МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ) ___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника

Магистерские программы: Технология производства электрической и тепловой энергии

Теоретические основы теплотехники

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ОСНОВЫ ТЕОРИИ И РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ"

Цикл:

профессиональный

Часть цикла:

по выбору

№ дисциплины по учебному плану:

ИТАЭ: М.2.11.1; М.2.9.1

Часов (всего) по учебному плану:

144 часов

Трудоемкость в зачетных единицах:

4

1 семестр – 4

Лекции

36 часов

1 семестр

Практические занятия

18 часов

1 семестр

Лабораторные работы

-

-

Расчетные задания, рефераты

20 часов

1 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

90 часов

Экзамены

-

Курсовые проекты (работы)

-

-

Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является формирование представлений о методах расчета и управления надежностью теплоэнергетического оборудования.

По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

·  приобретать и использовать новые знания и умения; изменять научный и производственный профиль своей профессиональной деятельности (ОК-2);

·  проявлять инициативу, брать на себя ответственность, разрешать проблемные ситуации в рамках профессиональной компетенции (ОК-5);

·  использовать углубленные теоретические и практические знания на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);

·  применять современные методы исследований, проводить испытания оборудования, оценивать и формулировать результаты исследований (ПК-6);

·  определять показатели технического уровня проектируемых и эксплуатируемых объектов (ПК-11);

·  использовать прикладное программное обеспечение и средства автоматизации для технических расчетов и проектирования (ПК-12, ПК-14, ПК-15);

·  осуществлять надзор за всеми видами работ, связанных с надежностью оборудования, и давать практические рекомендации по их осуществлению (ПК-17, ПК-18);

·  выполнять расчеты по обоснованию технического перевооружения, реконструкции и модернизации предприятий, планировать и ставить задачи исследований с публичным обсуждением результатов (ПК-19, ПК-23, ПК-24).

Задачами дисциплины являются:

·  изучение основных положений теории и расчетов надежности, критериев и показателей надежности оборудования в теплоэнергетике;

·  выявление связей надежности с характеристиками оборудования; определение способов управления надежностью;

·  изучение методик определения расчетного и остаточного ресурса действующего оборудования, условий его продления.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программам "Технология производства электрической и тепловой энергии" и «Теоретические основы теплотехники» направления 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Материаловедение», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Ядерные энергетические установки», «Тепловые и атомные электрические станции», «Режимы работы и эксплуатация ТЭС», «АСУ энергоблоков» и других, а также на учебно-производственной практике.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при подготовке к итоговой государственной аттестации магистра, включающей защиту выпускной квалификационной работы и при самостоятельной работе по окончании вуза.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

·  характерные свойства надежности энергетического оборудования и основные методы ее расчета (ПК-2);

·  нормативные правовые документы, определяющие надежную работу электростанции

(ОК-7, ПК-11);

·  основные источники научно-технической информации по конструктивным характеристикам, параметрам, режимам работы и показателям надежности оборудования (ОК-9).

Уметь:

·  рассчитывать надежность отдельных узлов и деталей, вариантов тепловых схем, применяя действующие методики расчетов и нормативные материалы (ПК-10);

·  выбирать основное и вспомогательное оборудование ТЭС с учетом показателей надежности (ПК-15);

·  проводить научную обработку информации по надежности, давать заключения и рекомендации при проектировании и эксплуатации энергетического оборудования (ПК-23).

Владеть:

·  специальной терминологией в области надежности, теории вероятностей и статистики, режимов работы и эксплуатации оборудования (ОК-6);

·  навыками применения полученных знаний при проектировании, эксплуатации, испытаниях оборудования (ПК-12);

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

·  информацией о показателях надежности энергетического оборудования, допустимых пределах их отклонений, методах технической диагностики состояния энергетического оборудования (ОК-9).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часов.

№

п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)

лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Введение. Надежность в теплоэнергетике.

9

1

2

2

-

5

Тест на характеристики отказов

2

Анализ надежности невосстанавливаемых объектов.

10

1

2

2

-

6

Тест на показатели надежности невосстанавливаемых объектов

3

Методы расчета надежности невосстанавливаемых объектов.

12

1

4

2

-

6

Тест на методы расчета невосстанавливаемых объектов

4

Резервирование как метод повышения надежности.

12

1

4

2

-

6

Тест на методы резервирования

5

Надежность восстанавливаемых объектов.

10

1

2

2

-

6

Тест на показатели надежности восстанавливаемых объектов

6

Аналитический метод Колмогорова.

12

1

4

2

-

6

Тест на применение метода Колмогорова

7

Другие методы расчета восстанавливаемых систем.

10

1

2

2

-

6

Тест на упрощенные методы расчета надежности

8

Долговечность теплоэнергетического оборудования.

12

1

4

2

-

8

Тест на особенности понятия долговечности

9

Информационное обеспечение надежности. Банк данных.

8

1

2

-

-

4

Тест на знание информационной системы по надежности

10

Некоторые задачи систем энергетики.

14

1

6

2

-

8

Тест на задачи теплоснабжения, трубопроводных систем

11

Обеспечение надежности проектируемого оборудования.

9

1

2

-

-

5

Тест на знание методов обеспечения надежности при проектировании

12

Техническое обслуживание и ремонты.

6

1

2

2

-

4

Тест на знание ремонтной политики РФ

13

Расчетное задание

20

-

20

Зачет

-

Экзамен

-

Итого:

144

36

18

90

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1. Введение. Надежность в теплоэнергетике.

Надежность в теплоэнергетике; термины и определения. Отказы и повреждения оборудования; причины и характер отказов. Количественные характеристики и кривая отказов.

2. Анализ надежности невосстанавливаемых объектов.

Показатели надежности невосстанавливаемых объектов. Теоретические законы распределений случайных величин, применяемые в надежности (экспоненциальное, Вейбулла, Бернулли, Пуассона и др.).

3. Методы расчета надежности невосстанавливаемых объектов.

Методы расчета надежности; структурные связи элементов системы; события простые и сложные; логико-вероятностные методы.

4. Резервирование как метод повышения надежности.

Резервирование в надежности; выбор числа запасных элементов. Математические модели в энергетике; выбор резерва в электроэнергетической системе.

5. Надежность восстанавливаемых объектов.

Показатели надежности восстанавливаемых объектов; комплексные показатели. Методы определения характеристик восстанавливаемых объектов; аналитические методы; марковские модели.

6. Аналитический метод Колмогорова.

Поток отказов; свойства потока; граф состояний; уравнение Колмогорова. Применение схемы «гибели и размножения» для задач резервирования.

7. Другие методы расчета восстанавливаемых систем.

Упрощенный метод расчета высоконадежных систем. Метод Монте-Карло; подготовка данных для ЭВМ; анализ результатов.

8. Долговечность теплоэнергетического оборудования.

Долговечность, показатели долговечности; предельное состояние; методы определения предельного состояния; срок службы; расчетный и остаточный ресурс. Продление ресурса; нормативные материалы; порядок продления ресурса теплоэнергетического оборудования.

9. Информационное обеспечение надежности. Банк данных.

Информационное обеспечение показателей надежности; диагностика оборудования. Оценка надежности по результатам статистических данных.

10. Некоторые задачи систем энергетики.

Выбор резерва в энергетической системе с учетом режимов работы оборудования. Особенности расчета надежности длинных трубопроводных систем (газо - и нефтеснабжения). Надежность системы теплоснабжения.

11. Обеспечение надежности проектируемого оборудования.

Влияние единичной мощности, параметров пара, свойств металла, структурной схемы на надежность энергетического оборудования. Анализ технологических схем с точки зрения обеспечения надежности; выводы, рекомендации.

12. Техническое обслуживание и ремонты.

Техническое обслуживание оборудования на электростанции; основные положения новой политики оптимизации ремонтов РФ.

4.2.2. Практические занятия

1. Применение методов теории вероятностей в надежности.

2. Определение показателей надежности по статистическим данным об отказах.

3. Количественные характеристики надежности невосстанавливаемых объектов.

4. Количественные характеристики надежности восстанавливаемых объектов.

5. Определение показателей долговечности, предельного состояния, ресурса оборудования.

6. Расчет характеристик сложных структурных систем (на примере схемы ТЭС).

7. Повышение надежности сложных систем в теплоэнергетике.

4.3. Лабораторные работы

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания

Определение показателей надежности энергоблоков различной мощности, параметров и структуры.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием раздаточного материала, схем, методических материалов.

Практические занятия проводятся в аудитории с использованием счетных устройств. Проводится устный опрос и обсуждение результатов.

Самостоятельная работа включает выполнение расчетного задания, подготовку к тестам, устным опросам, промежуточному контролю, к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устные опросы, защита расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1.  Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС. Под ред. М.: Высшая школа, 1991.

2.  , , Цанев показателей надежности теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС. М.: Издательство МЭИ, 1996.

б) дополнительная литература:

1.  и др. Надежность систем энергетики и их оборудования: справочное издание в 4 т. Новосибирск: Наука, 2000.

2.  , Ушаков систем энергетики. Новосибирск: Наука, 1989.

3.  Клемин ядерных энергетических установок: основы расчета. М.: Энергоатомиздат, 1987.

4.  Технико-экономические нормативы планово-предупредительного ремонта энергоблоков 150-800 МВт. М.: Минтопэнерго РФ, 2000.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

·  www. ***** - электронная энциклопедия энергетики;

·  www. ***** -теплоэнергетические расчеты в среде Mathcad

·  www. ***** - каталог оборудования Таганрогского котельного завода

б) наборы слайдов с графиками, структурными схемами и пр.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для чтения лекций подходит аудитория, снабженная мультимедийными средствами представления презентаций лекций и доска надлежащего качества.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» и магистерским программам «Технология производства электрической и тепловой энергии», «Теоретические основы теплотехники».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к. т.н., доцент

«СОГЛАСОВАНО»

Зав. кафедрой ТОТ

к. т.н. с. н.с.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ТЭС

к. т.н., профессор