T/CDHA 21-2024 供热元件可靠性分析方法

以下是《T/CDHA 21-2024 供热元件可靠性分析方法》标准的主要内容总结，按逻辑结构详细展开：

​​一、标准基础信息​​

• ​​标准属性​​：团体标准（中国城镇供热协会发布）。
• ​​适用范围​​：在役供热系统（全年运行或仅供暖期运行）中供热元件的可靠性分析，​​要求恒定失效率假设​​。
• ​​起草单位​​：哈工大、中国城建院、大连理工等18家单位联合制定。
• ​​主要起草人​​：王芃芃、倪龙等24位专家。

​​二、核心概念定义（第3章）​​

明确17个关键术语，主要包括：

1. ​​元件 (Item)​​：可靠性分析对象（部件、设备、管道等）。
2. ​​失效 (Failure)​​：执行要求能力的丧失。
3. ​​失效影响 (Failure Effect)​​：失效导致的直接/间接后果（如供热中断）。
4. ​​可靠性指标​​：
   • 失效率 (λ)：失效次数/累计工作时间（管道单位：次/(km·a)）。
   • MTTF（不可修复元件）：平均失效前工作时间。
   • MTBF（可修复元件）：平均失效间隔工作时间。
   • MTTR：平均修复时间。
   • 可用度：瞬时可用度 (A(t)) 和稳态可用度 (A₀)。

​​三、基本规定（第4章）​​

1. ​​分析内容​​：
   • 必选项：失效率、MTTF/MTBF、修复率、可用度等。
   • 可选项：按元件规格/材质等细分分析。
2. ​​数据要求​​：
   • 失效样本量 ​​≥3个​​。
   • 需通过 ​​GB/T 5080.6​​ 检验恒定失效率假设。
3. ​​统计周期​​：
   • 全年供热系统：1年；季节性系统：1个供暖期，且为整数倍周期。

​​四、元件信息记录规范（第5章）​​

• 名称、型号、位置、投运时间等，建立唯一档案编号。

• 失效时间（发现时刻→恢复时刻）、失效模式（附录B）、原因（附影像/检测证据）。
• ​​失效模式分类​​（19类设备）：
  • 通用模式（18种）：如外漏、振动、结构性缺陷等。
  • 专用模式（如阀门17种）：如"不按指令关闭"、"内漏"等。

• 记录隔离措施、修复时间、人员/设备投入、替换元件档案编号。

• ​​供热损失​​：关停面积 (m²)、关停率 (α = Af/A × 100%)、供热量降低率 (q)。
• ​​其他影响​​：环境破坏、人身伤害（分伤亡等级）、经济损失（修理费+赔偿费等）。

​​五、可靠性指标计算（第6章）​​

• ​​点估计​​：λ̂ = r / Σ(nᵢ·tᵢ)（r为失效次数，nᵢ为周期内元件数量/长度）。
• ​​置信区间​​：
  • 下限：λ̂₁ = λ̂·χ²(α/2,2r)/(2r)
  • 上限：λ̂₂ = λ̂·χ²(1-α/2,2r+2)/(2r)（按GB/T 4086.2取χ²值）。

• MTTF = 1/λ̂
• 可靠度：R(t) = e^(-λ̂·t)（t为统计周期）。

• MTBF = 1/λ̂
• 修复率 (μ̂) = r / Στᵢ（τᵢ为单次修复时间）
• MTTR = 1/μ̂
• ​​可用度​​：
  • 瞬时：A(t) = μ̂/(λ̂+μ̂) + [λ̂/(λ̂+μ̂)]·e^(-(λ̂+μ̂)·t)
  • 稳态：A₀ = μ̂/(λ̂ + μ̂) = MTBF/(MTBF + MTTR)

​​六、规范性附录（关键补充）​​

• ​​附录A​​：信息记录表（28项字段），区分必填（√）和选填（○）。
• ​​附录B​​：失效模式/原因分类表（21类失效描述+8类失效原因）。
  • 示例：阀门失效原因包括"设计不合理"、"安装失误"、"维修错误"等。
• ​​附录C​​：计算示例（水泵/管道）：
  • ​​管道​​：λ̂=0.0476/(km·a)，MTTF=21年，供暖期可靠度97.69%。
  • ​​水泵​​：λ̂=0.1749/年，MTBF=5.72年，稳态可用度99.99%。

​​七、执行要点总结​​

1. ​​数据基础​​：严格记录失效事件（时间、模式、影响），支持后续分析。
2. ​​统计验证​​：必须检验恒定失效率假设，否则方法不适用。
3. ​​指标应用​​：
   • 不可修复元件 → 关注寿命 (MTTF) 和可靠度。
   • 可修复元件 → 优化维修策略（MTTR）和可用性 (A₀)。
4. ​​行业价值​​：为供热系统安全运行、预防性维护提供量化依据。

本标准通过规范化数据采集与计算方法，提升供热元件可靠性分析的准确性和可比性，适用于设计、运维及风险评估场景。