3. Методы исследование надежности различных типов оборудования

Огромное значение в решении проблемы надежности приобретает постоянный, систематический, хорошо орга­низованный сбор и изучение информации об отказах, анализ их фи­зической природы, обнаружение их внутренних, скрытых причин.

Ценную информацию могут дать испытания оборудования в ходе серийного производства, в процессе опытной эксплуатации. Однако наиболее полная, исчерпывающая информация об отказах, их причи­нах, формах проявления, условиях, в которых они произошли, может быть получена в процессе реальной эксплуатации данного или ана­логичного оборудования. Обобщив анализ причин, вызывающих от­казы, изучив физику этих явлений и оценив уровень надежности, можно сказать, что основные задачи в этой области решены. Прак­тика и опыт показывают, что большую часть как полных, так и час­тичных отказов новых изделий трудно заранее предвидеть, предска­зать, а значит, и предотвратить. Например, исследование надежности теплообменника, как восстанавливаемого оборудования, можно осуществить двумя методами: рассматри­вать характеристики надежности отдельных элементов теплообменника или рассматривать теплообменник целиком и изучать поток отказов, не исследуя отказы отдельных эле­ментов.

При использовании первого метода обследуют теплообменники, ра­ботающие в определенной установке в приблизительно одинаковых условиях. Для определения характеристик надежности надо исследо­вать реализации наработок этого элемента, полученные в процессе эксплуатации. Сведения об обстоятельствах, сопутствующих каждому отказу, должны быть максимально полными и подробными. Поскольку на заводах такие информационные данные часто отсутствуют, то оче­видно, необходимо временно отказаться от первого метода и исполь­зовать второй.

Определение характеристик надежности теплообменника с помощью модели суммарного потока отказов допускает использование информа­ции, меньшей по объему и худшей по качеству, чем первая методика. В некоторых случаях исследователь может не знать, по какой причине произошел отказ или из какого материала был изготовлен отказавший элемент. Если при использовании первой методики непол­ноценная информация вносит неопределенность в модель распределе­ния наработок, то при использовании второй методики имеет значение сам факт возникновения отказа независимо от причин, вызвавших его.

Например, одно из предельных состояний, определяющее долговечность труб, является критический уровень коррозии, с наступлением которого в трубах на­чинают появляться отверстия. В этом случае отказы теплообменника возникают из-за коррозии труб. Суммарную наработку (в сутках) оп­ределяли от начала эксплуатации трубного пучка до первого отказа из-за коррозии. Было установлено, что верхний трубный пучок с ве­роятностью 0,95 долговечнее нижнего.

При исследовании надежности поршневых компрессоров высокого давления для аммиачно-метанолового производ­ства был установлен факт низкой надежно­сти кольцевых пластинчатых клапанов у трех типов газовых компрес­соров. Были построены графики интенсивности отказов кла­панов для трех периодов (приработки, нормальной эксплуатации, из­носа). Наибольший интерес представляет период износовых отказов, распределение которых происходит по нормальному закону.