Основы теории надежности и диогностики / 09 Долговечность СТС

9. Долговечность СТС.

Долговечность СЭУ – свойство сохранять её работоспособность до достижения предельного состояния. ПС может достигаться вследствие различных причин:

• физического износа;

• морального износа.

Работоспособность установки можно восстанавливать сколь угодно долго, обеспечивая продолжение эксплуатации необходимым уровнем технического обслуживания и ремонта. Но здесь необходимо учитывать экономический фактор и фактор морального износа /фактор времени/.

Предельное состояние СЭУ судна – такое состояние, при котором дальнейшая эксплуатация его нецелесообразна по экономическим причинам. Оно определяется экономической целесообразностью дальнейшей эксплуатации.

F (t) - вероятность достижения предельного состояния

m₀ – число элементов, достигших ПС;

m - общее число элементов.

ПС СЭУ не является предельным для её элементов и определяется по совокупности состояние каждого из них. Однако стоимость ремонтных затрат может значительно увеличить себестоимость эксплуатации СЭУ, которая и определит наступление предельного состояния. Признаки /критерии/ предельного состояния устанавливаются нормативно-технической документацией.

ПС СЭУ при рассмотрении характеристик долговечности является случайным событием, зависящим от ряда случайных величин:

• срока службы;

• ресурса;

• гарантированного ресурса;

• межремонтного ресурса;

• назначенного ресурса;

• использованного ресурса;

• гамма-процентного ресурса.

Важнейшим из этих величин является срок службы. Он представлен в виде суммы двух случайных величин: времени эксплуатации и продолжительности внеэксплуатационного периода.

Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации, включая плановые и вынужденные остановки, до предельного состояния.

Ресурс – продолжительность работы установки (в часах) до наступления предельного состояния.

Гарантированный ресурс – наработка, в течение которой изготовитель гарантирует безотказную работу установки при условии правильной эксплуатации и несет ответственность за возникшие неисправности.

Межремонтный ресурс – наработка установки до среднего или капитального ремонта.

Назначенный ресурс – наработка, по достижении которой эксплуатация установки должна быть прекращена по причинам безопасности.

Использованный ресурс – наработка от начала эксплуатации до настоящего времени.

Чтобы снизить вероятность отказов в межремонтный период /период эксплуатации/ ответственных объектов необходимо назначать нормативные ресурсы не по средней величине, а по гамма-процентному ресурсу t .

Согласно ГОСТ 13377-75 гамма-процентный ресурс - это наработка, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью γ.

F (t) - вероятность достижения предельного состояния.

Показатель по гамма-процентному ресурсу применяют при оценке долговечности изделий, когда их техническое состояние ухудшается под влиянием естественных /природных/ процессов старения: коррозии, загрязнения, испарений, химических процессов.

При определении этой величины необходимо учитывать рассеивание значений ресурсов конкректных объектов относительно среднего значения. При этом необходимо получить распределение вероятности предельного состояния – функцию распределения долговечности.

Параметры, характеризующие предельное состояние, являются случайными величинами.

Для инженерного анализа долговечности и ремонтопригодности машин и механизмов принципиальное значение имеет понятие о потенциальном отказе. Путём изучения потенциальных отказов можно объективно оценивать и нормировать ресурсы до ремонтов, определять трудоёмкость работ и затраты на запасные части при ремонтах, а также решать задачу поиска конструктивных вариантов для обеспечения безотказной работы в течение всего срока службы машины.

2