1.2.5. Закони розподілу часу безвідмовної роботи виробів у експлуатації

Вибір закону розподілу випадкової величини (рис. 4 і 5) на основі емпіричних даних проводиться при достатньому обсязі вибірки і містить у собі:

1) вибір передбачуваного виду закону розподілу;

2) перевірку відповідності вибірки з прийнятим законом розподілу;

3) оцінку параметрів вибраного закону розподілу.

Як показав досвід експлуатації, для обробки напрацювання ГТУ найчастіше використовуються експоненціальний і нормальний розподіли та розподіл Вейбулла.

Особливістю експоненціального розподілу є те, що інтенсивність відмов не залежить від часу і йде нормальна експлуатація і відмови носять випадковий характер.

Рис. 4. Залежності f(t), (t), F(t) експоненціального розподілу

Рис.5. Залежності f(t), (t), F(t) нормального розподілу

У практиці експлуатації ГТУ нормальний розподіл виникає при зносі, при відмовленнях внаслідок старіння, а також впливу великого числа факторів, рівнозначних за величиною.

Наробіток до відмови в багатьох невідновлюваних виробах має розподіли Вейбулла (підшипники, електронні лампи).

1.2.6. Основні фактори, що впливають на довговічність виробу

Під довговічністю об’єкта експлуатації розуміють його властивість зберігати працездатність до настання граничного стану при встановленій системі ТОіР. При цьому граничним вважається такий стан об’єкту, при якому його подальше застосування по призначенню недопустиме чи недоцільне.

Довговічність залежить від численних факторів, які можна розподілити на міцністні, експлуатаційні та організаційні.

Міцністні включають конструктивні, виробничі, технологічні, навантажувальні і температурні фактори. Вони відбуваються через концентрацію напруг в елементах конструкції і залишкових напружень, що виникають при недосконалій технології і за рахунок пластичних деформацій при зборці вузлів чи ремонті і залежать від властивостей матеріалів і їхньої зміни під час експлуатації.

Експлуатаційні фактори включають:

– режими роботи ГТУ, нагнітача, компресора;

– метеорологічні і кліматичні умови, температуру, вологість, запиленість, сніг, град, вміст в атмосфері солей, лугів, кислот і газів (SO₂, NaCL, NS, NH₃);

– кваліфікація інженерно-технічного персоналу (ІТП);

– якість технічного обслуговування і ремонту;

– якість використання застосовуваних засобів і методів контролю ТС ГТУ.

Організаційні фактори включають:

– загальноінженерну і спеціальну підготовку ІТП;

– періодичність у проведенні видів ТО по прийнятій програмі;

– своєчасне проведення поточних, середніх і капітальних ремонтів;

– забезпеченість устаткуванням, інструментом і запасними частинами;

– застосування методів і засобів механізації й автоматизації виконуваних робіт з обслуговування і ремонту;

– використання автоматизованих засобів контролю ТС усіх функціональних систем ГТУ.

1.2.7. Фізична, "моральна" та економічна довговічність виробу

Довговічність об’єктів підрозділяється на фізичну, економічну і моральну. При створенні нових газотурбінних установок конструкторам доводиться враховувати фізичну й економічну довговічність.

Фізична довговічність ґрунтується на властивостях міцності конструкції і зводиться до визначення витривалості елементів конструкції під дією експлуатаційних навантажень і факторів. При цьому довговічність визначається зносостійкістю, протикорозійною стійкістю й опором втомлюваності. Для цього необхідно організувати відповідні впровадження системи і методів ТОіР . При цьому важливо забезпечити такі умови експлуатації, за яких витрати на експлуатацію не перевищували норми економічної довговічності.

Економічна довговічність визначається рентабельністю використання ГТУ, нагнітача, компресора. Один зі шляхів зниження капітальних витрат реалізується в сфері виробництва шляхом зниження масогабаритних показників основного і допоміжного устаткування. Зниження маси устаткування можна досягти підвищенням робочих параметрів устаткування і застосуванням нових матеріалів. Для ГПА підвищення робочих параметрів полягає насамперед у збільшенні тиску газу на виході з нагнітача і підвищення частоти обертання ротора нагнітача.

Зниження капітальних витрат є іншим шляхом збільшення одиничної потужності і, отже, продуктивності агрегату. Збільшення одиничної потужності і ККД приводних ГТУ є одним з основних напрямків розвитку ГПА.

Таким чином, рентабельність залежить від фізичної довговічності при інтенсивній експлуатації, а також від числа і періодичності ремонтів, планових і позапланових простоїв на ТОіР.

Моральна довговічність обумовлена особливостями протікання науково-технічного прогресу в області створення ГТУ і компресорів. Дійсно, зі створенням нових матеріалів, удосконалюванням технології моторобудування і розрахунків на міцність виникає можливість виготовлення більш економічних ГТУ, нагнітачів та компресорів підвищеної потужності.

Одночасно робота зі створення більш потужних і економічних ГТУ і компресорів обумовлює зниження не тільки капітальних, але й енергетичних витрат на транспортування газу. Усе це приводить до того, що “застарілі” конструкції замінюються новими, більш вдосконаленими.