Техническое обслуживание с периодическим контролем

При ТО с периодическим контролем ТС, регламентирован­ным по срокам и объему, контроль проводится с целью про­верки и определения работ по поддержанию или восстановле­нию этого состояния. В результате выявляются элементы с па­раметрами, величины которых близки к предельным, а также отказы, которые не были обнаружены (не проявились) до про­ведения проверки.

Периодический контроль ПС особенно существенен для СЭО и ЭСА, длительно работающих (например, СЭО и ЭСА, обслуживающих главную энергетическую установку) или дли­тельно находящихся в режиме ожидания или хранения (напри­мер, средства защиты и сигнализации). В этих случаях в ходе длительного хранения возможно значительное уменьшение ве­роятности безотказной работы.

Для получения достоверной информации о ТС чаще всего применяют активный контроль, при котором проверяемое элек­трооборудование или системы работают в специальном кон­трольном режиме и не могут быть использованы по назначению. Процесс контроля в ряде случаев связан с созданием бо­лее напряженного режима работы и может привести к допол­нительным неисправностям.

При сокращении периода между контрольными проверками уменьшается время технического использования или готовно­сти к применению СЭО и ЭСА, увеличиваются эксплуатацион­ные расходы на проведение контроля и может возрасти интен­сивность отказов в результате осуществления контрольных опе­раций и ошибок обслуживающего персонала. С увеличением периодичности контроля снижается вероятность того, что уст­ройство будет работоспособным в дальнейшем.

Таким образом, необходимо определить сроки проведения контроля с учетом указанных обстоятельств, противоречиво влияющих на эффективность эксплуатации при изменении пе­риодичности контроля. Ниже рассматриваются наиболее про­стые подходы к определению периода регламентированного контроля при следующих допущениях: события, состоящие в появлении отказов в межконтрольный период в процессе кон­троля, являются независимыми; интенсивности отказов в межконтрольный период и в период контроля _к есть величины постоянные; обеспечивается абсолютная достоверность кон­троля, отказами аппаратуры контроля можно пренебречь.

Период контроля можно определить, задав некоторый риск, характеризующий состояние устройства. Допустимый риск мо­жет быть задан как максимальная вероятность отказа устрой­ства в конце периода (Qmax-максимальный риск) или как ве­роятность отказа в любой момент периода контроля (Q_cp-средний риск).

Если задан максимальный риск Qmax, то периодичность кон­троля Т_к определяется из условия

В этом выражении показатель степени Т_К есть малая ве­личина, поэтому

откуда

(5.17)

Если задан средний риск, то

отсюда периодичность контроля

(5.18)

Воспользовавшись разложением функции в степенной ряд

и учитывая при малых значениях только три первых члена ряда, можно решить уравнение (5.18):

(5.19)

При учете первых четырех членов ряда решение может быть уточнено:

(5.20)

В тех случаях, когда в процессе контроля устройство рабо­тает в более напряженном режиме со значительно большей ин­тенсивностью отказов, оптимальная периодичность контроля может быть определена, если вероятность появления от­каза в межконтрольный период Т_к

равна вероятности появления отказа во время контроля t_K

т.е. при условии равенства вероятностей Q=Qk. Основное условие определения периодичности контроля представляется равенством

(5.21)

Время контроля t_K с учетом времени устранения отказов представляется в виде суммы трех составляющих

где t_П-среднее время на проверку ТС; -среднее время на устранение отказов, возникших в межконтрольный период; -среднее время на устранение отказов, возникших в процессе контроля; t_в- среднее время на устране­ние одного отказа.

Тогда , откуда

После подстановки t_K в выражение (5.21) условие для опре­деления периодичности контроля примет вид

и

(5.22)

Из полученного выражения следует, что при принятых усло­виях периодичность контроля увеличивается с ростом времени проверки ТС и интенсивности отказов во время контроля.

Периодичность контроля ТС Т_к может быть определена из условия равенства стоимости процедуры контроля и стоимости пребывания оборудования или системы в неработо­способном состоянии.

При этом стоимость выполнения процедуры контроля явля­ется переменной величиной и зависит от периодичности кон­троля. Контроль обладает восстанавливающим свойством, по­этому после того как устройство проконтролировало и уста­новлено, что оно работоспособно (если обнаруживается отказ, то он устраняется), то вероятность безотказной работы вновь возрастает до единицы.

Средняя стоимость контроля устройства в течение времени t_K в заданном объеме

где С₁- стоимость контроля устройства в единицу времени, руб./ч.

Средняя стоимость потерь от необнаруженного отказа, ко­торый возник в межконтрольный период, т.е. стоимость пребы­вания устройства в неработоспособном состоянии в пределах одного периода

где С₂-стоимость пребывания устройства в неработоспособ­ном состоянии в единицу времени, руб./ч; t_HC-среднее время неработоспособного состояния устройства в пределах одного периода контроля, ч ( ).

Время, в течение которого устройство находится в неработо­способном состоянии за период Т_к, зависит от момента отказа устройства и равно ( ). Среднее время неработоспособ­ного состояния системы t_HC определяется вероятностью возник­новения отказа в момент , т. е. , и находится по формуле

(5.23)

При принятом экспоненциальном законе для плотности ве­роятности отказов

из (5.23) следует

(5.24)

Значение оптимальной периодичности контроля Т_KO находят из условия С_k= С_HP, т.е. C₁t_k=C₂t_HC.. Это условие с учетом (5.24) и трех первых членов ряда в разложении функции дает

(5.25)

Формулы (5.17), (5.39), (5.20), (5.22) и (5.25) могут быть использованы для определения периодичности контроля в зави­симости от назначения, режима работы и требований к обеспе­чению надежности СЭО и ЭСА.

Периодичность определения ТС в процессе ТЭ СЭО и ЭСА устанавливается на основе инструкций заводов-изготовителей, требований ПТЭ СТС, руководства Регистра по техническому надзору за судами в эксплуатации, действующих планов-гра­фиков ТО, имеющихся сведений об эксплуатационной надеж­ности конкретных типов СЭО и ЭСА. Рекомендуемые значения периодичности определения ТС основных видов и групп СЭО следующие [7]:

3 месяца для относящихся к 1-й группе надежности дизель-, турбо- и валогенераторов с автоматическим регулятором на­пряжения, аварийных дизель-генераторов, электродвигателей в электроприводах (ЭП), гребных электродвигателей, полупро­водниковых преобразователей и возбудителей гребных элек­трических установок, коммутационной, пускорегулирующей и защитной аппаратуры в распределительных устройствах и ЭП, СЭО во взрывоопасных помещениях и пространствах, автору­левых, электрического машинного телеграфа, служебной теле­фонной связи, авральной сигнализации о пожаре, аварийного электрического освещения и сигнально-отличительных фона­рей;

1 месяц для относящихся к 1-й группе надежности аккуму­ляторов;

б месяцев для относящихся к 1-й группе надежности ГРЩ, АРЩ и пультов управления;

6-12 месяцев для относящихся ко 2-й группе надежности трансформаторов, полупроводниковых преобразователей в ЭП, распределительных устройств, аппаратуры внутренней связи, сигнализации и управления судном, кабелей и проводов;

3-12 месяцев для относящихся ко 2-й группе надежности электродвигателей в ЭП, коммутационной, пускорегулирующей и защитной аппаратуры в ЭП и распределительных устройств;

при осмотровом контроле в процессе ТИ для относящихся к 3-й группе надежности электрического освещения, электрона­гревательных и отопительных приборов.

Периодичность определения технического состояния ЭСА рекомендуется, по возмож-ности, совмещать с определением ТС соответствующих автоматизированных СТС:

не реже одного раза в 3 месяца для ЭСА 1-й группы надеж­ности;

один раз в 3-12 месяцев для ЭСА 2-й группы надежности.

Предельные отклонения периодичности контроля ТС ЭСА устанавливают в соответствии с рекомендациями, изложенны­ми в 5.2.