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.