3. Обработка информации о надежности буровых и нефтегазопромысловых машин

3.1. Особенности сбора статистической информации для, оценки показателей надежности

Для буровых и нефтегазопромысловых машин очень характерно рассеивание значений показателей надежности. Наряду с особенностями конструкции машин, технологии их изготовления большое влияние на разброс показателей надежности оказывают условия эксплуата­ции техники. Под условиями эксплуатации понимается климатичес­кие условия, квалификация обслуживающего персонала, состояние ремонтной базы, режим работы, особенности хранения оборудования, обеспеченность запасными частями, горюче-смазочными материалами и т.д. На глубинное оборудование значительное влияние оказывают угол искривления скважины, в которой эксплуатируется оборудование, ее глубина, физико-химические свойства среды. Очень специфичны и разнообразны нагрузки, действующие на буровые и нефтегазопромис-ловые машины. В связи с этим статистическая информация должна отражать особенности режимов работы и условий эксплуатации ма­шин.

Учитывая рассеивание информации о надежности следует уста­новить необходимое количество машин, над которыми нужно взять наблюдение как при сборе сведений при эксплуатации оборудования в реальных условиях, так и при проведении специальных исследований.

Обработка статистической информации о надежности ведется в следующей последовательности.

1. Анализ статистического материала и построение статисти­ческого ряда информации.

2. Расчет параметров статистического распределения.

3. Оценка резко выделяющихся данных.

4. Построение эмпирической кривой плотности распределения показателя надежности.

5. Выбор теоретического закона распределения.

6. Проверка гипотезы о соответствии эмпирического и теорети­ческого распределений с помощью критериев согласия.

7. Определение доверительных границ показателя надёжности

3.2. Построение статистического ряда информации

Для облегчения расчетов при числе информации статис­тический материал обычно представляется в виде статистического ряда. Число интервалов ряда принимается равным

. (12)

Рекомендуется принимать от 5 до 20 интервалов. Интервалы ряда принимают равными. Но допускается объединять интервала и при­нимать их разной величины, если количество наблюдения в интер­вале меньше пяти.

Величину одного интервала определяют по выражению

, (13)

где - наибольшее значение случайной величины; - наименьшее значение случайной величины; - ширина интервала.

При составлении статистического ряда для каждого интервала подсчитывают:

- количество значений случайной величины в i-м интервале;

- частость ( опытная вероятность) в i-м интервале;

- накопленная частость;

эмпирическая плотность вероятности.

3.3. Анализ резко выделяющихся значений с целью проверки возможности оставления или исключения таких данных из рассмотрения

Статистическая информация может содержать резко выделяющиеся значения, которые оказывают существенное влияние на оценку пока­зателей надежности. Поэтому все резко выделяющийся значения слу­чайной величины должна быть проанализированы и исключены ив рас­смотрения, если они являются следствием грубых ошибок при наблю­дении. Однако известны случаи, когда необоснованно отбрасываются результаты наблюдений, которые якобы нарушают виц исследуемого Процесса, что может привести к неверным выводам, особенно при ма­лой выборке. В связи с этим при исключении из рассмотрения отдель­ных результатов нужно тщательно проанализировать условия проведе­ния наблюдений, физическую картину процесса. Большой разброс зна­чений может быть и следствием резко меняющихся условий эксплуата­ции, некачественной технологии изготовления изделия.

Приближенно оценку информации на выпадающие точки проводят по правилу . Если, значения случайной величины не выходят за пределы , все точки информации считают действительными.

Для более точной проверки применяют специальные критерии.

Рассмотрим критерии Романовского, Ирвина и Груббса.

Критерий Романовского. При применении критерия Романовского вычисляют и без учета сомнительного члена ряда распре­деления . Если при числе информации , то с выбранной вероятностью данный результат можно исключить из дальнейшего рассмотрения. Значения приводятся в таблицах. Когда есть несколько выделяющихся членов ряда распределения, то и рассчитывают без них, затем каждую величину проверяют по рассмотренной схеме.

Критерий Ирвина. Определяют критерий по формуле

, (14)

где и смежные точки информации.

Расчет ведется, в отличие от критерия Романовского, по всей статистической информации. Если значение при данном , то анализируемая величина исключается из дальнейшего рассмотрения с вероятностью 0,95 или 0,99.

Критерий Груббса. По критерию Груббса проверяют крайние члены распределения. Расчет ведется по формуле

, (15)

где равно , или . Если при известном и принятом уровне значимости , то крайние члены исключаются из рассмотрения. Значения для разных и уровнях значимости приводятся в таблицах.