02_Надежность_Терминология_надежности

Основы надежности СЭУ, Чистяков А.Ю., 23.11.11 Терминология надежности

2. Терминология надежности

Общие понятия. Одной из составных частей качества технического изделия (по сути дела любого объекта, изготовленного человеком) является свойство надежности. ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения» [5] определяет надежность как свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования (следует указать, что введенный взамен ГОСТ 27.002-89 в действие в 2011-м году ГОСТ 53480-2009 «Надежность в технике. Термины и определения» общего смысла терминов и определений не меняет, за исключением понятия комплексных показателей надежности). Надежность является комплексным свойством и включает в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

В зависимости от характера объекта могут учитываться не все компоненты, так сохраняемость СЭУ обычно не рассматривается, а для аварийного дизельгенератора, наоборот, свойство сохраняемости представляется одним из важнейших.

Под безотказностью понимают свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Под долговечностью понимают свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Под ремонтопригодностью понимают свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

Под сохраняемостью понимают свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Объекты теории надежности. В соответствии с ГОСТ [5] под техниче-

ским объектом понимают изделия, сооружения и системы, а также их подсистемы, рассматриваемые с точки зрения надежности на этапах проектирования, производства, испытаний, эксплуатации и ремонта. В последнее время объектами теории надежности являются также информация и человеческий фактор. Следует отметить, что понятия изделия (элемента), системы и подсистемы относительны и зависят от того, на каком уровне рассматривается свойство надежности. Так, для судна в целом, СЭУ будет являться системой, а отдельные системы СЭУ могут рассматриваться в качестве единого элемента. Если же рассматривать только СЭУ, то системы СЭУ могут быть представлены как в качестве элементов, так и систем, в зависимости от характера имеющихся данных о их надежности. При рассмотрении системы СЭУ отдельные ее компоненты (насосы, теплообменные аппараты, сепараторы и т.д.) обычно считаются элементами,

Основы надежности СЭУ, Чистяков А.Ю., 23.11.11 Терминология надежности

хотя на самом деле довольно сложны и состоят из отдельных подсистем и неделимых элементов.

Объекты разделяют на восстанавливаемые и невосстанавливаемые, обслуживаемые и необслуживаемые, ремонтируемые и неремонтируемые.

Под восстанавливаемым объектом понимают объект, для которого в рассматриваемой ситуации проведение восстановления работоспособного состояния предусмотрено в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Под обслуживаемым объектом понимают объект, для которого проведение технического обслуживания предусмотрено нормативно-технической документацией и (или) конструкторской (проектной) документацией.

Под ремонтируемым объектом понимают объект, ремонт которого возможен и предусмотрен нормативно-технической, ремонтной и (или) конструкторской (проектной) документацией.

Состояния объекта. Свойство долговечности неразрывно связано с понятием предельного состояния, под которым понимают состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесооб-

разно. Кроме того, различают исправное и неисправное, работоспособное и неработоспособное состояния.

Под исправным состоянием понимают состояние объекта, при котором он соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Под работоспособным состоянием понимают состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Следует отметить, что для сложных технических изделий допускается деление их неработоспособных состояний. Так, например, существует понятие частично неработоспособного состояния, т.е. состояния, при котором объект способен выполнять требуемые функции с пониженными показателями или способен выполнять лишь часть требуемых функций.

События. Переход объекта из одного состояния в другое происходит при осуществлении какого-либо события. При переходе и исправного в неисправное, но работоспособное состояние таким событием является повреждение, при переходе из работоспособного в неработоспособное или частично работоспособное состояние – отказ.

Повреждение – это событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.

Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Классификация отказов обычно устанавливается нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией по согласованию с заказчи-

Основы надежности СЭУ, Чистяков А.Ю., 23.11.11 Терминология надежности

ком на основе технико-экономических соображений и соображений безопасности. Тем не менее, возможно разделить отказы на 5 классов.

Первый класс различает отказы по причине возникновения:

-конструктивные отказы – отказы, возникшие по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленных правил и (или) норм проектирования и конструирования;

-производственные отказы – отказы, возникшие по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления или ремонта, выполняемого на ремонтном предприятии;

-эксплуатационные отказы – отказы, возникшие по причине, связанной с нарушением установленных правил и (или) условий эксплуатации;

-деградационные отказы – отказы, обусловленные естественными процессами старения, изнашивания, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации.

Второй класс различает отказы по способу их устранения:

-отказы устранимые в эксплуатации;

-отказы, устранение которых в эксплуатационных условиях невозможно. Третий класс различает отказы по характеру их возникновения:

-независимые отказы – отказы, не обусловленные другими отказами;

-зависимые отказы – отказы, обусловленные другими отказами.

-внезапные отказы – отказы, характеризующиеся скачкообразным изменением значений одного или нескольких параметров объекта;

-постепенные отказы – отказы, возникающие в результате постепенного изменения значений одного или нескольких параметров объекта;

-сбой – самоустраняющиеся отказы, или однократные отказы, устраняемые незначительным вмешательством оператора;

-перемежающиеся отказы – многократно возникающие самоустраняющиеся отказы одного и того же характера.

Четвертый класс разделяет отказы по их последствиям:

-отказы, до устранения которых объект сохраняет работоспособность, ограниченную только по времени;

-отказы, до устранения которых объект сохраняет работоспособность частично;

-отказы, до устранения которых эксплуатация объекта невозможна.

Пятый класс разделяет отказы по степени диагностируемости:

-явные отказы – отказы, обнаруживаемые визуально или штатными методами

исредствами контроля и диагностирования при подготовке объекта к применению или в процессе его применения по назначению;

-скрытые отказы – отказы, не обнаруживаемые визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования, но выявляемые при проведении технического обслуживания или специальными методами диагностики.

Безопасность и живучесть. Согласно [5], для сложных объектов с повышенными требованиями к безопасности эксплуатации (каковыми и являются

Основы надежности СЭУ, Чистяков А.Ю., 23.11.11 Терминология надежности

объекты морской техники) допустимо применять понятия «безопасности» и «живучести».

Безопасность – свойство объекта при изготовлении и эксплуатации и в случае нарушения работоспособного состояния не создавать угрозу для жизни и здоровья людей, а также для окружающей среды.

Живучесть – свойство объекта, состоящее в его способности противостоять развитию критических отказов из дефектов и повреждений при установленной системе технического обслуживания и ремонта, или свойство объекта сохранять ограниченную работоспособность при воздействиях, не предусмотренных условиями эксплуатации, или свойство объекта сохранять ограниченную работоспособность при наличии дефектов или повреждений определенного вида, а также при отказе некоторых компонентов. Под дефектом здесь понимают каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям (по ГОСТ

15467-79).

Контрольные вопросы

1.Дайте определение свойства надежности технического изделия.

2.Дайте определения подсвойств надежности.

3.Что является объектом теории надежности?

4.Что понимают под восстанавливаемым объектом?

5.Перечислите возможные состояния технического объекта.

6.Что понимают под неисправным состоянием объекта?

7.Что понимают под неработоспособным состоянием объекта?

8.Какие события приводят к переходу объекта от исправного к неисправному состоянию.