Техническая эксплуатация объектов водного транспорта и управление качеством: Пособие по выполнению контрольной работы, страница 9

Определение или прогнозирование периода наступления предельного состояния объекта является важной задачей технической эксплуатации. Фактически, период предельного состояния объекта водного транспорта характеризует время эффективной эксплуатации объекта, когда затраты на устранение определенного количества отказов в работе объекта оправданы, что задается допустимым уровнем вероятности безотказной работы. Следовательно, период предельного состояния, например, некоторого типового объекта может выступать в качестве основы для обоснования нормы амортизационных отчислений для объектов аналогичного типа.

Существуют различные виды отказов. На рисунке 6, а_, например, показана характерная зависимость увеличения диаметра втулки ∆D, когда определяющим является износ, вызванный трением.

    а)                                                      б)

     в)                                                     г)

Рисунок 6 – Типовые кривые изменения свойств деталей судна во времени

Участок I ускоренного износа соответствует периоду приработки сопряженных деталей, участок II с установившейся минимальной интенсивностью износа определяет основной срок эксплуатации изделия, на участке III быстро нарастает поток отказов, дальнейшая эксплуатация изделия по условиям безопасности или экономическим условиям становится невозможной. Пересечение кривой с горизонтальной линией, соответствующей предельному состоянию втулки, характеризуемому изменением диаметра до ∆D_ц, определяет долговечность изделия, которая является вероятностной величиной, изменяющейся в определенных пределах в зависимости от внутренних и внешних факторов.

Изменение напряженности основных корпусных связей во времени в результате физического износа иллюстрирует рисунок 6, б. Пересечение кривых I и II с горизонтальной линией, соответствующей предельно допустимому напряжению σ_п, определяет долговечность связей Т₁ и Т₂, которые в общем случае также зависят от внутренних (место расположения связи в корпусе, свойства материалов, запасы прочности) и внешних (характер и условия воздействия внешней среды, качество ухода) факторов.

На рисунке 6, в показаны законы изменения толщины (сечения) детали в результате различных воздействий, определяющих интенсивность физического износа. Кривая I соответствует ускоренному износу при разрушении защитных покрытий и отсутствии в дальнейшем должного ухода, кривая II характеризует постепенное замедление износа за счет образования защитных окисных пленок, а кривая III показывает неизменность скорости износа во времени и обычно отражает осредненные данные интенсивности коррозии за длительный промежуток времени.

На рисунке 6, г показаны эксплуатационные нагрузки, воздействующие на объект. Если фактические нагрузки (удары при швартовке, гидравлический удар, взрыв и другие) значительно превосходят предельно допускаемые, может произойти отказ. В этом случае период предельного состояния определяется абсциссой Т₁.

Влияние мероприятий технической эксплуатации на долговечность объекта характеризуется типовыми графиками, приведенными на рисунке 7.

Рисунок 7 – Влияние качества системы технической эксплуатации на

долговечность объекта:

Q – вероятность отказа объекта

Ускоренный износ объекта (кривая I) может быть результатом плохого проектирования, нарушения технологии изготовления, а кроме этого следствием недостатков в процессе ремонта, технического обслуживания, технического использования объекта. Кривая II определяет «нормальный» эксплуатационный ресурс объекта Т₂, соответствующий техническим условиям. Увеличенный ресурс объекта (кривая III) может быть достигнут за счет применения износостойких материалов и покрытий, удачной компоновки деталей из которых состоит объект, эффективных мероприятий его системы технической эксплуатации.

Ниже приводится один из вариантов определения (прогнозирования) наступления периода предельного состояния транспортного судна.

Пример.