Вопрос 2. Технические состояния и их взаимосвязь с процессом технической эксплуатации

Лекция

Тема: ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Вопрос 1. Основные понятия и определения технической эксплуатации

Общие задачи, содержание, систему технической эксплуата­ции и требования к техническому состоянию судов, судовых кон­струкций и технических средств определяют ГОСТ 18322-78, ГОСТ 23346-78 и Положение о технической эксплуатации морского флота. Общие требования по технической эксплуата­ции СЭО, включая электрические средства автоматизации энер­гетических установок, вспомогательных механизмов и систем, установленного на судах морского флота, определяют ПТЭ СТС и Комплексная система ТО и ремонта судов.

В соответствии с этими документами под технической эксплуатацией СЭО и ЭСА понимается совокупность меро­приятий по техническому использованию, техническому обслу­живанию и ремонту. Техническая эксплуатация СЭО и ЭСА представляет собой производственную, организационную и на­учно-техническую деятельность судовых экипажей, береговых предприятий и организаций, обеспечивающую эффективное ис­пользование и исправное состояние СЭО и ЭСА (рис.1.1).

Начало эксплуатации устанавливается в нормативно-техни­ческой документации на СЭО и ЭСА или договорах о поставке и может исчисляться: с момента отгрузки, с момента получе­ния потребителем или с момента окончания монтажа и наладки после установки СЭО и ЭСА на судне.

Окончание эксплуатации определяется переходом в пре­дельное состояние соответствующего вида, при котором предпо­лагается окончательное прекращение применения СЭО или ЭСА по назначению.

Управление технической эксплуатацией включает в себя планирование, создание организационных структур, регулирова­ние, контроль, учет и анализ результатов эксплуатации. Оно должно обеспечивать выполнение основных задач технической эксплуатации.

Рис.1.1. Структурная схема системы технической эксплуатации

Техническое использование — использование СЭО и ЭСА по назначению с технико-экономическими показателями, предусмотренными приемо-сдаточными документами или задан­ными судовладельцем. Техническое использование СЭО и ЭСА осуществляется судовым экипажем и заключается в контроле, и учете технического состояния, проверке готовности к действию, вводе и выводе из действия, обеспечении, изменении и поддер­жании режимов работы, сопоставлении заданных и фактиче­ских характеристик, оценке и регистрации отклонений.

Техническое обслуживание представляет собой комплекс операций или операцию по поддержанию работоспо­собности или исправности СЭО и ЭСА при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании. ТО со­держит регламентированные в конструкторской документации операции для поддержания работоспособности или исправности СЭО и ЭСА в течение их срока службы. Под операцией ТО по­нимается законченный этап ТО составной части изделия, выполняемый на одном рабочем месте исполнителем определен­ной специальности.

В ТО СЭО и ЭСА могут входить контроль технического со­стояния, регулировка, очистка, смазка, выявление и устранение неисправностей, замена некоторых составных частей, изношен­ных или вышедших из строя, и т. д. ТО СЭО и ЭСА осуществля­ется электрогруппой судна, ремонтными бригадами и берего выми подразделениями и предприятиями (базами технического обслуживания, судоремонтными заводами и др.).

Ремонт — это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности СЭО и ЭСА и восстановле­нию ресурсов СЭО и ЭСА или их составных частей. Под опера­цией ремонта понимается законченная часть ремонта, выполняе­мая на одном рабочем месте исполнителями определенной спе­циальности. В ремонт могут входить разборка, дефектация, контроль технического состояния СЭО и ЭСА, восстановление де­талей, сборка и т. д. Содержание части операций ремонта мо­жет совпадать с содержанием некоторых операций ТО. Ремонт может выполняться заменой или восстановлением отдельных деталей, блоков. Ремонт, как правило, сопровождается выдачей определенных гарантий на последующий срок эксплуатации или наработку СЭО и ЭСА.

В зависимости от характера неисправностей и сложности и объема работ, необходимых для приведения СЭО и ЭСА в ис­правное или работоспособное состояние, ремонт разделяют на плановый и неплановый, текущий, средний, капитальный, регла­ментированный ремонт и ремонт по техническому состоянию.

Плановый ремонт — это ремонт, постановка на который осу­ществляется в соответствии с требованиями нормативно-техни­ческой документации; постановка на неплановый ремонт осу­ществляется без предварительного назначения.

Текущий ремонт выполняется для обеспечения или восстанов­ления работоспособности СЭО и ЭСА и состоит в замене и (или) восстановлении отдельных частей (переборка СЭО, вос­становление зазоров, регулировка, устранение мелких неисправ­ностей электросетей, приборов, ЭСА).

Средний ремонт выполняется для восстановления исправно­сти и частичного восстановления ресурса оборудования с заме­ной или восстановлением деталей ограниченной номенклатуры и контролем технического состояния составных частей, выпол­няемом в объеме, установленном нормативно-технической до­кументацией.

Капитальный ремонт выполняется для восстановления ис­правности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.

Для судовых технических средств установлено два вида ре­монта: текущий и капитальный.

Регламентированный ремонт - плановый ремонт, выполняе­мый с периодичностью и в объеме, установленными в эксплуа­тационной документации, независимо от технического состояния оборудования к моменту начала ремонта.

Ремонт по техническому состоянию - плановый ремонт, при котором контроль технического состояния выполняется с периодичностью и объемом, установленными в нормативно-техниче­ской документации, а объем и момент начала ремонта опреде­ляются техническим состоянием СЭО и ЭСА.

Различают следующие характерные временные режимы эксплуатации: непрерывный Н, циклический Ц, оператив­ный ОП и общий ОБ, определяемые чередованием периодов ожидания (по условиям эксплуатации от объекта не требуется функционирование, он не создает полезного эффекта, но готов к немедленному приведению в действие) и действия (от объекта требуется функционирование).

При непрерывном режиме эксплуатации период действия объекта длится непрерывно, при циклическом режиме опреде­ленные периоды действия и ожидания чередуются с постоянной цикличностью, при оперативном режиме неопределенный пери­од ожидания сменяется периодом действия заданной продолжи­тельности, а при общем режиме периоды действия и ожидания чередуются случайным образом.

Совокупность взаимосвязанных средств, документации ТО и ремонта, исполнителей, необходимых для поддержания и вос­становления качества СЭО и ЭСА, составляет систему ТО и ремонта СЭО и ЭСА.

Показатели системы ТО и ремонта позволяют оценить затра­ты, обусловленные конструкцией и техническим состоянием СЭО и ЭСА (оперативные затраты), и затраты, обусловленные орга­низацией, технологией выполнения ТО и ремонтов, материаль­но-техническим обеспечением, квалификацией персонала, усло­виями окружающей среды и т. д. Такими показателями являют­ся средняя продолжительность ТО (ремонта), средняя трудоем­кость ТО (ремонта), средняя стоимость ТО (ремонта) и др.

Техническое обслуживание и ремонт СТС на водном транс­порте проводят по планово-предупредительной системе.

 

Вопрос 2. Технические состояния и их взаимосвязь с процессом технической эксплуатации

 

Техническое состояние СЭО и ЭСА характеризует­ся совокупностью подверженных изменению в процессе произ­водства или эксплуатации свойств СЭО и ЭСА, определяемой в данный момент времени признаками, установленными техни­ческой документацией на этот объект.

Начальное техническое состояние СЭО и ЭСА определяется конструктивно-производственными факторами: схемные и кон­структивные решения, элементная база и материалы, качество производства.

В процессе технической эксплуатации (ТЭ) СЭО и ЭСА под­вергаются воздействию многих эксплуатационных факторов, раз личным образом влияющих на их техническое состояние. К та­ким факторам относятся условия и режимы работы СЭО и ЭСА (установившиеся и переходные режимы, влияние окружающей среды - температура, влажность, вибрация и др.) и воздейст­вия обслуживающего персонала, определяемые квалификацией и стажем работы (выбор режимов эксплуатации, проведение ТО и ремонтов).

Под действием эксплуатационных факторов за определен­ный период времени вследствие износа и старения элементов происходит изменение технического состояния СЭО и ЭСА.

Многообразие и вероятностный характер воздействий кон­структивно-производственных и эксплуатационных факторов на СЭО и ЭСА приводят к следующему:

не представляется возможным обеспечить выпуск объектов со строго номинальными значениями параметров, и поэтому в нормативно-технической документации приводятся допускаемые предельные отклонения параметров от номинальных значений;

оказывается различным фактическое техническое состояние объектов при одинаковой продолжительности эксплуатации или наработке.

Указанные обстоятельства обусловливают взаимосвязь про­цесса ТЭ с процессом изменения технического состояния СЭО и ЭСА и создают необходимость определения вида технического состояния СЭО и ЭСА путем диагностирования в процессе экс­плуатации.

Виды технических состояний. Соответствие или несоответ­ствие качества объекта определенным техническим требовани­ям, установленным нормативно-технической документацией на этот объект характеризуется видом технического состояния. Все множество возможных технических состояний, присущих данно­му объекту, с помощью установленных критериев качества пред­ставляют следующими подмножествами видов технических со­стояний:

Ω_ии Ω_ни - исправное и неисправное;

Ω_р и Ω _нр - работоспособное и неработоспособное;

Ω_ф и Ω_нф - правильного и неправильного функционирова­ния;

Ω_п - предельное состояние.

Исправное и неисправное состояния делят все множество со­стояний на два непересекающихся подмножества. Исправным (исправность) называется такое состояние объекта Ω_и, при кото­ром он отвечает всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации. Неисправным (неисправ­ность) называется состояние объекта Ω_ни, при котором он не со­ответствует хотя бы одному из требований нормативно-техниче­ской и (или) конструкторской документации.

Работоспособное состояние (работоспособность) Ω_р- такое состояние объекта, при котором значения всех параметров, ха­рактеризующих способность выполнять заданные функции, со­ответствуют требованиям нормативно-технической и (или) кон­структорской документации.

Неработоспособное состояние (неработоспособность) Ω_нр - состояние объекта, при котором значение хотя бы одного пара­метра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

Техническое состояние правильного функционирования (пра­вильное функционирование) Ω_ф — такое, при котором применяе­мый по назначению объект в целом или его составная часть вы­полняют в текущий момент времени предписанные им алгорит­мы функционирования со значениями параметров, соответствую­щими установленным требованиям. Соответственно в состоя­нии неправильного функционирования Ω_нфобъект не выполняет предписанные алгоритмы функционирования с требуемыми значениями параметров.

Различают еще предельное состояние объекта Ω_п, при кото­ром его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Переход в предельное состояние может произойти вследст­вие отказа или из-за неустранимого нарушения требований безопасности, снижения эффективности эксплуатации, мораль­ного старения и других факторов. Переход СЭО и ЭСА в пре­дельное состояние приводит к временному или окончательному прекращению применения по назначению. Переход перемонти­руемого оборудования в предельное состояние в результате от­каза или наступления момента, после которого дальнейшее при­менение еще работоспособного оборудования оказывается недо­пустимым из-за опасности или вредности технического исполь­зования, означает окончательное прекращение применения по назначению.

Ремонтируемый объект может переходить в предельное со­стояние, при котором требуется ремонт (временное прекраще­ние применения по назначению) или прекращение применения объекта по назначению (списание).

Согласно приведенным определениям все множество техни­ческих состояний Ω объекта может быть представлено в виде объединений пар множеств

Ω=Ω_и Ω_ни=Ω_Р Ω_нр=Ω_Ф Ω_нф.

При этом понятие исправность шире, чем понятие работоспо­собность. Работоспособный объект может быть неисправным, но его неисправности при этом не настолько существенны, чтобы

нарушать работоспособность. Это, например, неисправности, связанные с нарушением внешнего вида. В свою очередь поня­тие работоспособность шире, чем понятие правильное функцио­нирование. Так, неработоспособный объект с учетом всех режи­мов работы может находиться в состоянии правильного функ­ционирования для конкретного режима работы, на который имеющиеся неисправности не оказывают влияния. Это можно записать следующим образом:

Ωи Ωр Ωф Ω; Ω_нф Ω_нр Ω_ни Ω.

Все подмножества видов технических состояний являются пересекающимися, и внутри каждого вида может быть большое число технических состояний (рис. 1.2).

Группы технических состояний. Для уточнения технические состояния объекта могут быть разделены на конечное число групп, каждая из которых характеризуется определенными об­щими свойствами. Техническое состояние при проверке объекта распознается с точностью до вида, а при поиске дефекта - с точностью до группы.

 

Рис.1.2. Диаграмма видов и групп технических состояний

 

Согласно рис.1.2, технические состояния объекта можно ус­ловно разбить на характерные группы, определяемые соответ­ствующими пересечениями подмножеств видов технических со­стояний:

И = Ω_и∩Ω_р∩Ω_ф - группа состояний исправных работоспособ­ных и правильного функционирования;

P = Ω_р∩Ω_ф∩Ω_ни - группа состояний работоспособных пра­вильного функционирования неисправных;

Ф = Ω_ф ∩Ω_ни∩Ω_нр - группа состояний правильного функцио­нирования неисправных неработоспособных;

НФ = Ω_нф∩Ω_ни∩Ω_нр группа состояний неправильного функ­ционирования неисправленных неработоспособных.

Следует еще выделить группу предельных состояний П, в которых применение по назначению СЭО и ЭСА недопустимо из-за уст­ранимого или неустранимого отка­за или нецелесообразно из-за мо­рального старения и т. п.

Убеждаться в исправности (не­исправности) объекта необходимо после его изготовления и ремонта, так как новый или отремонтиро­ванный объект должен удовлетво­рять требованиям нормативно-тех­нической документации.

Определение работоспособного (неработоспособного) ТС объекта, т. е. выполняет ли он все заданные функции с сохранением значений требуемых параметров (приз­наков) в допустимых пределах, важно практически для всего процесса эксплуатации, при ТО, после транспортирования и

хранения и т. д.

Определение ТС правильного (неправильного) функциони­рования объекта, при котором значения параметров (призна­ков) в текущий момент реального времени находятся в допусти­мых пределах (объект правильно выполняет конкретную задан­ную функцию) является существенным для процесса примене­ния по назначению.

Установление предельного ТС объекта в процессе ТЭ обычно означает необходимость прекращения дальнейшей ТЭ и списа­ние объекта.

Техническое состояние - неисправное, неработоспособное, предельное, а также неправильного функционирования - может уточняться в ходе выявления соответствующих дефектов, отно­сящихся к одной или нескольким частям объекта или к объекту в целом.

В процессе эксплуатации под воздействием эксплуатацион­ных факторов объект будет переходить из одной группы ТС в другую. В зависимости от ТС объект может по-разному эксплуа­тироваться, т. е. меняться мероприятия технической эксплуата­ции.