorarea condiţiilor de lucru pe durata întreţinerilor. De la ofiabilitate a condiţiilor de lucru egală cu 80 % nu se asigură ameliorarea fiabilităţiisistemului. Prin creşterea duratei de restabilire a sistemului se constată oameliorare sensibilă a eficacităţii întreţinerii.
2. Creşterea ratei de defectare a sistemului peste 10-5/oră nu dă un câştigremarcabil atât a nivelului costului exploatării cât şi a disponibilităţii.
3. Fiecărui parametru de fiabilitate, de disponibilitate şi de cost specificefiecărui tip de întreţinere îi corespunde o periodicitate optimă. Abaterea de la
această valoare optimală antrenează o creştere a cheltuielilor de întreţinere şi odiminuare relativă a coeficientului de disponibilitate.
51