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_и и 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_нф объект 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.