автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.23, диссертация на тему:Управление долговечностью трубопроводной арматуры на основе типовой модели эксплуатации

кандидата технических наук
Панченко, Мария Игоревна
город
Тула
год
2012
специальность ВАК РФ
05.02.23
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Управление долговечностью трубопроводной арматуры на основе типовой модели эксплуатации»

Автореферат диссертации по теме "Управление долговечностью трубопроводной арматуры на основе типовой модели эксплуатации"

На правах рукописи

ПАНЧЕНКО Мария Игоревна

УПРАВЛЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ НА ОСНОВЕ ТИПОВОЙ МОДЕЛИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность: 05.02.23 - Стандартизация и управление качеством

продукции

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 5 ЯНЗ 2012

Тула-2012

005007893

005007893

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Защита состоится «17» февраля 2012 г. в 12- часов на заседании диссертационного совета Д 212.271.01 при ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300012 г. Тула, пр. Ленина, 92, 9-101)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Иноземцев Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Протасьев Виктор Борисович

кандидат технических наук Савушкин Виктор Николаевич

Ведущая организация:

ЗАО «Тулаэлектропривод»

Автореферат разослан «_ января 2012 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

А.Б. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Состав, порядок и общие правила задания требований по надежности изделий для включения их в нормативно-техническую и конструкторскую документацию нормативно установлены ГОСТ 27.003 . Одним из важнейших свойств надежности изделий, в том числе и запорной арматуры для нефте- и газопроводов (трубопроводной арматуры), является долговечность, являющаяся свойством трубопроводной арматуры сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Основным направлением мероприятий, осуществляемых в области долговечности трубопроводной арматуры, является управление этим свойством на всех этапах создания и использования трубопроводной арматуры.

Решение задачи управления долговечностью состоит в том, чтобы установить требования к этому свойству трубопроводной арматуры и обеспечить их выполнение при разработке конструкций и изготовлении. В соответствии с ГОСТ 27.003 при задании требований по долговечности трубопроводной арматуры потребитель и изготовитель должны определить и согласовать между собой типовую модель эксплуатации, применительно к которой заданы требования по надежности, и номенклатуру и значения показателей долговечности применительно к принятой типовой модели эксплуатации. При этом должны быть определены методы оценки показателей долговечности на всех стадиях жизненного цикла трубопроводной арматуры и установлены требования к объему и форме представления информации о долговечности трубопроводной арматуры, собираемой в ходе ее эксплуатации. Требования по долговечности трубопроводной арматуры (показатели долговечности) указываются в паспортах и другой эксплуатационной документации.

Согласованная между потребителем и изготовителем типовая модель эксплуатации трубопроводной арматуры, обеспечивающая достижение назначенных показателей долговечности, включает комплекс организационных мероприятий и материальных средств по поддержанию трубопроводной арматуры в работоспособном состоянии с высокой оперативной готовностью. В практическом плане типовая модель эксплуатации реализуется путем организации системы технического обслуживания (ТО) и ремонта. При этом наибольшая эффективность использования трубопроводной арматуры возможна только при оптимальной структуре ремонтного цикла и дифференцированных режимах профилактических работ с учетом условий эксплуатации. Однако, вследствие значительного разнообразия условий использования трубопроводной арматуры и вероятностного характера расходования ее ресурса, производитель не имеет возможности в руководствах по эксплуатации однозначно учесть условия и интенсивность ее эксплуатации и дать точные рекомендации по практической реализации согласованной типовой модели эксплуатации трубопроводной арматуры, обеспечивающей ее назначенные ресурс и срок службы.

' ГОСТ 27.003-90 Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. - Введ. 1992-01-01. - М.: Стандартинформ, 2007. -20 с.

Данные обстоятельства обусловливают актуальность задачи управления долговечностью трубопроводной арматуры на основе типовой модели эксплуатации, обеспечивающей достижение назначенных показателей долговечности трубопроводной арматуры, задаваемых разработчиком в конструкторской или эксплуатационной документации, при различных условиях и интенсивности ее эксплуатации.

Работа выполнена в соответствии с грантом Российского фонда фундаментальных исследований № 08-08-99045-р_офи и рядом хоздоговорных НИР.

Цель работы заключается в увеличении назначенного срока службы трубопроводной арматуры на основе вероятностно-статистического моделирования ее рабочего процесса.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследований:

1) разработать вероятностную модель рабочего процесса трубопроводной арматуры;

2) разработать критерий оценки решений по установлению назначенного ресурса трубопроводной арматуры;

3) разработать методику назначения срока службы трубопроводной арматуры;

4) разработать методику сбора и анализа статистической информации о расходовании ресурса трубопроводной арматуры;

5) разработать программно-математическое обеспечение для определения параметров вероятностной модели рабочего процесса трубопроводной арматуры по опытным данным и применения этой модели для решения оптимизационных задач управления долговечностью трубопроводной арматуры;

6) осуществить практическую реализацию результатов научных исследований на машиностроительном предприятии, выпускающем трубопроводную арматуру.

Методы и средства исследования. При выполнении работы использовались методы теорий надежности, вероятностей и математической статистики, производительности, всеобщего управления качеством, результаты статистического исследования процесса эксплуатации трубопроводной арматуры.

Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем;

-вероятностная модель рабочего процесса трубопроводной арматуры, раскрывающая взаимосвязи между рабочим временем, условиями и интенсивностью эксплуатации, режимом технического обслуживания и ремонта, ресурсом и сроком службы трубопроводной арматуры;

- критерий оценки решений по установлению назначенного ресурса трубопроводной арматуры до проведения ее регламентированного технического обслуживания и ремонта или замены, позволяющий в зависимости от условий и интенсивности ее эксплуатации оптимизировать удельные затраты на единицу наработки или календарного времени;

- методика назначения срока службы трубопроводной арматуры, позво-

ляющая решать оптимизационные задачи управления долговечностью трубопроводной арматуры по назначению экономически обоснованных плановых ресурсов, установлению назначенного срока службы, управлению режимом регламентированного технического обслуживания и ремонта;

-методика сбора статистической информации о расходовании ресурса трубопроводной арматуры и определения параметров вероятностной модели рабочего процесса трубопроводной арматуры по опытным данным.

Научная новизна результатов исследования заключается в раскрытии зависимости между рабочим временем, условиями и интенсивностью эксплуатации, режимом технического обслуживания и ремонта, ресурсом и сроком службы трубопроводной арматуры.

Практическая значимость. Разработано математическое и методическое обеспечение процедуры управления долговечностью трубопроводной арматуры на основе установления ее назначенных показателей и параметров системы технического обслуживания и ремонта.

Реализация работы. Результаты данной работы внедрены в ЗАО «Тяж-промарматура», отражены в стандарте организации «Разработка конструкторской документации и обеспечение надежности и долговечности трубопроводной арматуры в районах Крайнего Севера» и используются в учебном процессе на кафедре «Автоматизированные станочные системы» ТулГУ.

Публикации и апробация работы. По тематике исследований опубликовано 11 работ, из них 3 в ведущих рецензируемых изданиях, включенных в список ВАК, общим объемом 2,8 п. л.

Основные положения работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ в 2010, 2011 гг.; на Международной научно-технической конференции «Технологическая системотехника» (г. Тула, 2008 г.); на девятой и десятой Всероссийских научно-практических конференциях «Управление качеством» (г.Москва, 2010, 2011 гг.); на Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Современные технологии обработки металлов и средства их автоматизации» (г. Тула, 2010 г.); Всероссийских научно-практических конференциях для студентов, аспирантов, молодых ученых «Инновационные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты» (г. Тула, 2010, 2011 гг.); IV и V молодежных научно-практических конференциях Тульского государственного университета «Молодежные инновации» (г. 'Гула, 2009, 2011 гг.).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, библиографического списка и приложения. Содержит 126 страниц машинописного текста, 6 таблиц, 38 рисунков, библиографический список из 138 наименований и приложения на 31 странице. Общий объем диссертации 189 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложена ее структура и кратко раскрыто содержание разделов диссертации.

В первом разделе проведен анализ методов управления долговечностью

трубопроводной арматуры.

Долговечность как свойство, характеризующее качество трубопроводной арматуры, с одной стороны, обусловлена свойствами ее конструкции, такими как сложность, преемственность, новизна и др. С другой стороны, долговечность трубопроводной арматуры проявляется в определенных условиях ее использования, т. е. в условиях воздействия на нее некоторой совокупности внешних факторов, характеризующих внешние воздействия. Такими внешними факторами (их часто называют эксплуатационными), прежде всего, являются: содержание системы ТО и ремонта - виды, периодичность, характер и объем выполняемых профилактических работ; организация и техническая оснащенность служб, осуществляющих ТО и ремонт трубопроводной арматуры; технология выполнения работ при ТО и ремонте. Поэтому выделяются два аспекта долговечности - конструкционный и эксплуатационный.

Для решения задачи управления долговечностью трубопроводной арматуры устанавливаются состав и количественные значения показателей долговечности, разрабатываются системы мероприятий, направленных на обеспечение установленных требований к долговечности при проектировании, изготовлении и эксплуатации трубопроводной арматуры. Кроме того, необходимо определить такие организационно-технические условия эксплуатации и ремонта трубопроводной арматуры, при которых долговечность, обусловленная проектными решениями (заложенная в конструкции), обеспечивалась при эксплуатации трубопроводной арматуры. Поэтому для управления долговечностью трубопроводной арматуры при эксплуатации потребитель и изготовитель определяют и согласовывают между собой типовую модель эксплуатации, включающую по ГОСТ 27.003:

- последовательность (циклограмму) этапов (видов, режимов) эксплуатации (хранения, транспортирования, развертывания, ожидания применения по назначению, применения по назначению, технического обслуживания и плановых ремонтов) с указанием их продолжительности;

- характеристику принятой системы ТО и ремонта, обеспечения запасными частями, инструментов и эксплуатационными материалами;

-уровни внешних воздействующих факторов и нагрузок для каждого этапа (вида, режима) эксплуатации;

- численность и квалификацию обслуживающего и ремонтного персонала.

Долговечность оценивается ресурсом и/или сроком службы, величина которых определяется условиями эксплуатации, принятой системой ТО и ремонта, запасами прочности конструкции, заложенными при проектировании, а также соответствием трубопроводной арматуры в пределах назначенных значений показателей долговечности требованиям по безопасности, экономичности и эффективности. Решающим фактором, определяющим срок службы трубопроводной арматуры, является принятая система ТО и ремонта.

Определяющим условием принятия обоснованных решений по управлению долговечностью трубопроводной арматуры является комплексный подход к выбору состава показателей долговечности и установлению их значений с учетом следующих положений:

а) показатели долговечности являются составной частью системы показателей надежности и более общей номенклатуры показателей качества трубопроводной арматуры;

б) предъявление требований к долговечности, обеспечение их при проектировании и изготовлении и оценка достигнутого уровня на разных стадиях реализации проекта являются этапами процесса управления свойством долговечности;

в) конструктивные решения, их реализация при изготовлении и устанавливаемая система ТО и ремонта представляют собой составные части системы обеспечения требований к долговечности трубопроводной арматуры;

г) назначение трубопроводной арматуры, режимы и условия ее использования, требования к эффективности ее применения являются факторами, существенно влияющими на состав и значения показателей долговечности.

Управление долговечностью трубопроводной арматуры предполагает наличие методов количественной оценки достигнутого уровня по данному свойству. На этапе разработки конструкции трубопроводной арматуры основным методом оценки показателей долговечности является расчетно-аналитический метод, на этапе испытаний опытных образцов, в серийном производстве и на этапе эксплуатации - статистические методы. Для трубопроводной арматуры каждого вида, условий ее использования, ТО и ремонта, должны быть разработаны соответствующие методики определения показателей долговечности. Отсутствие таких методик делает бесполезным задание количественных требований к долговечности трубопроводной арматуры.

Методы управления долговечностью сложных технических объектов развивали Александровская Л.Н., Анцев В.Ю., Бойцов Б.В., Быков А.Ф., Гнеден-коБ.В., Гуревич Д.Ф., Дальский A.M., Елизаветин М.А., Имбрицкий М.И., Иноземцев А.Н., Кочергин А.И., Кубарев А.И., Маталин A.A., Никифоров А.Д., Пасько Н.И., Проников A.C., Суслов А.Г., Турчанинов С.П., Хазов Б.Ф. и другие исследователи. Однако задача разработки методов количественной оценки достигнутого уровня долговечности трубопроводной арматуры при различных условиях и интенсивности ее эксплуатации не нашла окончательного решения.

На основании вышеизложенного определена цель работы и сформулированы задачи исследования.

Во втором разделе разработана вероятностная модель рабочего процесса трубопроводной арматуры, позволяющая найти взаимосвязи между рабочим временем, условиями и интенсивностью эксплуатации трубопроводной арматуры, режимом ТО и ремонта, ресурсом и сроком службы.

Согласно ГОСТ 27.0022 ресурсом называют суммарную наработку объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние. Наработка - это продолжительность или объем работы объекта. Наработка может измеряться в различных единицах в зависимости от типа объекта и выполняемой им работы. Наработка трубопроводной арматуры

! ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. -Введ. 1990-07-01. -М.: Изд-во стандартов, 1990.-37 с.

измеряется числом выполненных циклов «открыто-закрыто» и/или продолжительностью работы во времени. Наработка может продолжаться непрерывно или с перерывами, в последнем случае учитывается суммарная наработка. Связь между наработкой и рабочим временем в общем случае неоднозначна, поэтому в диссертации были рассмотрены различные частные случаи такой связи, при представлении рабочего процесса трубопроводной арматуры альтернирующим процессом, марковским альтернирующим процессом, циклическим полумарковским процессом и полумарковским процессом со случайными переходами. Были получены аналитические зависимости для определения наработки трубопроводной арматуры за заданное время и затрат времени на заданную наработку при представлении их случайными величинами. При этом для наиболее общего случая описания рабочего процесса трубопроводной арматуры полумарковским процессом со случайными переходами простых аналитических решений получить не удалось. Поэтому для разработки вероятностной модели долговечности трубопроводной арматуры был использован метод статистического моделирования, предполагающий многократное моделирование на ЭВМ случайного процесса q{t). Здесь q(l) - интенсивность эксплуатации трубопроводной арматуры в момент времени /, то есть q(t) - это число единиц наработки за единицу рабочего времени. Для каждой j-й реализации процесса qj(t)

Т

вычисляется наработка (7, за время Т: Gj(t)= \qj{i)dt.

О

В результате получается выборка возможных значений наработки G за время Т G(T), то есть GhGi,...,GM, где М- число реализаций процесса q(t). Статистическая обработка полученной выборки позволяет оценить все необходимые показатели наработки G(T) как случайной величины.

Достижение трубопроводной арматурой назначенного срока службы обеспечивается типовой моделью ее эксплуатации, содержащей характеристику принятой системы ТО и ремонта. Рассмотрены система с регламентированным ТО и ремонтом и система ТО и ремонта с периодическим контролем состояния трубопроводной арматуры.

Разработаны два варианта вероятностной модели рабочего процесса трубопроводной арматуры - для расчета наработки за заданное время G(t) и для расчета затрат времени на заданную наработку g и произведена оценка точности расчетов с использованием разработанной модели. Например, для случая определения средней наработки G(t) за время I в качестве меры ошибки используется среднее квадратичное отклонение оценки средней наработки -

<7 _ V ^ а в качестве меры относительной ошибки расчета принят коэф-

М

к х а 1 4D<w)

фициент вариации оценки средней наработки - о = = —¡== _ .

G[t) -4M Сr(t)

Связи между наработкой (сроком выполнения наработки) и ресурсом

(сроком службы) раскрыты на основе представления рабочего процесса трубопроводной арматуры полумарковским процессом со случайными переходами, как наиболее адекватно отражающего основные особенности реального рабочего процесса. Срок службы трубопроводной арматуры в рамках данной модели рабочего процесса - это время Гпр до наступления момента, когда критерий

предельного состояния X(t) за время t достигнет максимально (минимально) допустимого уровня L или наработка G{t) достигнет уровня g = Gnp, т.е. X(Tnp)-L и Гпр = 7"(<лпр), а ресурс - наработка до предельного состояния fl = Gnp = G(Tnp) = L/A.

В этих условиях может применяться некоторый назначенный ресурс, который называется плановым ресурсом или плановой наработкой g„, после достижения которой проводится контроль состояния трубопроводной арматуры и принимается решение о восстановлении или замене трубопроводной арматуры исходя из экономической целесообразности.

В качестве критерия оптимальности при определении планового ресурса трубопроводной арматуры предложено использовать удельные затраты, то есть средние затраты, приходящиеся на единицу наработки

q„ (1)

G„

где />п - вероятность безотказной работы в течение плановой наработки, Эп -затраты за период работы трубопроводной арматуры с момента последнего регламентированного ТО или ремонта до следующего регламентированного ТО или ремонта, Р0 - вероятность наступления предельного состояния до достижения плановой наработки, Э0 - затраты на восстановление по отказу. Удельные затраты зависят от плановой наработки gn так, что при ее увеличении они

достигают минимума при gn = gn и далее растут до величины ЭJG при gn _>оо, что соответствует восстановлению только по отказу.

Оптимальный плановый ресурс g„, обеспечивающий минимальное значение удельных затрат, определяется по выражению

©ЧЭо-ЭпНЙ, (2)

где к(рп)= - интенсивность отказов трубопроводной арматуры,

^п)

Уравнение (2) решается численно. Для его решения разработано соответствующее программное обеспечение.

Связь календарного времени t с наработкой g предложено описывать отношением t = {g/q)-Kcм, где Л:см - коэффициент сменности, q - интенсивность наработки по рабочему времени. При системе регламентированного ТО и ремонта средний срок службы трубопроводной арматуры определяется по зависимости 7П = {рп/д} КСм> а плановый срок службы определяется через плано-

вый ресурс по зависимости /п = (яп/^) ^см •

Если наработка измеряется рабочим временем (не временем работы), т. е. g = t, то плановый срок службы /п = g„ • Ксм, где gп - плановая наработка в единицах рабочего времени.

Соответственно определяются и другие показатели рабочего процесса трубопроводной арматуры. Удельные затраты определяются как средние затраты на восстановление трубопроводной арматуры, приходящиеся на единицу рабочего времени. Функция надежности определяется вероятностью безотказной работы в течение % единиц рабочего времени. Средняя календарная наработка между отказами определяется по зависимости ГПо = С по ■ Кси, где Сцо - средняя наработка между отказами, измеряемая в единицах рабочего времени. Среднее календарное время на одно восстановление (по отказу или регламентированное), то есть средний срок службы до восстановления, определяется по формуле Тп = С- Кш, где й - средняя наработка в единицах рабочего времени на одно восстановление.

Если наработка измеряется календарным временем, то есть g = t', то при оптимизации планового срока службы /'п в качестве критерия оптимальности используются удельные затраты, приходящиеся на единицу календарного времени. Функция надежности Р(/')= в данном случае означает вероятность безотказной работы в течение календарного времени /'. Соответственно, оптимальный плановый срок службы до восстановления, определяется по зависимости г „ = g*,. Средний оптимальный срок службы до восстановления определя-_* _* ._*

ется как Тп = Сп, где Ои - средняя наработка до восстановления.

Третий раздел посвящен математико-статистическому исследованию характера расходования ресурса трубопроводной арматуры.

Разработана методика сбора статистической информации о расходовании ресурса трубопроводной арматуры и определения параметров вероятностной модели рабочего процесса трубопроводной арматуры по опытным данным для случаев его представления альтернирующим, марковским альтернирующим или полумарковским процессами. Рассмотрены различные типы статистической информации о рабочем процессе трубопроводной арматуры: «простой-работа-наработка», когда о рабочем процессе фиксируется длина каждого интервала простоя, последующего интервала работы и наработка за этот интервал; «период-наработка», когда фиксируется наработка за один и тот же плановый период; «состояние-время пребывания-наработка», когда фиксируются последовательно в рабочем времени состояния трубопроводной арматуры, время пребывания в каждом состоянии и наработка за время пребывания в этом состоянии; «состояние-накопленное время пребывания-накопленная наработка», когда фиксируются накопленные времена пребывания в состояниях и накопленные наработки для всех состояний.

В результате обработки статистической информации о рабочем процессе

трубопроводной арматуры при представлении его альтернирующим и марковским альтернирующим процессом определяются средние длительности интервалов простоя и работы, их дисперсии и коэффициенты вариации, средняя длительность цикла «простой-работа» и ее дисперсия, средняя наработка за цикл «простой-работа» и ее дисперсия и коэффициент вариации, средняя интенсивность наработки в рабочем состоянии и ее дисперсия, коэффициент корреляции между средней длительностью интервала работы и средней интенсивностью наработки в рабочем состоянии.

В результате обработки статистической информации о рабочем процессе трубопроводной арматуры при представлении его полумарковским процессом определяются среднее значение и дисперсия времени пребывания в каждом состоянии, интенсивности наработки по состояниям, вероятности состояний, вероятности переходов между состояниями, средняя интенсивность наработки трубопроводной арматуры за время наблюдений.

Разработан алгоритм определения по опытным данным функции распределения случайных величин, используемых в вероятностной модели рабочего процесса трубопроводной арматуры. При этом исследуются пять распределений: показательное, гамма, Вейбулла, нормальное и логарифмически нормальное. При определении близости теоретического распределения к статистическому, построенному по данным выборки, используется критерий Пирсона.

Четвертый раздел посвящен практической реализации результатов работы.

Представлена разработанная система информационной поддержки установления назначенного срока службы трубопроводной арматуры, включающая в себя три программных модуля.

С помощью модуля оптимизации срока службы трубопроводной арматуры на основе исходных данных (средний ресурс, коэффициент вариации ресурса, вероятность гарантии срока службы, число состояний объекта, вероятности состояний, интенсивности наработки по состояниям, число реализаций процесса, средний интервал простоя) рассчитываются различные характеристики срока службы как случайной величины: средняя интенсивность наработки, коэффициент использования (обобщенный), средний срок службы, коэффициент вариации срока службы, срок службы, гарантированный на 90 %, срок службы, гарантированный на 50 %, минимальный срок службы, а также формируется таблица для построения гистограммы распределения срока службы.

С помощью модуля статистической обработки выборки опытных данных рассчитываются: вариационный ряд, максимум и минимум выборки, размах, статистические медиана, среднее, квадратичное отклонение и коэффициент вариации наработки на отказ. Также строятся гистограмма в координатах «номер интервала - статистическая вероятность» и статистическая функция распределения. Производится оценка параметров распределения времени пребывания для предполагаемых пяти законов распределения по методу моментов и определяется мера расхождения между статистической функцией распределения исследуемой случайной величины и теоретическими функциями распределения с

оцененными выше параметрами по критерию Пирсона. Из полученных данных о степени расхождения опытных данных с вариантами теоретических распределений выбирается тот вариант, для которого мера расхождения минимальна, и выводятся характеристики оптимального распределения. При этом рассчитывается так же вероятность ошибки первого рода, то есть вероятность того, что принятая гипотеза о законе распределения ошибочна. Данный программный модуль так же позволяет определить величину допустимого значения меры расхождения, чтобы ошибка отклонения верной гипотезы не превышала заданного пользователем уровня значимости.

Модуль оптимизации назначенного ресурса трубопроводной арматуры предназначен для оптимизации планового ресурса трубопроводной арматуры и расчета показателей системы ее ТО и ремонта. С его помощью на основе исходных данных (средний ресурс, коэффициент вариации ресурса, затраты на восстановление по отказу, затраты на регламентированное ТО и ремонт) рассчитываются оптимальный плановый ресурс трубопроводной арматуры и показатели оптимального режима регламентированного ТО и ремонта: удельные затраты, доля восстановлений по отказу, доля профилактических восстановлений, наработка на восстановление, коэффициент использования ресурса, наработка между отказами.

С использованием системы информационной поддержки установления назначенного срока службы трубопроводной арматуры исследована зависимость (1) удельных затрат от планового ресурса трубопроводной арматуры (рисунок 1). Графики получены при условии подчинения наработки на отказ закону Вейбулла. При этом установлено, что эффективность системы с регламентированным ТО и ремонтом существенно зависит от коэффициента вариации наработки на отказ Ку и отношения е = Эп/Э0 . При А"у и е близком или большем единицы предпочтительнее восстановление только по отказу.

С помощью представленной системы информационной поддержки находится численное решение уравнения (2). Графическая иллюстрация решения при подчинении функции надежности трубопроводной арматуры закону Вейбулла представлена на рисунке 2. Короткие линии на рисунке 2 означают, что при дальнейшем увеличении е система регламентированного ТО и ремонта не эффективнее системы с восстановлением только по отказу, когда относительные затраты 8 = —• С = 1, а 0 = Эо/С. Показано, что распределение Вейбулла,

Э0

использованное для численных расчетов, обладает рядом формальных преимуществ и если точных данных о законе распределения наработки межцу отказами нет, то следует исходить из этого распределения.

* * —

Оптимальный плановый ресурс gп=^n•G может быть и больше среднего значения О и существенно больше, если коэффициент вариации ресурса К у > 0,5 и е > 0,5. Если Ку > 1 или е > 1, то система регламентированного ТО и ремонта не выгодна и для этого случая рекомендуется использовать восстановление по отказу.

2 1,8 1,6 I 1.4

О.

ä 1,2 w

з 1

1 0,8

I 0,6 >

0,4 0,2 0

Г

-*~Kv=0,l —•—Kv=0,4 Kv=0,7 -*-Kv=l,0

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1.6 1,8 2 Плановый ресурс

Рисунок 1 - Зависимость удельных затрат 0 от планового ресурса g¡l

—*-Kv=0 —*-Kv=0,l —Kv=0,2 -К- Kv=0,3 -Ж- Kv=0,4 -*-Kv=0,5 —4— Kv=0,6

-Kv=0,7

-Kv=0,8

—e— Kv=0,9

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Отношение е=Эп/Эо Рисунок 2 - Зависимость оптимального относительного ресурса трубопроводной арматуры = gn/G от отношения е = ЭП/Э0

Также выполнено исследование оптимальных относительных затрат *

9* = —• G, доли регламентированных ТО и ремонтов среди всех ТО и ремон-

Э0

тов (регламентированных и неплановых) Рп, коэффициента использования ресурса трубопроводной арматуры , относительной средней наработки между

отказами в зависимости от коэффициента вариации ресурса Kv и отношения е

*

при оптимальном плановом ресурсе gn.

Коэффициент использования ресурса АТИ при оптимальном плановом ресурсе меньше 1 и только при восстановлении по отказу он равен 1. Уменьшение коэффициента использования ресурса при системе регламентированного ТО и ремонта компенсируется в удельных затратах снижением доли восстановлений по отказу и увеличением доли более дешевых регламентированных ТО и ремонтов. Среднее значение наработки между отказами при оптимальном плановом ресурсе уменьшается до С с ростом е, что соответствует восстановлению только по отказу. При уменьшении коэффициента вариации ресурса до 0 средняя наработка между отказами увеличивается до бесконечности при Кх = 0.

Представленная система информационной поддержки установления назначенного срока службы трубопроводной арматуры использована в ЗАО «Тяжпромарматура» при решении практической задачи увеличения назначенного срока службы задвижек шиберных для магистральных нефтепроводов и нефтеперекачивающих станций с 30 до 50 лет и назначенного ресурса с 1500 до 3000 циклов «открыто-закрыто».

В заключении обсуждены итоги работы и сформулированы общие выводы по диссертации.

В приложении представлены алгоритм моделирования гамма-распределения, вывод зависимости для расчета наработки между отказами, исходные тексты основных модулей разработанной системы информационной поддержки и документ о внедрении результатов работы в ЗАО «Тяжпромарматура».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В работе решена актуальная задача управления долговечностью трубопроводной арматуры на основе типовой модели эксплуатации, обеспечивающей достижение назначенных показателей долговечности трубопроводной арматуры, задаваемых разработчиком в конструкторской или эксплуатационной документации, при различных условиях и интенсивности ее эксплуатации, имеющая существенное значение для стандартизации и управления качеством продукции. При этом получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Показано, что одним из основных факторов, затрудняющих практическую реализацию согласованной между потребителем и изготовителем типовой модели эксплуатации трубопроводной арматуры, обеспечивающей ее назначенные ресурс и срок службы, устанавливаемые разработчиком в конструкторской или эксплуатационной документации, является отсутствие зависимостей, достоверно отражающих взаимосвязи между рабочим временем, условиями и интенсивностью эксплуатации, режимом технического обслуживания и ремонта, ресурсом и сроком службы трубопроводной арматуры.

2. Установлено, что для описания взаимосвязи между рабочим временем, условиями и интенсивностью эксплуатации, режимом технического обслуживания и ремонта, ресурсом и сроком службы трубопроводной арматуры следует использовать вероятностную модель рабочего процесса трубопроводной арматуры, позволяющую решать следующие оптимизационные задачи: назначение

экономически обоснованных плановых ресурсов, установление назначенного срока службы, оптимизацию режима регламентированного технического обслуживания и ремонта трубопроводной арматуры и др.

3. Показано, что эффективность разработанной вероятностной модели рабочего процесса трубопроводной арматуры зависит от качества и объема статистических данных об условиях и интенсивности эксплуатации трубопроводной арматуры, необходимых для идентификации параметров вероятностной модели.

4. Установлено, что оценку решений по управлению долговечностью трубопроводной арматуры следует производить на основе использования в качестве критерия оптимальности удельных затрат на единицу наработки, зависящих от условий и интенсивности ее эксплуатации. При этом для достижения назначенных ресурса и срока службы трубопроводной арматуры следует применять регламентированное техническое обслуживание и ремонт.

5. Разработана методика назначения сроков служб>1 трубопроводной арматуры, учитывающая условия и интенсивность ее эксплуатации и оптимизирующая режим регламентированного технического обслуживания и ремонта трубопроводной арматуры, обеспечивающего ее назначенные ресурс и срок службы. Показано, что на основе методики назначения сроков службы трубопроводной арматуры возможно установление оптимального времени снятия трубопроводной арматуры с эксплуатации и ее списания.

6. Разработана методика сбора и анализа статистической информации о расходовании ресурса трубопроводной арматуры, обеспечивающая практическое использований разработанной вероятностной модели рабочего процесса трубопроводной арматуры, устанавливающей взаимосвязи между рабочим временем, условиями и интенсивностью ее эксплуатации, режимом регламентированного технического обслуживания и ремонта, ресурсом и сроком службы.

7. Для оперативного решения оптимизационных задач управления долговечностью трубопроводной арматуры по назначению экономически обоснованных плановых ресурсов, установлению назначенного срока, оптимизации режима регламентированного технического обслуживания и ремонта и др. разработана система информационной поддержки установления назначенного срока службы трубопроводной арматуры.

8. Результаты данной работы внедрены в ЗАО «Тяжпромарматура» при решении задачи увеличения назначенного срока службы задвижек шиберных для магистральных нефтепроводов и нефтеперекачивающих станций с 30 до 50 лет и назначенного ресурса с 1500 до 3000 циклов «открыто-закрыто».

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В РАБОТАХ:

1. Панченко М.И. Управление качеством нанесения гальванических покрытий на детали трубопроводной арматуры // Молодежный вестник технологического факультета: Лучшие научные работы студентов и аспирантов: сб. статей. В 2-х ч. Ч. 2. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2009 - С. 99 - 102.

2. Панченко М.И. Информационная поддержка управления качеством специального процесса нанесения металлических покрытий // Изв.

ТулГУ. Технические науки. Вып. 4. Ч. 1. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. - С. 59-63.

3. Панченко М.И. Основные направления обеспечения долговечности трубопроводной арматуры // Сборник материалов девятой Всероссийской научно-практической конференции «Управление качеством», 10-11 Марта 2010 года / ГОУ ВПО «МАТИ»-Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского. - М.: МАТИ, 2010. - С. 215 - 217.

4. Панченко М.И. Методы обеспечения долговечности трубопроводной арматуры // Молодежный вестник Политехнического института: сб. статей -Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. - С. 205 - 207.

5. Панченко М.И. Технология упрочнения поверхностей деталей трубопроводной арматуры // Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Современные технологии обработки металлов и средства их автоматизации»: сборник тезисов. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. - С. 102 -104.

6. Панченко М.И. Технологическое обеспечение повышения долговечности деталей трубопроводной арматуры // Инновационные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты: Тезисы докладов Всерос-сийск. науч.-практич. конференции. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. - С. 86 - 89.

7. Панченко М.И. Вероятностно-статистическая оценка ресурса трубопроводной арматуры // Сборник материалов десятой Всероссийской научно-практической конференции «Управление качеством», 10-11 Марта 2011 года/ ГОУ ВПО «МАТИ»-Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского. -М.: МАТИ, 2011. -С. 211 -213.

8. Панченко М.И. Оценка показателей долговечности трубопроводной арматуры // Молодежный вестник Политехнического института: сб. статей -Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - С. 209 - 211.

9. Панченко М.И. Вероятностная модель долговечности трубопроводной арматуры // Изв. ТулГУ. Технические науки. Вып. 3. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2011.-С. 37-45.

Ю.Панченко М.И. Методика назначения срока службы трубопроводной арматуры // Изв. ТулГУ. Технические науки. Вып. 4. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - С. 261 -272.

11.Панченко М.И. Методика вероятностно-статистической оценки ресурса трубопроводной арматуры // V молодежная научно-практическая конференция Тульского государственного университета «Молодежные инновации»: сб. докладов под общ. ред. Е.А. Ядыкина. В 2-х ч. Ч. 1. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2011 -С. 134- 136.

Изд. лиц. ЛР >1 020300 от 12.02.97. Подписано в печать ¿0. {.

Формат бумага 60x84 Vi6. Бумага офсетная.

Усл. печ. л. 4.0. Уч. изд. л. ÜJ_. Тираж 100 экз. Заказ ООЛ Тульский государственный университет. 300012, Тула, пр. Ленина, 92 Отпечатано в Издательстве ТулГУ 300012, Тула, пр. Ленина, 95.

Текст работы Панченко, Мария Игоревна, диссертация по теме Стандартизация и управление качеством продукции

61 12-5/1451

ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет»

ПАНЧЕНКО Мария Игоревна

УПРАВЛЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ НА ОСНОВЕ ТИПОВОЙ МОДЕЛИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность: 05.02.23 - Стандартизация и управление качеством

продукции

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Иноземцев А.Н.

Тула-2012

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................................................................................4

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ..................................................................................................................10

1.1 Долговечность - лимитирующий показатель качества трубопроводной арматуры....................................................................................................................................12

1.2 Анализ показателей долговечности трубопроводной арматуры.... 19

1.3 Ресурс и срок службы трубопроводной арматуры......................................................23

1.4 Анализ методов установления взаимосвязи между ресурсом и сроком службы трубопроводной арматуры............................................................................27

1.5 Современный технический уровень решения задачи повышения долговечности трубопроводной арматуры..............................................................................33

1.6 Цель и задачи исследования..............................................................................................................................45

2 ВЕРОЯТНОСТНЫЕ МОДЕЛИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ..................................................................................................................47

2.1 Наработка и время выполнения наработки..............................................................................47

2.1.1 Рабочее и календарное время....................................................................................................................47

2.1.2 Определение наработки....................................................................................................................48

2.1.3 Наработка и рабочее время. Детерминированная модель........................48

2.1.4 Наработка и рабочее время. Вероятностные модели........................................50

2.1.4.1 Альтернирующий процесс........................................................................................................................51

2.1.4.1.1 Наработка за заданное время..........................................................................................................53

2.1.4.1.2 Затраты времени на заданную наработку..................................................................5 5

2.1.4.2 Марковский альтернирующий процесс..............................................................................57

2.1.4.3 Полумарковский процесс............................................................................................................................59

2.1.4.3.1 Циклический полумарковский процесс......................................................................62

2.1.4.3.2 Полумарковский процесс со случайными переходами....................64

2.1.4.4 Статистическое моделирование рабочего процесса....................................69

2.1.4.4.1 Описание алгоритма моделирования................................................................................72

2.1.4.4.2 Расчет затрат времени на заданную наработку 76

2.1.4.4.3 Оценка точности расчета......................................................................................................................78

2.2 Наработка, технический ресурс и срок службы..............................................................79

2.2.1 Исходные определения и предположения..........................................................................79

2.2.2 Основные соотношения........................................................................................................................................81

2.2.3 Срок службы при разбросе ресурса................................................................................................83

2.3 Оптимизация планового ресурса трубопроводной арматуры..................86

2.3.1 Регламентированное техническое обслуживание (ремонт)..................87

2.3.2 Критерий оптимальности планового ресурса трубопроводной арматуры......................................................................................................................................................................................90

2.4 Оптимизация среднего срока службы трубопроводной арматуры

до восстановления........................................................................................................................................................91

2.5 Выводы................................................................................................. 93

3 МАТЕМАТИКО-СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА РАСХОДОВАНИЯ РЕСУРСА ТРУБОПРОВОДНОЙ

АРМАТУРЫ..............................................................................................................................................................................................95

3.1 Идентификация рабочего процесса как альтернирующего случайного процесса........................................................................................................................................................95

3.1.1 Описание альтернирующего процесса......................................................................................95

3.1.2 Статистика типа «простой-работа-наработка»............................................................98

3.1.3 Статистика типа «период-наработка»........................................................................................100

3.2 Идентификация рабочего процесса как полумарковского случайного процесса........................................................................................................................................................102

3.2.1 Описание полумарковского процесса..........................................................................................103

3.2.2 Статистика типа «состояние-время пребывания-наработка»............104

3.2.3 Статистика типа «состояние-накопленное время пребывания-накопленная наработка»....................................................................................................................................106

3.3 Определение закона распределения и других параметров

времени пребывания в состоянии............................................................................................................108

3.3.1 Построение функции распределения по опытным данным..................108

3.3.2 Оценка параметров функции распределения по выборке........................112

3.3.3 Выбор теоретического закона распределения..............................................................113

3.4 Выводы....................................................................................................................................................................................................117

4 ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА УСТАНОВЛЕНИЯ НАЗНАЧЕННОГО СРОКА СЛУЖБЫ ТРУБОПРОВОДНОЙ

АРМАТУРЫ ............................................................................................................................................................................................119

4.1 Информационная поддержка оптимизации срока службы трубопроводной арматуры..................................................................................................................................119

4.2 Информационная поддержка статистической обработки

выборки опытных данных..................................................................................................................................122

4.3 Информационная поддержка оптимизации назначенного

ресурса трубопроводной арматуры....................................................................................................132

4.4 Выводы..............................................................................................................................................................................................146

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ ............................................148

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..................................................................................................................151

Приложения ....................................................................................................................................................................................................159

ВВЕДЕНИЕ

Состав, порядок и общие правила задания требований по надежности изделий для включения их в нормативно-техническую и конструкторскую документацию нормативно установлены ГОСТ 27.003 [33]. Требования по надежности - совокупность количественных и (или) качественных требований к отдельным свойствам надежности, выполнение которых обеспечивает эксплуатацию изделий с заданными показателями эффективности, безопасности, экологичности, живучести и других составляющих качества, зависящими от надежности изделия, или возможность применения данного изделия в качестве составной части другого изделия с заданным уровнем надежности.

Одним из важнейших свойств надежности изделий, в том числе и запорной арматуры для нефте- и газопроводов (трубопроводной арматуры) (рисунок В.1), является долговечность, являющаяся свойством трубопроводной арматуры сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Основным направлением мероприятий, осуществляемых в области долговечности трубопроводной арматуры, является управление этим свойством на всех этапах создания и использования трубопроводной арматуры.

Решение задачи управления долговечностью состоит в том, чтобы установить требования к этому свойству трубопроводной арматуры и обеспечить их выполнение при разработке конструкций и изготовлении. В соответствии с ГОСТ 27.003 при задании требований по долговечности трубопроводной арматуры потребитель и изготовитель должны определить и согласовать между собой типовую модель эксплуатации, применительно к которой заданы требования по надежности, и номенклатуру и значения показателей долговечности применительно к принятой типовой модели эксплуатации. При этом должны быть определены методы оценки показателей долговечности на всех стадиях жизненного цикла

трубопроводной арматуры и установлены требования к объему и форме представления информации о долговечности трубопроводной арматуры, собираемой в ходе ее эксплуатации. Требования по долговечности трубопроводной арматуры (показатели долговечности) указываются в паспортах и другой эксплуатационной документации.

а) Задвижка клиновая, б) Задвижка шиберная, в) Кран шаровой Рисунок В.1 - Типы трубопроводной арматуры

Согласованная между потребителем и изготовителем типовая модель эксплуатации трубопроводной арматуры, обеспечивающая достижение назначенных показателей долговечности, включает комплекс организационных мероприятий и материальных средств по поддержанию трубопроводной арматуры в работоспособном состоянии с высокой оперативной готовностью. В практическом плане типовая модель эксплуатации реализуется путем организации системы технического обслуживания (ТО) и ремонта. При этом наибольшая эффективность

использования трубопроводной арматуры возможна только при оптимальной структуре ремонтного цикла и дифференцированных режимах профилактических работ с учетом условий эксплуатации. Однако, вследствие значительного разнообразия условий использования трубопроводной арматуры и вероятностного характера расходования ее ресурса, производитель не имеет возможности в руководствах по эксплуатации однозначно учесть условия и интенсивность ее эксплуатации и дать точные рекомендации по практической реализации согласованной типовой модели эксплуатации трубопроводной арматуры, обеспечивающей ее назначенные ресурс и срок службы.

Данные обстоятельства обусловливают актуальность задачи управления долговечностью трубопроводной арматуры на основе типовой модели эксплуатации, обеспечивающей достижение назначенных показателей долговечности трубопроводной арматуры, задаваемых разработчиком в конструкторской или эксплуатационной документации, при различных условиях и интенсивности ее эксплуатации.

Работа выполнена в соответствии с грантом Российского фонда фундаментальных исследований № 08-08-99045-р_офи и рядом хоздоговорных НИР.

Методы и средства исследования. При выполнении работы использовались методы теорий надежности, вероятностей и математической статистики, производительности, всеобщего управления качеством, результаты статистического исследования процесса эксплуатации трубопроводной арматуры.

Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем:

- вероятностная модель рабочего процесса трубопроводной арматуры, раскрывающая взаимосвязи между рабочим временем, условиями и интенсивностью эксплуатации, режимом технического обслуживания и ремонта, ресурсом и сроком службы трубопроводной

арматуры;

- критерий оценки решений по установлению назначенного ресурса трубопроводной арматуры до проведения ее регламентированного технического обслуживания и ремонта или замены, позволяющий в зависимости от условий и интенсивности ее эксплуатации оптимизировать удельные затраты на единицу наработки или календарного времени;

-методика назначения срока службы трубопроводной арматуры, позволяющая решать оптимизационные задачи управления долговечностью трубопроводной арматуры по назначению экономически обоснованных плановых ресурсов, установлению назначенного срока службы, управлению режимом регламентированного технического

обслуживания и ремонта;

- методика сбора статистической информации о расходовании ресурса трубопроводной арматуры и определения параметров вероятностной модели рабочего процесса трубопроводной арматуры по

опытным данным.

Научная новизна результатов исследования заключается в

раскрытии зависимости между рабочим временем, условиями и интенсивностью эксплуатации, режимом технического обслуживания и ремонта, ресурсом и сроком службы трубопроводной арматуры.

Практическая значимость. Разработано математическое и методическое обеспечение процедуры управления долговечностью трубопроводной арматуры на основе установления ее назначенных показателей и параметров системы технического обслуживания и ремонта.

Реализация работы. Результаты данной работы внедрены в ЗАО «Тяжпромарматура», отражены в стандарте организации «Разработка конструкторской документации и обеспечение надежности и долговечности трубопроводной арматуры в районах Крайнего Севера» и используются в учебном процессе на кафедре «Автоматизированные станочные системы» ТулГУ.

Публикации и апробация работы. По тематике исследований опубликовано 11 работ, из них 3 в ведущих рецензируемых изданиях, включенных в список ВАК, общим объемом 2,8 п. л.

Основные положения работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ в 2010, 2011 гг.; на Международной научно-технической конференции «Технологическая системотехника» (г. Тула, 2008 г.); на девятой и десятой Всероссийских научно-практических конференциях «Управление качеством» (г.Москва, 2010, 2011 гг.); на Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Современные технологии обработки металлов и средства их автоматизации» (г. Тула, 2010 г.); Всероссийских научно-практических конференциях для студентов, аспирантов, молодых ученых «Инновационные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты» (г. Тула, 2010, 2011 гг.); IV и V молодежных научно-практических конференциях Тульского государственного университета «Молодежные инновации» (г.Тула, 2009, 2011 гг.).

В первом разделе проведен анализ методов управления долговечностью трубопроводной арматуры. Рассмотрены методы установления взаимосвязи между ресурсом и сроком службы трубопроводной арматуры и современный технический уровень решения задачи повышения долговечности трубопроводной арматуры.

Во втором разделе разработана вероятностная модель рабочего процесса трубопроводной арматуры, позволяющая найти взаимосвязи между рабочим временем, режимом эксплуатации трубопроводной арматуры, ресурсом и сроком службы. Разработана методика назначения сроков службы трубопроводной арматуры, позволяющая достичь наибольшего соответствия нормативного (назначенного) срока службы трубопроводной арматуры, устанавливаемого разработчиком в конструкторской или эксплуатационной документации, фактическому.

Третий раздел посвящен математико-статистическому исследованию характера расходования ресурса трубопроводной арматуры. Разработана методика сбора статистической информации о расходовании ресурса трубопроводной арматуры и определения параметров вероятностной модели рабочего процесса трубопроводной арматуры по опытным данным для случаев его представления альтернирующим, марковским альтернирующим или полумарковским процессами.

Четвертый раздел посвящен практической реализации результатов работы. Представлена разработанная система информационной поддержки установления назначенного срока службы трубопроводной арматуры, предназначенная для оперативного решения оптимизационных задач по назначению экономически обоснованных плановых ресурсов трубопроводной арматуры, установлению нормативного (назначенного) срока службы трубопроводной арматуры, оптимизации режима регламентированного технического обслуживания и ремонта трубопроводной арматуры и др.

В заключении обсуждаются итоги работы и формулируются общие

выводы по диссертации.

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., профессору Иноземцеву А.Н. за научные консультации при подготовке диссертационной работы, сотрудникам кафедры «Автоматизированные станочные системы» Тульского государственного университета за помощь, поддержку, полезные замечания и предложения, высказанные в ходе обсуждения диссертационной работы, а также сотрудникам ЗАО «Тяжпромарматура» за помощь при практической реализации результатов исследования.

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ

ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Современное состояние добычи, транспорта, хранения и переработки углеводородного сырья характеризуется ростом объемов продукции газонефтяной отрасли промышленности, снижением удельных энерго- и других видов затрат на транспортировку или производство и сокращением негативного воздействия на окружающую среду. Совершенн�