Об определении назначенного срока службы эксплуатируемого объекта с учетом показателя безопасной эксплуатации

 
Код статьиS023571190000547-2-1
DOI10.31857/S023571190000547-2
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Аффилиация: Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Адрес:
Аффилиация:
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Институт Машиноведения РАН им. А.А. Благонравова
Адрес: 
Название журналаПроблемы машиностроения и надежности машин
ВыпускВыпуск 4
Страницы53-57
Аннотация

Предложен уточненный подход к определению назначенного срока службы эксплуатируемого объекта по его техническому состоянию в зависимости от прогнозируемого остаточного срока службы и условий эксплуатации с учётом статистических данных о причинах отказов подобных объектов. Введено понятие показателя безопасной эксплуатации, и предложен способ его определения.

 

Ключевые слова
Источник финансированияРабота выполнена в МГТУ им. Н.Э. Баумана при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках Проекта № 2.7918.2017/БЧ
Дата публикации15.10.2018
Кол-во символов9796
Цитировать  
100 руб.
При оформлении подписки на статью или выпуск пользователь получает возможность скачать PDF, оценить публикацию и связаться с автором. Для оформления подписки требуется авторизация.

Оператором распространения коммерческих препринтов является ООО «Интеграция: ОН»

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.
1

Введение

2 Назначенный срок службы по ГОСТ 27.002 [1] определяется как календарная продолжительность эксплуатации, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния. Вместе с тем недопустимость дальнейшей эксплуатации объекта устанавливается на основе оценки риска. Причём, согласно ГОСТ Р 51898 допустимый риск определяется как риск, "который в данной ситуации считают приемлемым при существующих ценностях" [2].
3 На риск отказа объекта влияют как его техническое состояние, так и условия эксплуатации. В настоящее время назначенный срок службы, как правило, определяется, исходя из остаточного срока службы объекта, рассчитываемого с помощью аппарата математической теории надёжности, на основании статистических данных об отказах подобных объектов во время испытаний или эксплуатации. Примеры такого подхода показаны в работах [3-8]. В тех случаях, когда статистических данных недостаточно, используют экспертную оценку [9], или аппарат физической теории надёжности, в рамках которого моделируется рост выявленных дефектов [10-13].
4 Оценка остаточного срока службы по математической теории надёжности позволяет учесть как вероятность отказа вследствие износа объекта, так и вероятность отказа вследствие случайных внешних воздействий, однако не учитывает фактический коэффициент запаса прочности объекта и его накопленную усталостную повреждённость. Оценка остаточного срока службы по физической теории надёжности, напротив, не рассматривает вероятность отказа по причинам, не связанным с изменения фактических коэффициентов запаса. Известные способы оценки остаточного ресурса, обзоры которых даны в статьях [14-17], не позволяют использовать для определения назначенного срока службы сочетание методов и математической, и физической теорий надёжности, поэтому не дают возможности восполнить недостатки одной теории надёжности за счёт достоинств другой.
5 В работе [18] было показано, что наиболее точный прогноз вероятности отказа объекта можно получить при использовании произведения двух разных распределений вероятности отказа, одно из которых описывает вероятность внезапного отказа, а второе — вероятность постепенного отказа. К недостаткам предложенного в работе [18] метода оценки остаточного срока службы следует отнести необходимость определения зависимости вероятности отказа от времени по изменению коэффициента запаса, определяемой на основании данных, полученных при обследованиях объекта во время эксплуатации.
6

Расчёт остаточного срока службы

7

Наибольшая допустимая вероятность отказа объекта определяется, исходя из наибольшего допустимого риска, соответствующего предельному состоянию. Взаимосвязь вероятности отказа с коэффициентом запаса прочности можно описать используя соотношение (1) [19]

 

Всего подписок: 2, всего просмотров: 2724

Оценка читателей: голосов 0

1. ГОСТ 27.002—2015. Надёжность в технике. Термины и определения. ? Москва: Стандартинформ, 2016. ? 28 c.

2. ГОСТ Р 51898-2002. Аспекты безопасности. Правила включения в стандарты. ? Москва: Стандартинформ, 2002.

3. Жуков Е. М., Лугинин И. А., Полошков С. И., Кропотов Ю. И. Особенности прогнозирования остаточного ресурса зданий и сооружений при проведении экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов // Молодой учёный. ? 2016. № 4. ? C. 37-39.

4. Черняев А. И., Трефилов В. А. Оценка надёжности и долговечности металлоконструкций // Молодой учёный. ? 2013. № 10. ? C. 225-228.

5. Баженов Ю. В., Баженов М. Ю. Прогнозирование остаточного ресурса конструктивных элементов автомобилей в условиях эксплуатации // Фундаментальные исследования. ? 2015. № 4. ? C. 16-21.

6. Самигуллин Г. Х. Оценка остаточного ресурса длительно эксплуатируемых вертикальных цилиндрических резервуаров // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. ? 2015. № 1. ? C. 14-18.

7. Schabe H., Shubinski I. A Minimal Repair Model With Imperfect Fault Detection // Reliability: Theory & Applications. ? 2016. № 3. ? C. 11-15.

8. Hu J., Jiang Z., Wang H. Preventive maintenance for a single-machine system under variable operational conditions // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. PartO: JournalofRiskandReliability. ? 2016. ? T. 230, № 4. ? C. 391-404.

9. Кунько А. Е., Спесивцев А. В. Алгоритмическое обеспечение методики прогнозирования остаточного ресурса технических объектов на основе метода формализации экспертной информации // Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. ? 2012. № 1. ? C. 1-7.

10. Sun Y., Liu C., Zhang Q., Qin X. Multiple Failure Modes Reliability Modeling and Analysis in Crack Growth Life Based on JC Method // Mathematical Problems in Engineering. ? 2017. ? T. 2017. ? C. 5.

11. Бельман П. А., Юденко Н. В., Шефер Е. В. Остаточный ресурс грузоподъёмных кранов // Молодой учёный. ? 2016. № 10. ? C. 128-131.

12. Гуральник Б. С. Способ определения остаточного ресурса корпуса при оценке стоимости судов и плавсредств // Имущественные отношения в Российской Федерации. ? 2015. № 7. ? C. 22-24.

13. Lorton A., Fouladirad M., Grall A. Computation of remaining useful life on a physic-based model and impact of a prognosis on the maintenance process // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part O: Journal of Risk and Reliability. ? 2013. ? T. 227, № 4. ? C. 434-449.

14. Shahraki A. F., Yadav O. P., Liao H. A Review on Degradation Modelling and Its Engineering Applications // International Journal of Performability Engineering. ? 2017. ? T. 13, № 3. ? C. 299-314.

15. Рябов А. А. Обзор существующих методов оценки остаточного ресурса оборудования нефтегазопереработки // Нефтегазовое дело. ? 2016. № 1. ? C. 198-220.

16. Голубев К. В., Шестакова Е. А. Особенности определения остаточного ресурса зданий и сооружений исторической застройки // Современные проблемы науки и образования. ? 2015. № 1.

17. Li X., Duan F., Mba D., Bennett I. Multidimensional prognostics for rotating machinery: A review // Advances in Mechanical Engineering. ? 2017. ? T. 9, № 2. ? C. 1-20.

18. Зайнулабидова Х. Р. Оценка надёжности зданий и сооружений с учётом физического износа // SCI-Article.ru. ? 2016. № 37. ? C. 28-34.

19. СТО Газпром 2-2.3-184-2007. Методика по расчёту и обоснованию коэффициентов запаса прочности и устойчивости магистральных газопроводов на стадии эксплуатации и технического обслуживания. ? Москва: ООО «Информационно-рекламный центр газовой промышленности», 2007. ? 39 c.

20. ГОСТ Р 50779.21-2004. Статистические методы. Правила определения и методы расчёта статистических характеристик по выборочным данным. Часть 1. Нормальное распределение. ? Мостква: ИПК Издательство стандартов, 2004. ? 47 c.

21. Правила и нормы в атомной энергетике ПНАЭ Г-7-002-86. Нормы расчёта на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. ? Москва: Энергоатомиздат, 1989. ? 525 c.

22. Руководство по безопасности «Методические рекомендации по проведениличественного анализа риска аварий на опасных производственных объектах магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов». Серия 08. Выпуск 24. ? Москва: ЗАО «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2015. ? 122 c.

23. Кудрявцев А. А. Санкт-Петербургский парадокс и его значение для экономической теории// Вестн. С.-Петерб. ун-та. — 2013. — Вып. 3.—С. 41–55.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх