輪管介紹的資料

輪管介紹的資料第1頁/共53頁第一節(jié)船舶動力裝置的可靠性一基本概念

二故障率

三船舶的特殊性和航行的可靠性

四船舶動力裝置故障統(tǒng)計

五故障影響重要性分析

第2頁/共53頁1可靠性※一基本概念

產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi),完成規(guī)定功能的能力.(1)對象-產(chǎn)品(元件、器件和系統(tǒng)）(2)規(guī)定條件-工作條件（外界環(huán)境條件，使用工況，使用方法及維護條件等）(3)規(guī)定時間-使用期限

(4)規(guī)定功能-工作參數(shù)處于規(guī)定范圍內(nèi)完成的給定工作第3頁/共53頁產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率稱為可靠度。R(t)表示

2可靠度設規(guī)定時間為t,從工作到故障的時間為T,則有:可靠度是可靠性的量化指標,它是隨t增加逐漸遞減的函數(shù).第4頁/共53頁2可靠度當同類產(chǎn)品數(shù)量相當大時,可靠度可用下式求出:N:初始時間t0所觀測的產(chǎn)品數(shù)n:時間t發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)第5頁/共53頁3不可靠度※產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)喪失規(guī)定功能的概率.

可靠度與不可靠度互補關系可靠度函數(shù)與不可靠函數(shù)R(t)F(t)F(t)不可靠度R(t)可靠度第6頁/共53頁故障概率密度函數(shù)f(t)產(chǎn)品故障分布直方圖△Nf1△Nfi產(chǎn)品故障率第7頁/共53頁4故障率工作到某時刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品，在該時刻后單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率.λ(t)表示

故障率λ(t)和故障概率密度函數(shù)f(t)不同之處：λ(t)是針對到時刻t尚能正常工作的產(chǎn)品數(shù)而言，即從總數(shù)N中扣除了0—t這段時間發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù);f(t)是針對開始時刻的產(chǎn)品數(shù)而言的.當

為常數(shù)時,有:第8頁/共53頁5平均壽命※產(chǎn)品從工作到發(fā)生故障的時間的平均值，用來表示產(chǎn)品連續(xù)工作的能力。

對不可修產(chǎn)品:從開始到失效的時間平均值，記為MTTF（MeanTimeToFailure）。對可修復產(chǎn)品:相鄰兩次故障間的工作時間。記為MTBF（MeanTimeBetweenFailures）。第9頁/共53頁6維修性產(chǎn)品發(fā)生故障或失效后,在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，按照規(guī)定的程序和方法進行維修，使之能保持或恢復到能完成規(guī)定功能的能力.維修度:維修性是可靠性的必要補充,其影響因素有：（1）產(chǎn)品結(jié)構的維修方便性。易發(fā)現(xiàn)/檢查/修復。（2）修理人員的修理技能。技術要求不高（3）維修系統(tǒng)的效能。備件供應/工具/管理水平。第10頁/共53頁故障率曲線(浴盆曲線)早期故障期:調(diào)試/磨合/更換部件偶然故障期:故障率與時間無關;不能通過調(diào)試/更換零件預防;是可靠性評估時期.耗損故障期:停機檢修二故障率

早期故障期（磨合期）偶然故障期（使用壽命期）耗損故障期（磨損期）第11頁/共53頁1.船舶的特殊性

※(1)遠離陸地,故障排除困難和修理條件差;三船舶的特殊性和航行的可靠性

(2)航區(qū)和氣象變化大,故障可能引發(fā)更大故障;(3)使用環(huán)境復雜多變,對船員的素質(zhì)要求高;(4)主機制造臺數(shù)少，試驗難以在陸上充分進行;(5)主機更新?lián)Q代速度快;(6)部件以及質(zhì)量和功能各異，涉及知識面廣;(7)現(xiàn)場數(shù)據(jù)要由船員整理和報告.第12頁/共53頁2.航行的可靠性(1)故障:航行:“使船舶達不到正常航速的事件”風浪天航行：“使船舶不能維持最低航速的事件”機動航行：“使船舶失去操縱性的事件”

三船舶的特殊性和航行的可靠性

(2)據(jù)資料分析，在港區(qū)操作工況下，低速機的可靠性為0.998。中速機的可靠性為0.991。(3)全世界全損船艘數(shù)和噸位處于增長的趨勢(4)世界全損船舶按船型統(tǒng)計，散貨船比例較高第13頁/共53頁2.航行的可靠性三船舶的特殊性和航行的可靠性

(5)船舶全損各種原因中，大約80%是人為因素造成。(6)全損船舶中90%以上船齡超過15年。第14頁/共53頁1.船舶各種機械的故障統(tǒng)計

(1)據(jù)統(tǒng)計，在柴油機船上，主機故障總數(shù)占故障總數(shù)的38%，[總故障數(shù)7521]。四船舶動力裝置故障統(tǒng)計

(2)主機是動力裝置可靠性的薄弱環(huán)節(jié)(3)主機發(fā)生故障的原因中，材料質(zhì)量不良和機件污損約占全部原因的一半。2.柴油機部件的故障統(tǒng)計（1）氣缸活塞組件占47.8%，曲軸組件占42.5%，增壓器占4.7%，凸輪軸占3.1%。第15頁/共53頁四船舶動力裝置故障統(tǒng)計

2.柴油機部件的故障統(tǒng)計（2）低速機活塞、氣缸套、和十字頭軸承發(fā)生故障最多。（3）中速機中，曲軸及軸承故障突出（4）加強高故障率部件或機器設備的管理第16頁/共53頁五故障影響重要性分析

分析單元及編號必要性必要性得分影響其它單元項目影響得分發(fā)生故障程度得分重要性得分重要性指數(shù)%重要性名次主機1√1011112150．43傳動軸2√1012229．211燃油系統(tǒng)3√101、5、1361016066．62壓縮空氣系統(tǒng)4√41、541411246．64發(fā)電機組5√103、4、6、7、8、9、10、1210122401001操縱系統(tǒng)6√1011114．612甲板機械7×11483．313海水系統(tǒng)8×412848207艙底系統(tǒng)9×218241010通風系統(tǒng)10√101、4、5、1386108455排氣系統(tǒng)11√101、5、13646426．76控制系統(tǒng)12√101244820蒸汽系統(tǒng)13×47284820第17頁/共53頁第二節(jié)提高動力裝置可靠性的措施二選用合理的系統(tǒng)連接方式三提高維修性

一影響動力裝置可靠性的因素四提高管理水平

五充分利用技術管理指導性文件

六可靠性數(shù)據(jù)的收集和管理

第18頁/共53頁設計制造管理推斷營運特點和工作條件原材料使用操作選用設備的質(zhì)量和數(shù)量加工機械文件管理系統(tǒng)設計、儲備度及可靠度分配制造工藝維修制度安全系數(shù)和部件的降級使用裝配工藝維修工藝設計數(shù)據(jù)的選取試驗方法備件管理配套和布局質(zhì)量檢查方法人員培訓人機工程質(zhì)量管理道德觀念和思想狀況維修性作業(yè)人員管理使用環(huán)境標準化、簡單化、自動化包裝、運輸、儲藏一影響動力裝置可靠性的因素第19頁/共53頁1.串聯(lián)系統(tǒng)系統(tǒng)由多個必不可少的元件串行連接。二選用合理的系統(tǒng)連接方式可靠度：特點：(1)n個部件之一發(fā)生故障，導致系統(tǒng)故障;(2)串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度不大于部件的可靠度;(3)可靠度最差的部件對系統(tǒng)的可靠度影響最大.第20頁/共53頁2.并聯(lián)系統(tǒng)系統(tǒng)由多個元件并行連接.二選用合理的系統(tǒng)連接方式可靠度：特點：(1)n個部件同時發(fā)生故障，才能導致系統(tǒng)故障;(2)不可靠度不高于系統(tǒng)中任一并聯(lián)部件的不可靠度;(3)并聯(lián)系統(tǒng)可提高系統(tǒng)的可靠度;(4)一般采用2或3個部件并聯(lián)為宜.第21頁/共53頁并聯(lián)(備用)方式:二選用合理的系統(tǒng)連接方式(1)固定式聯(lián)接熱態(tài)備用:兩臺設備同時工作(有負荷)

例如:兩臺發(fā)電機并電運行(2)固定式聯(lián)接冷態(tài)備用:一臺工作,備用一臺不工作備用,一臺發(fā)生故障后,另外一臺自動切換工作.例如:工作泵和備用泵,工作濾器和備用濾器(3)不固定(流動)式備用:基本部件損壞后,才將備用部件聯(lián)入系統(tǒng).工作設備-基本部件備用設備-備用部件第22頁/共53頁3.表決系統(tǒng)二選用合理的系統(tǒng)連接方式是并聯(lián)系統(tǒng)的另一種形式。N個部件并聯(lián)的冗余系統(tǒng)中，若其中r個部件正常工作，即可保證整個系統(tǒng)正常工作。可靠度：第23頁/共53頁3.表決系統(tǒng)二選用合理的系統(tǒng)連接方式備用比：表決系統(tǒng)中，備用部件數(shù)與工作部件數(shù)之比。備用比越大，表決系統(tǒng)的可靠性越高。第24頁/共53頁4.混合聯(lián)接系統(tǒng)二選用合理的系統(tǒng)連接方式系統(tǒng)中既有并聯(lián)也有串聯(lián).提高儲備，可提高可靠性,但造價高.第25頁/共53頁三提高維修性

(1)良好工作環(huán)境,減少防礙人體感官功能發(fā)揮因素(2)維修作業(yè)簡便易行;專用工具和設備數(shù)量適當;便于吊裝;備件為標準件;作業(yè)人員能力和熟練程度要求不高.(3)設備布置適合人體特征;(4)操作和維修環(huán)境嚴酷時,考慮適當?shù)谋Ｗo措施;(5)防錯措施:記號,定位銷,裝卸說明等;(6)良好的可達性:工具;更換容易;位置;無危險(7)維修時間短,費用低.第26頁/共53頁(1)統(tǒng)計表明，80%以上故障是人為因素(決策/操作規(guī)程);四提高管理水平

(2)責任心:工作不認真;檢查不及時;違章.(3)管理水平:業(yè)務水平;熟練程度;操作技能;發(fā)現(xiàn)和排除故障的能力;維修保養(yǎng);指揮等.第27頁/共53頁產(chǎn)品說明書;維修手冊;試驗報告;測量/試驗數(shù)據(jù)等.五充分利用技術管理指導性文件

(1)制定操作規(guī)程;(2)判斷技術狀態(tài);(3)指導維修.第28頁/共53頁收集、整理、分類、統(tǒng)計和計算、分析。六可靠性數(shù)據(jù)收集與管理

目的：(1)了解可靠性狀況，為設計/制造/使用/維修提供依據(jù).(2)制定標準和規(guī)范,提高維修保養(yǎng)水平.第29頁/共53頁第三節(jié)故障診斷的基本方法三性能參數(shù)法四潤滑油法(油液檢測法)

二常規(guī)診斷方法五振動和噪聲法

六紅外監(jiān)測法

七故障診斷專家系統(tǒng)一概述第30頁/共53頁故障：機械或設備喪失其規(guī)定功能的現(xiàn)象。故障分類:

1．按故障對船的營運和影響分類（1）不停航的局部故障;（2）短時間停航的重大故障;（3）長時間停航的全局性故障。

2．按故障發(fā)生和演變過程的特點分類（1）漸進性故障;（2）突發(fā)性故障;（3）波及性故障.一概述第31頁/共53頁分類:

3．按故障的原因分:（1）結(jié)構性故障;（2）工藝性故障;（3）磨損性故障;（4）管理性故障.4．按故障的性質(zhì)分:（1）人為故障;（2）自然故障.一概述第32頁/共53頁一概述故障診斷：對運轉(zhuǎn)中的機械設備系統(tǒng)的技術狀態(tài)進行監(jiān)測、分析和判斷的科學技術。基本步驟：（1）故障監(jiān)測（Faultdetection）（2）特征提?。?）故障識別（FaultRecognition）（4）故障趨勢分析（Faulttrending）

第33頁/共53頁一概述醫(yī)學診斷方法設備診斷方法原理及特征信息X射線、超聲波無損檢測直接觀測內(nèi)部缺陷中醫(yī)：望聞問切西醫(yī)：望觸扣聽嗅聽、摸、看、聞通過形貌、聲音、溫度、顏色、氣味的變化來診斷。聽心音、做心電圖振動與噪聲監(jiān)測通過振動的大小和變化規(guī)律來診斷。量體溫溫度監(jiān)測觀測溫度的變化驗血驗尿油液分析觀測磨粒（細胞）的形態(tài)、成分等。問病史查閱技術檔案資料找規(guī)律、原因、做判斷等第34頁/共53頁一概述設備故障診斷技術適合以下設備:A.重大關鍵設備;B.不能接近檢查，不能解體檢查的重要設備;C.維修困難、維修成本高的設備;D.無備件或備件昂貴的設備;E.從人身安全、環(huán)境保護等方面考慮，必須采用診斷技術的設備。第35頁/共53頁1.觀察和聽響法用目力或通過儀器（光學顯微鏡，頻閃儀，著色滲透，測量溫度）等觀察零件表面和內(nèi)部缺陷.

“望、聞、問、切”2.一般熱工參數(shù)的檢測法測量/水壓試驗二常規(guī)診斷方法第36頁/共53頁利用儀器/儀表測定各項性能參數(shù)值（如溫度、壓力及流量等）,對其進行處理、分析和比較，判斷機械設備的運行狀況和趨勢。三性能參數(shù)法第37頁/共53頁(1)理化性能檢測(根據(jù)滑油理化性能變化診斷)A經(jīng)驗法(顏色,氣味,捻搓)B濾紙法(濾紙斑點試驗)C常規(guī)化驗四油液檢測法(潤滑油法)3-4月化驗一次:粘度,閃點,酸值,TBN,水,機械雜質(zhì)等第38頁/共53頁四油液檢測法(潤滑油法)(2)油樣磨粒分析(類型/部位/程度/原因)A磁塞法(磁性探頭,25-200μm)B光譜分析法(磨粒的化學成分和含量)

原子發(fā)射光譜/吸收光譜兩種磨?！?0μm)C鐵譜分析法(濃度,大小和形貌,成分)

(直讀式/分析式/旋轉(zhuǎn)式0.1-1000μm)D顆粒計數(shù)(粒度計數(shù)和粒度分布)

(磨損狀態(tài)或油液的污染程度)第39頁/共53頁運動粘度測量裝置第40頁/共53頁第41頁/共53頁油液檢測法(潤滑油法)元素可能發(fā)生磨損的零件鋁活塞、軸承銅軸承鉻活塞、缸套、氣閥鐵鋼套、曲軸、活塞環(huán)和凸輪軸鉛軸承鉬活塞環(huán)鎳氣閥銀軸承(防粘著)錫軸承

光譜監(jiān)測磨粒來源第42頁/共53頁磁塞法第43頁/共53頁發(fā)射光譜儀第44頁/共53頁直讀式鐵譜儀第45頁/共53頁分析式鐵譜儀第46頁/共53頁分析式鐵譜儀顆粒計數(shù)Particlecounting第47頁/共53頁五