TM 5-698-5 Ticari, Endüstriyel ve Şebeke Tesisleri için Güç Dağıtımı, Güç Üretimi ve HVAC Bileşenlerinin Güvenilirlik ve Erişilebilirlik Bilgisi Araştırması (22 Temmuz 2006)

Özet

TM 5-698-5, Ek B'de verilen güvenilirlik verisinin nasıl geliştirildiğini ve verinin hangi tür tesislerden geldiğini açıklar; böylece tesis mühendisi verinin dayandığı temeli anlayıp uygulamaya daha bilinçli karar verebilir. Veri, ABD Ordusu Mühendis Birliği Güç Güvenilirliğini Geliştirme Programı'nın (PREP) C4ISR tesisleriyle ilgili 200'den fazla bileşenin güvenilirlik, erişilebilirlik ve bakım yapılabilirlik özelliklerini belirleme çabasının ürünüdür. Veri toplama Ekim 1991'de başlamış, nihai rapor 1994 başında teslim edilmiştir. Toplamda yaklaşık 24.000 adam-saatlik bir emek harcanmıştır.

Programın gerekçesi, 1971 sonrası kurulan ekipmanda 'yeni teknolojinin' etkisini ölçmekti. Önceki çalışma, 1950'ler ve 1960'lardaki verilerle 1970'lerin başında IEEE Gold Book'ta yayımlanmıştı; PREP bu verinin hem eski olduğunu hem de bakımı yeterince ele almadığını belirtti. Veri tabanı için her bileşende en az 40 benzer örnek (tek siteden en fazla 10), site başına en az beş yıllık işletme verisi ve bileşen başına en az 3,5 milyon takvim saati şartı konmuştur. Veri toplanan tesis türleri arasında iletişim merkezleri, ofis, eğitim ve hastane kompleksleri, imalat, elektrik santralleri, belediye binaları ve petrol işleme tesisleri bulunur.

Veri toplama sürecinde 4.000'in üzerinde tesis belirlenmiş, 1.593'ü aranmış ve yaklaşık yüzde 10 başarı oranıyla 162 sitede veri toplanmıştır; veri sağlayıcıların yüzde 58'i elektrik santralleri ve hastanelerdir. Ziyaret edilen 162 tesisin 28'inin verisi çeşitli eksiklikler nedeniyle reddedilmiştir. Veri dört kalite düzeyine ayrılmıştır: mükemmel (yüzde 20), mükemmel olmayan (yüzde 40), sözlü/inceleme (yüzde 25) ve yumuşak veri (yüzde 15). Tesisler bakım politikasına göre üç koda ayrılmış ve sonuçlar tüm kaynakların ortalama bakım düzeyini temsil edecek biçimde sunulmuştur, çünkü bakım kalitesi erişilebilirliğin en büyük belirleyicisi çıkmıştır.

Dokümanın sınırları iyi tanımlanmıştır: veri 1991-1994'te, 1971 sonrası kurulan ekipmanda toplanmıştır, bu yüzden modern UPS, jeneratör ve chiller değerleri günceli yansıtmaz ve bazı sınıfların arkasında az arıza vardır. Metin değerleri belirli bir tesis için tahmin değil, bir karşılaştırma tabanı olarak sunar. Modelleme yöntemi için TM 5-698-1 ve TM 5-698-3'e bakılmalıdır. Ek B'de her bileşen sınıfı için doğal güvenilirlik, doğal ve operasyonel erişilebilirlik, birim-yıl, arıza oranı, MTBF, MTTR, MDT ve MTBM verilir.

Öne çıkan noktalar

1. PREP, Ekim 1991'den itibaren C4ISR ile ilgili 200'den fazla bileşenin güvenilirlik, erişilebilirlik ve bakım verisini topladı; nihai rapor 1994 başında teslim edildi.
2. Aküler: 10.543,8 birim-yıl, 74 arıza, yılda 0,00702 arıza, MTBF yaklaşık 1.248.161 saat, MTTR 12,11 saat, doğal erişilebilirlik 0,99999.
3. Chiller'lar: 2.021,9 birim-yılda 239 arıza (yılda 0,1182 arıza), MTBF yaklaşık 74.110 saat, MTTR 12,62 saat, operasyonel erişilebilirlik 0,99762.
4. Dizel motorlu jeneratörler genel olarak: yılda 0,528 arıza, MTBF yaklaşık 16.590 saat, MTTR 24,22 saat, operasyonel erişilebilirlik 0,99399.
5. Paketli bekleme dizel jeneratörleri (250 kW-1,5 MW): yılda 0,1235 arıza, MTBF yaklaşık 70.932 saat, MTTR 18,28 saat; sürekli görevli üniteler yılda yaklaşık 0,583 kez arızalanır.
6. Şalt (E36): yılda 0,00812 arıza, MTBF yaklaşık 1.079.291 saat, MTTR 27,56 saat, doğal erişilebilirlik 0,99997. Kuru tip trafolar: 11.025 birim-yılda yılda 0,00005 arıza; sıvılı trafolar: yılda 0,00522 arıza, MTTR 82,74 saat.
7. UPS: 553,1 birim-yılda 4 arıza (yılda 0,00092), MTBF yaklaşık 9.499.764 saat, doğal erişilebilirlik 0,9999983; küçük bilgisayar odası UPS'i (E39-200) için 426,4 birim-yılda yalnızca 4 arıza, MTTR 2,0 saat; UPS kategori özetinde MTTR verilmemiştir.
8. E34-110 sınıfı (600 A üzeri, 600 V ve altı otomatik transfer şalterleri): 690,3 birim-yılda 22 arıza, MTBF yaklaşık 274.854 saat, MTTR 1,64 saat.
9. PREP MTBF'si toplama süresinin arıza sayısına bölünmesidir; MTTR düzeltici onarım duruş süresinin arıza sayısına bölünmesidir ve lojistik gecikmeyi dışarıda bırakır. Hiç arıza olmayan öğelerde yüzde 60 tek taraflı ki-kare zaman kesikli sınırı kullanılır.
10. Veri kalitesi dağılımı: yüzde 20 mükemmel, yüzde 40 mükemmel olmayan, yüzde 25 sözlü/inceleme ve yüzde 15 yumuşak veri; 162 ziyaretten 28'inin verisi reddedildi.

Tasarımda kullanımı

• Güç ve soğutma zincirini modellerken bu değerleri başlangıç arıza oranı ve MTBF/MTTR girdisi olarak kullanın ve TM 5-698-1'deki yöntemle erişilebilirlik hesabına dönüştürün.
• Modern ekipman için üretici verisi ve saha deneyimiyle sapmayı kontrol edin; veri 1991-1994 dönemine ve 1971 sonrası ekipmana dayandığı için UPS, jeneratör ve chiller değerleri güncel değildir.
• Az arızası olan sınıflarda (UPS 4 arıza, küçük UPS 4 arıza) değerin istatistiksel belirsizliğini modelde duyarlılık analiziyle test edin; sıfır arızalı öğeler için kullanılan yüzde 60 sınırını not edin.
• Bakım kalitesinin erişilebilirliğin en büyük belirleyicisi olduğunu bilerek, tabloda ortalama bakım düzeyi varsayımının sizin işletme modelinizle uyuşup uyuşmadığını sorgulayın.
• MTTR değerlerini lojistik gecikme olmadan okuyun (yedek parça ve vardiya gecikmesini ayrıca ekleyin); sıvılı trafo için 82,74 saat gibi uzun onarım süreleri yedek planlamayı etkiler.
• Veri kaynağını (PREP, 1994) ve sınıf kodunu (örneğin E36-110) modeldeki her girdi için belgeleyin.

Kimler okumalı

Güç ve soğutma topolojisinde erişilebilirlik modellemesi yapan güvenilirlik ve elektrik mühendisleri.

Belgenin bölümleri

1. Bölüm 1 Giriş ve arka plan: amaç, kapsam, arka plan
2. Bölüm 2 Veri tabanı geliştirme: veri tabanı kavramı, veri tabanı güncellemesi
3. Bölüm 3 Veri toplama: genel bakış, iletişim kişilerinin belirlenmesi, veri sağlayıcılar
4. Bölüm 4 Verinin özetlenmesi ve sınıflandırılması: veri dönüşümü, veri sorunları, bakım politikaları ve sınıflandırmalar
5. Bölüm 5 Sonuçlar: sonuçlar, faydalar
6. Ek A Referanslar
7. Ek B Güç Güvenilirliğini Geliştirme Programı (PREP) veri tabanı
8. Sözlük

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Headquarters, Department of the Army

Yayıncı

Headquarters, Department of the Army (U.S. Army Corps of Engineers PREP)

Yıl

2006

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Kamu kurumu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

ABD kamu malı — ABD kamu kurumu yayını; serbestçe kullanılabilir

Lisans kanıtı

www.copyright.gov

Künye