автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Оценка технического состояния и прогнозирование функциональной надежности насосов систем судовых дизелей

На правах рукописи.

Тормашев Дмитрий Сергеевич

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ НАСОСОВ СИСТЕМ СУДОВЫХ

ДИЗЕЛЕЙ

Специальность: 05.08.05 - Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новороссийск - 2012

005019096

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф. Ушакова»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, профессор

кафедры «Эксплуатация судовых механических установок», ФГОУ ВПО «Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф. Ушакова» Башуров Борис Павлович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, главный научный сотрудник Отделения судовой энергетики ФГУП ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова Мясников Юрий Николаевич кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Ремонт судовых машин и механизмов», ФГОУ ВПО «Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф. Ушакова» Пальчик Казимир Беркович

Ведущая организация:

ФБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций»

Защита состоится «30» мая 2012 г. в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 223.007.01 при ФГОУ ВПО «Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф.Ушакова» по адресу: 353918, г. Новороссийск, прЛенина, 93.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф.Ушакова», г. Новороссийск, пр. Ленина, 93.

» л-А. 2012 года

Автореферат диссертации разослан « 1-С

Ученый секретарь диссертационного советаД-223.007.01,

д.т.н., профессор

О "

Перечень принятых сокращений

СД - судовой дизель

ОС - обслуживающие системы

СС - система смазки

ТС - техническое состояние

ДЭУ - дизельная энергетическая установка

ТЭ - техническая эксплуатация

ФН - функциональная надежность

ДП - диагностические показатели

ПР - потенциальный ресурс

МРП - межремонтный период

ТО и Р - техническое обслуживание и ремонт

ССД - системы судовых дизелей

ЖЦ - «жизненный» цикл

МНК - метод наименьших квадратов

ЦН - центробежные насосы

СУ - сальниковое уплотнение

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность. Основным связующим элементом комплекса системы - судовой дизель (СД) являются насосы. Их техническое состояние (ТС) и уровень функциональной надежности (ФН) оказывают существенное влияние на изменение параметров работы СД и эффективность их работы. Особенно это касается комплексов: система охлаждения (СО) - насос - СД; система смазки (СС) - насос — СД; топливная система (ТС) - насос - СД. Выход из строя насосов этих комплексов может привести к ухудшению условий смазки СД, изменению частоты вращения, повышению теплонапряженности и, в конечном итоге, снижению эффективности работы СД, а в целом эксплуатационных качеств дизельной энергетической установки (ДЭУ) и экономических показателей работы судна. Поэтому проблема повышения эффективности технической эксплуатации (ТЭ) ДЭУ является актуальной и имеющей практическое значение.

Объект исследования - насосы комплекса системы - судовой дизель.

Предмет исследования - техническое состояние и функциональная надежность насосов комплекса системы - судовой дизель.

Цель диссертационной работы - повышение эффективности ТЭ СД на основе создания механизма, обеспечивающего переход насосов систем смазки, топливной, охлаждения и утилизации тепла вторичных энергоресурсов на ТО и ремонт по фактическому техническому состоянию.

Достижение поставленной цели осуществляется на основе решения следующих задач:

- проведение экспертно-статистических исследований ФН на основе сбора, систематизации и обобщения фактологической информации с использованием различных информационных источников;

- проведение натурных испытаний, анализ результатов и обобщение опыта ТЭ в реальных условиях;

- разработка критериев ТС и сравнительной оценки уровня ФН при работе в различных режимах;

- получение качественных и количественных показателей ФН;

- разработка нормативной базы диагностических показателей (ДП) на основе результатов натурных испытаний и оценка фактического ТС;

- разработка математических моделей прогнозирования ФН и критериев оценки расходования потенциального ресурса (ПР) в процессе ТЭ;

- разработка практических рекомендаций по обеспечению ФН в межремонтном периоде (МРП);

- создание информационно-статистического банка данных' для практической реализации системы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) по фактическому ТС.

Методы решения поставленных задач основываются на: экспертной оценке ФН с использованием информации аргументированных мнений специалистов эксплуатационного профиля, ее формализации, статистической обработке, анализе полученных результатов и их интерпретации; применении общего закона надежности технических изделий; использовании принципов системного анализа, математического моделирования, оценки ПР, регрессионных функций.

Наиболее существенные результаты, полученные лично соискателем состоят в:

- систематизации и обобщении опыта ТЭ, получении качественной и количественной отказной информации, выявлении узлов и деталей с минимальным уровнем ФН, установлении закономерностей изменения ее в процессе ТЭ;

- разработке комплекса критериев оценки ТС, математических моделей прогнозирования ФН и расходования ПР при ТЭ;

- создании механизма обеспечения ФН на стадии ТЭ.

Научная новизна определяется:

1. Созданием информационно-статистического банка данных, позволяющим оценивать фактическое текущее ТС насосов при их работе в составе систем судовых дизелей (ССД).

2. Разработкой комплекса критериев и математических моделей по оценке ФН и ее прогнозирования на стадии ТЭ в виде обобщенных показателей, функций, аппроксимационных зависимостей показателей безотказности от наработки.

3. Разработкой методического обеспечения перехода на менее затратную по сравнению с существующей технологию ТО и ремонта по прогнозируемому техническому состоянию.

Практическая значимость состоит в разработке комплекса, позволяющего реализовать систему ТО и Р по фактическому ТС, основывающегося на выборе определяющих факторов, нормативной базе, стратегии ТО и Р, мониторинге отказов и способах снижения расходования ПР в МРП.

Достоверность научных результатов обеспечивается использованием совокупности методов и методик исследования, включающей: экспертные оценки; регрессионный и корреляционный анализ; построение математических моделей; натурные испытания с использованием современных методов и средств; системный анализ взаимодействия элементов с обслуживаемым объектом, обработку статистической информации и оценку погрешностей; репрезентативность опытных данных и их сходимость при реализации математических моделей в допустимых для практики пределах.

На защиту выносятся:

1. Информационно-статистический банк данных в виде систематизированной, обобщенной и классифицированной информации по отказам и нормативной базы ДП по оценке фактического ТС насосов ССД.

2. Комплекс критериев и математических моделей по оценке ФН, ее прогнозирования и расходования ПР при ТЭ.

3. Комплекс мероприятий по контролю и учету фактического ТС, мониторингу отказов и снижению расходования ПР насосов при ТЭ в составе ССД.

Апробация и внедрение результатов исследования. Содержание диссертации обсуждалось и получило одобрение в Санкт-Петербурском государственном университете водных коммуникаций и Морской государственной академии имени адмирала Ф.Ф. Ушакова. Основные положения и результаты опубликованы в виде тезисов докладов и научных статей в материалах Международных научно-практических конференций и Всероссийской межотраслевой научно-технической, проводимых в Санкт-Петербурском политехническом университете, Санкт-Петербурском морском техническом университете и научно-технических конференций МГА имени адмирала Ф.Ф.Ушакова. Материалы диссертации прошли внешнее рецензирование и опубликованы в виде научных статей в изданиях по перечню ВАК Минобрнауки РФ: «Двигателестроение», «Судостроение», Труды института системного анализа Российской академии наук. Результаты выполненных исследований нашли практическое применение при: разработке учебных программ специальностей эксплуатационной направленности в МГА имени адмирала Ф.Ф.Ушакова и ее филиалах, института повышения квалификации специалистов морского, речного и рыбопромыслового флота, издании научно-методической литературы, выполнении курсового и дипломного проектирования по специальности: «Эксплуатация судовых энергетических установок», подготовке докладов курсантов и студентов на научно-технические конференции; внедрены в эксплуатационную практику ряда судоходных компаний.

Структура и объем. Диссертация состоит из: списка сокращений; введения; четырех глав; заключения; списка литературы; опубликованных научных трудов автора по отдельным разделам и приложения. Содержание изложено на 143 страницах, включая 53 рисунка, 28 таблиц; списка литературы из 174 наименований и перечень, включающий 11 публикации (одноименно и в соавторстве). Объем приложения к диссертации составляет 90 страниц, включая акты внедрения ее результатов.

СОДЕРЖАНИЕ

Во введении обоснованы актуальность темы, сформулированы цель исследования и решаемые задачи, отмечены научные результаты, полученные в диссертации, показана их практическая значимость.

Первая глава посвящена аналитическому обзору научных работ в области надежности оборудования систем (ОС) ДЭУ. Показано, что проблема надежности ОС находится в тесной взаимосвязи с развитием методов оценки ТС и его прогнозирования. Масштабные исследования в этой области проведены Д.В. Гаскаровым, М.И. Левиным, E.H. Климовым, В.В. Медведевым, A.B. Моз-галевским, Ю.Н. Мясниковым, A.M. Никитиным, В.Н. Половинкиным, Г.Ш. Ро-зенбергом, В.В. Сахаровым, JI.B. Тузовым, О.В. Хруцким и многими другими. Одним из наиболее приоритетных элементов ОС являются насосы. Они в составе ССД в значительной степени оказывают влияние на ФН, а вместе с тем экономичность ДУ и в целом безопасность плавания судна. Анализ результатов проведенного аналитического обзора работ, касающихся насосов, свидетельствует о том, что большая часть литературных источников посвящена вопросам теории, расчетов и в меньшей степени ТЭ. Проектирование и расчет насосов выполняются, как правило, из условия их работы в номинальном режиме. Однако в процессе ТЭ в составе ССД они могут работать в режимах, отличных от номинальных. Опыт ТЭ показывает, что даже самый надежный насос, работающий в таких режимах, быстро выходит из строя. Исходный уровень надежности насоса закладывается на начальном этапе его «жизненного» цикла (ЖЦ) -при создании (проектировании) и обеспечивается на втором (стадии производства). На заключительной стадии ЖЦ (при ТЭ) уровень надежности не соответствует первым стадиям. Это расхождение связано с закономерностями утраты работоспособности и принципами расходования ПР в изменяющихся условиях ТЭ. Количественно такая величина определяется в процессе решения обратной задачи, заключающейся в получении, накоплении и статистической обработке информации по ФН деталей и узлов насосов. Ее решение необходимо для разработки комплекса мероприятий по повышению безотказности и долговечности насосов, обоснования межремонтных периодов, разработки нормативов расхода сменно-запасных частей и др. Одним из приоритетов для организации ТО и Р насосов имеет прогнозирование их ТС при работе в составе ССД, позволяющее установить зависимость вероятности отказа и фактического ресурса узла, детали насоса от характеристик процесса изменения ДП, режима ТО и Р.

Во второй главе дано обоснование выбора объекта исследования, рассмотрены методы, методика оценки ФН, ее прогнозирования и обработки статистических данных. С точки зрения структуризации, объема и глубины анализа (по

определению М.И. Левина) дизель-комплексный объект представляется состоящим из объектов трех родов. Одним из основных элементов, входящих в состав практически всех объектов II рода, являются насосы. Они применительно к конкретной системе СД составляют самостоятельный комплекс. Уровень их надежности в значительной степени определяет эксплуатационные качества СД. Обоснование приоритетности насосов среди других элементов систем на работоспособность СД осуществлялось с использованием экспертных оценок специалистов эксплуатационного профиля различных квалификационных уровней.

В качестве критерия использовался показатель существенности Апс = 1/2ра„

(?ран- сумма нормированных рангов с учетом их совпадения по каждому исследуемому фактору). При оценке и прогнозировании ФН насосов систем СД использовано понятие «потенциального ресурса» (Ерпот), определяемое произведением уровней надежности, соответствующих стадиям их ЖЦ. При этом рассматриваются две модели ТЭ (идеальная и реальная). В первом случае Нпр = Нтсх = Нжс, т.е. Ерпот = 1. Во втором Нпр > Нтех > Нэкс, т.е. Ерпот < I. При переходе от первой стадии ко второй уровень надежности насосов снижается на величину ДН^ц = И,,, - Нт„ и, соответственно, от второй к заключительной на величину ДНп,ш = Н1ех - Нзк(:. Максимальное различие уровней надежности имеет место между первой (проектирование) и заключительной (ТЭ) стадией, т.е. ДНцп = Нщ, - Нэкс. Величина ДНцга используется в качестве критерия оценки ФН насосов, эксплуатируемых в составе ССД. Методы и методика оценки ФН насосов ССД основываются на энтропийном подходе с использованием общего закона теории надежности для технического изделия, выражающего в виде функции ПР за межремонтный эксплуатационный период (^п)

К(1ю„)=оХтэп^)с11, (1)

где Хф - интенсивность отказов насосов. Оценка Х(1:) на основе эксплуатационной информации затруднительна, проще определить параметр потока отказов (»(г). Для простейшего потока отказов = ю© и выражение (1) представляется в виде:

К(1„эп)=оГшпша)Л. (2)

Вид подынтегральной функции ш^) определяется на основе проведения статистического эксперимента с использованием фактологической информации, а для нахождения интеграла используются методы численного интегрирования. Критериями сравнительной оценки ФН при работе в зонах приработки и стабилизированного режимах являются относительные значения параметра потока отказов Дсо* и времени ТЭ Д1:

Дш*= 1 - и'ст/ ю*пР> (3)

дГ=1-^/1ст. (4)

При идеальной модели ТЭ Да)*=1 и ДГ*=1 (максимальный уровень ФН). В реальных условиях 1 > Дш* >0 и 1 > Д? > 0. Для учета факторов различного характера используются комплексные показатели:

ДКТ^-К", (5)

дКт„ = ктипр - ктид, (6)

где Кгпр, К™пр - теоретически достижимые значения коэффициента готовности и технического использования (ТИ) при идеальной модели ТЭ; и К^ид - соответственно действительные значения при реальной модели ТЭ. В качестве критерия сравнительной оценки расходования ПР на этапе ТЭ насосов используется относительная величина:

Нпот = Ерпот/Етапот=Р2/Рь (7)

где Р2 = /ю'"™ Р(Х)сК - аппроксимированная функция вероятности безотказной работы насоса (реальная модель ТЭ); Р] - площадь, эквивалентная идеальной модели ТЭ насоса при условии Р(0 = 1 в диапазоне наработки от 0 до 1МЭП.

Прогнозирование количествешшх показателей надежности основывается на подходе, предложенном Л.Н. Карповым. Методика оценки надежности строится на анализе показателей надежности основных узлов, от качества которых зависит безотказность и ПР объекта в целом (в частности, насоса). Для оценки параметра потока отказов применительно к насосу, он разбивается на сборочные единицы (корпус, рабочее колесо, подшипники, сальниковое уплотнение) с соответствующим параметром потока отказов. В этом случае для базового (собн) и прогнозируемого (сонпр) используются зависимости: ш„б = со/, шркб,сопб,шсу6); ю„пр = ^ ш/р,шр,спр,юппр,сосупр). В общем виде параметр потока отказов насоса

представляется выражением: со„ = а + в^ + б2мрк + в3ш„ + в4тду, где а,В!......,в4 -

коэффициенты корреляции. Наиболее сложной задачей считается установление однозначного соответствия между физической сущностью неисправности (отказа) и ее математической моделью. Согласно методологического подхода, предложенного Гаскаровым Д.В., категория (процесс изменения ТС) с позиций ее влияния на выбор моделей и алгоритмов прогнозирования выражается в виде: П = {X, £1, N. Р}, где X - описывает характер протекания процесса изменения ТС; ¿1 - его мерность; N - характер нестационарности; Р - вид процесса, характеризующийся законом распределения. Основным условием решения задач прогнозирования является создание семантической среды, представляемой в виде логических моделей (например, коньюктивно-дизьюнктивной КДМ = О л П л И л Л л 3). При этом выбор модели определяется следующими факторами: О = {8,1,У,Н}, где Б - стадия ЖЦ; I - кратность целевого применения; V - вид

осуществляемого контроля; Н - прикладное назначение объекта. Из них влияние фактора S на постановку задачи прогнозирования является принципиальным. Исходя из этого, модель представляется в виде: КДМ05 = S!vS2vS3, где стадии ЖЦ: Sj - проектирование; S2 - технологическое изготовление; S3 - ТЭ. При расчете доверительных границ использовались асимптотические формулы Л.Н. Болынова и И.А. Рябинина. Оценка наработки между отказами производилась с применением метода Р.Фишера. При разработке математических моделей прогнозирования ФН насосов использованы наиболее информативные показатели (параметр потока отказов и вероятность безотказной работы). Для аппроксимации этих зависимостей от наработки применены два методических подхода (нелинейный метод наименьших квадратов и интерполирование сплайнами). Расчеты производились в математической системе MATLAB. Для определения точности аппроксимации полиномов различных степеней проводился системный анализ. Данные статистических исследований аппроксимировались полиномами 3-8 степеней Рз(х) - Pg(x). Для каждого полинома производилась оценка ошибок (максимальная Е», средняя Еь среднеквадратическая Ej) в соответствии с выражениями: E„(f) = max^^ [lf(xc) - ук I]; H,(f) = 1/N £Nk-i lf(xK) - y£ |; E2(f) = (l/NIN^lf(xl;)- ук12)ш

В третьей главе представлены результаты оценки и прогнозирования ФН насосов ССД, полученные на основе выполненных экспертно-статистических исследований, натурных наблюдений и разработанных математических моделей. Исследование проводилось в два этапа. Цель первого (экспертная оценка) заключалась в определении степени значимости насосов по влиянию их ФН на работоспособность СД. Экспертами являлись специалисты эксплуатационного профиля различных квалификационных уровней. Полученные результаты свидетельствуют о высоком уровне приоритетности насосов системы охлаждения (по сравнению с другим оборудованием) с точки зрения влияния их на эксплуатационные качества С Д. Цель второго этапа - получение количественной информации в виде обобщения причин отказов, показателей ФН насосов ССД, критериев оценки их ПР, математических моделей прогнозирования безотказной работы при ТЭ. С позиций соотношения возникающих отказов центробежные насосы (ЦН) в ранжированном ряду располагаются в такой последовательности: ЭЦН->ЭКН-»НЦВ—»ВЦН. На насосы типов ЭЦН и ЭКН в совокупности приходится ~ 60% отказов из обследованной группы, а НЦВ и ВЦН - ~ 40%. Отказы насосов обусловлены факторами конструктивного, технологического и эксплуатационного характера (внутренние дефекты материала, перегрузки, нарушение режима работы, ошибки, допущенные при ТО, недостаточная точность и чистота механической обработки, нарушение периодичности проведения профилактических мероприятий, наличие абразивных частиц в смазочных материа-

ю

лах, неисправность смазочных приспособлений и т.п.). Основными узлами, определяющими уровень ФН насосов, являются: уплотнительное устройство; подшипниковый узел; рабочий орган. Преобладающее значение имеют отказы износового происхождения. Далее (в порядке значимости) идут отказы, возникающие вследствие механического разрушения, кавитации и коррозии. Кавита-ционные явления являются основным источником отказов рабочих колес и в большей степени способствуют разрушению внутренних поверхностей корпуса. Более 50% отказов приходится на сальниковое уплотнение (СУ). Оно, как динамический узел, обусловлено факторами эксплуатационного характера (нагрузка, скорость скольжения, шероховатость и параллельность контактных поверхностей, температура уплотняемой среды, форма зазора, сочетание материалов пары трения, параметры уплотняемой среды, режимы работы - трение, вибрация, гидравлические удары, перерывы в движении, пуск под нагрузкой, нагрев или охлаждение, радиальные биения). Основные причины - низкое качество изготовления деталей и их материала, сборочно-монтажных работ и производственно-технологические дефекты.

Обобщенная информация по показателям ФН насосов ССД представлена в таблицах 1 - 3, а изменение потока отказов от наработки - на рисунках 1 —4.

Таблица 1

Система охлаждения — насос - судовой дизель, перекачиваемая среда Показатели безотказности Показатели ремонтопригодности Комплексные показатели

Таге, ч/тыс. Ч Ъо, ч/тыс.я "^рем, ч/тыс.ч т., ч 5, чел.ч/ тыс.ч Кти кг

Первый контур — пресная вода 1,73 3,82 8,12 9 2,42 0,982 (±0,002) 0,9928 (±0,002)

Второй коптур — морская вода 2,81 3,53 10,47 16 5,26 0,953 (±0,005) 0,990 (±0,002)

Таблица 2

Система утилизации низкопотенциального тепла СД (функции насоса) Показатели

Ти«, тыс.ч К,

Насос рабочей воды (НРВ) 1,4 0,9961

Рассольный насос (РН) 2,01 0,9985

Дистиллятный насос (ДН) 3,02 0,9994

Струйный насос (СН) 3,92 0,9996

Таблица 3

Система утилизации высокопотенциального тепла СД (функции насоса) Количественные значения показателей

тыс.ч Тщах» тыс.ч Тщш, тыс.ч Р(Тмэп) Щмэп) т., ч/тыс.ч Г. чел.-ч/тыс.ч

Циркуляционные: (Польша); (Германия) 4,2 6,2 6,4 9,0 3,1 4,6 0,003 0,018 5,9 4,0 3,29 1,27 6,41 2,48

Питательные (Дания) 4,5 6,8 3,2 0,004 5,5 2,75 5,38

Конденсагпые (Германия) 6,7 9,7 4,9 0,025 3,7 1,68 3,33

Охлаждения конденсаторов (Словакия) 5,2 7,5 3,8 0,008 4,8 2,59 4,76

Р(Шэп) - е"ща1эа; - вероятность безотказной работы за межремонтный эксплуатационный период (1„,п); НОмэп) = о)го*тэп - среднее количество отказов; 1мэп - 25*103ч.

I,ТЫС.Ч.

Рисунок 1 - Система охлаждения (центробежные Рисунок 2 - Система смазки

насосы): 1-второй контур; 2 - первый контур

(винтовые насосы)

»«М.Угис.ч

1.ТЫСЧ

I,ТЫС.Ч.

Рисунок 3 - Система смазки (шестеренные Рисунок 4 - Системы утилизации высокопотен-насосы): 1-уилотнителыюе устройство; циального тепла СД (центробежные насосы):

2 - шестерни; 3 - подшипники. I-циркуляционные (Польша); 2 - циркуляционные

(Германия); 3 - питательные (Дания).

Полученные зависимости параметра потока отказов от наработки ю^) отражают процесс расходования ПР. Диапазон изменения 00(0 разделяется на три зоны с различной интенсивностью отказов (приработка, стабилизация и неустановившегося потока отказов). Крутизна функции ю(0 и ее протяженность по наработке (приработочный режим) зависят от количества деталей с низким уровнем ФН, качества выполнения сборочных операций и ошибок, допускаемых при проведении монтажных работ. Для второй зоны характерны внезапные отказы. К этому моменту в насосе остаются детали с более высоким уровнем ФН и большим ПР. В третьей зоне преобладают отказы, обусловленные старением (возникновением необратимых физико-химических процессов, протекающих в деталях и узлах). Количественная информация по критерию оценки расходования ПР на этапе ТЭ приведена в таблице 4.

Таблица 4

Насосы систем судовых дизелей 7 ■ Коэффициенты аппроксимационного уравнения (полиномом второй степени)

Эс а. а2 Ёоот

Центробежные насосы системы охлаждения: (морская вода); (пресная вода) 0,343 0,703 -0,032 -0,050 0,0008 0,001 0,13 0,24

Шестеренные насосы системы смазки 0,982 -0,021 0,0005 0,37

Возникающие в процессе ТЭ отказы классифицируются по трем группам (таблица 5). Таблица 5

Тип насоса Отказы насосов, %

Трибологические По параметрам прочности По параметрам коррозии

Центробежные 68 24 8

Шестеренные 67 30 3

Винтовые 71 27 2

Топливные насосы высокого давления 17 83 _

Процессы трибологического характера более сильно развиты в уплотни-тельных устройствах. Отказы по параметрам прочности имеют преобладающее значение для соединительных элементов. По параметрам коррозии каждый пятый отказ приходится на клапаны и рабочие колеса. Процессы изнашивания поверхностей деталей проявляются в виде схватывания, переноса материала, заедания, задира, царапания, отслаивания и выкрашивания. Коррозионно-механическому изнашиванию подвергаются уплотнительные кольца, подшипники, втулки СУ. Значения обобщенного показателя безотказной работы (Яш"1"1)

ССД в комплексе соответственно составляют для: топливных - 0,152; масляных - 0,507; конденсатно-питательных - 0,167. Несоответствие по комплексам составляет ARuMpn=RMKpnmax-R(DMpnmin= 0.355. В ряду ранжирования (с точки зрения снижения ФН) ССД располагаются в такой последовательности: смазки; кон' денсатно-питатеЛьные; топливные. Применительно к насосам величина несоответствия более значительна и составляет A Re,Mpn = 0,558. Критерий работоспособности (Rfflnp / Ro,") независимо от режима определяется двумя факторами: наработка; параметр потока отказов. Поэтому условие Ящ = const сохраняется в двух случаях (малые значения наработки, большие значения параметра потока отказов и наоборот). Вероятность безотказной работы насосов ССД (для случая простейшего нестационарного потока) выражается в виде

P(t) = exp-[Jlffi(t) dt], (8)

Для периода основной ТЭ (при t-»ton) в виде:

P(t) = P„(t) exp [ -L' сф) dt], (9)

где Pn(t) - вероятность безотказной работы к концу периода приработки. Значение времени приработки (tnp) определяется графически как время до точки перегиба функции <o(t) после ее аппроксимации гладкой кривой по расчетным значениям Q)(t). В аналитическом смысле это означает, что вторая производная со"(t) равна нулю.

С использованием аппроксимации различных видов линиаризуемых алгебраических функций статистических значений ra(t) и выбором коэффициента парной корреляции получены вероятностные модели безотказной работы вида (ц = 0,90-0,99):

P„(t)(A + Bt) / (А + Btnp)A/B2 exp [-(t - ц)в ], (10)

где А, В - коэффициенты регрессионной зависимости.

Прогностические модели для потоков отказов отдельных узлов насосов с использованием обобщенных функций представляются в виде:

а( Г)= rAl + A^ (11)

e(t) = г1+А1+А*г (12)

где Аь А2- коэффициенты, численные значения которых приведены в таблице 6.

Таблица 6

Конструктивный узел насоса Коэффициенты аппроксимационных уравнений

Дпяа Для Е

а, а2 1 +а, аг

Уплотнительное устройство -0,79 0,17 0,21 0,17

Винты -2,23 0,61 -1,23 0,61

Подшипники -0,96 0,23 0,04 0,23

Полученные по данным статистических исследований (параметра потока отказов) насосов ССД аппроксимационные полиномы анализировались с позиций оценки ошибок (максимальная, средняя, среднеквадратическая), в результате установлено, что наиболее приемлемой математической моделью прогнозирования ФН является полином восьмой степени. Для насосов, выполняющих различные функции в составе ССД, они представляются в следующем виде: Р8 = - 1,85159 10"718 + 19,62889-10"¥-855,78235-10"¥ + + 19767-10"¥ - 259549,70755 ■ Ю'¥ + 1928406,86929-10"¥ -

- 7561194,18755-10"¥ + 12884340,73164-10_71 - 1754959,24047-10"7. (13) (циркуляционные);

Р8 = - 1,20993 • 10¥ + 12,96357- Ю'¥ - 569,60570-10"¥ + +13181,32484-Ю'¥- 171451,02330-10_¥ + 1238223,72823-10"¥-

- 4613754,32948 ■ 10"¥ + 7647099,39033 ■ 10^ - 1895770,53765 • 10"1. (14) (питательные);

Р8 = 44989033,23761-10-¥-0,01183-10-¥ + 1,28073-10'¥-

- 73,35662-10"¥ + 2378,11215- Ю'¥ - 43195,54057-10-¥ +

+ 406180,56887-10-¥ - 1642783,16751 • 10^ + 6728328,36401-10'7. (15)

(рабочей воды);

Р8 = 27792958,07842-10¥8 - 58157668,82190-10"¥ + 0,44544-10"¥

- 13,23031-10'¥ - 55,64597-10"¥ + 12534,58417-10"¥ -

- 276600,33157-10"¥ + 2232755,23087-10^-2358826,83705-10"7. (16) (рассольные);

Р8 = 89641027,76654-Ю'¥ - 0,02262-10-¥ + 2,34701 -10"¥ - 128,90106-10"¥ + 4010,83921 ■ 10"¥ - 69854,88442-10"¥ + 621374,53678-10"¥ - 2213255,96626-10^ + 3550809,96888-10"7. (17)

(дистиллятные);

Р8 = -21724101,07467• 10"¥ + 63998819,70164-10'¥ -

- 0,77667-10"¥ + 50,18004-10"¥ - 1859,39930-10"¥ + 39597,46628-10"¥ -458668,87360-10*¥ + 2519656,46965-10'71-3466475,25028-10"7. (18) (струйные).

Математические модели прогнозирования ФН насосов и их узлов в виде вероятности безотказной работы с использованием их аппроксимации экспо-нентой по МНК имеют следующий вид:

Р(1) = 1,1931 е^2522' (19)

(топливные насосы высокого давления)

(шестеренные); (центробежные); (рабочие колеса ЦН); (сальниковые уплотнения);

Р(1)= 1,9776 е0ЛС071 Р(1) = 0,6621е-°'М40' Р® = 0,8979е~°'02 Р(1) = 0,7400е 0-0888' Р(1) = 0,8915е"°'0326'

(20) (21) (22)

(23)

(24)

(подшипники).

Эксплуатационные и аппроксимируемые зависимости параметра потока отказов от наработки насосов ССД с использованием нелинейного МНК и интерполирования сплайнами (аппроксимация смыкающим кубическим сплайном -СКС) представлены на рисунках 5-15. ч»®,1Лыс.ч о - полином Р8

• - СКС

10 20 30 40 50 1.ТЫС.Ч

Рисунок 5 - Системы утилизации низкопотенциального тепла СД (насосы рабочей воды)

о - полином Р8 • - СКС

(О 20 30 40 50 (.тые.ч

Рисунок б - Системы утилизации низкопотенциального тепла СД (рассольные насосы)

^,1Лые.ч ° - полином Р8

• - СКС

»

ко

е___

О 10 20 30 40 50 ^тыс.ч

Рисунок 7 - Системы утилизации низкопотенциального тепла СД (дистиллят-ные насосы)

о - полином Р8

у/ф/тыс.ч • - скс

оА / 4

-------

О 10 20 30 40 50 1,тыс.ч

Рисунок 8 - Системы утилизации низкопотенциального тепла СД (струйные насосы)

о - полином Р8 • - СКС

«®,1/гыс.ч 0,5

0,4

0,2

0 5 10 15 20 Мые.ч Рисунок 9 - Системы утилизации высокопотенциального тепла СД (циркуляционные насосы)

ЧИ/тыс.ч

о - полином Р8 • - СКС

10 1 5 20 ^тас.ч

Рисунок 10 - Системы утилизации высокопотенциального тепла СД (питательные насосы)

Эксплуатационные и аппроксимируемые зависимости вероятности безотказной работы от наработки насосов топливных и систем охлаждения СД и их узлов представлены на рисунках 11-15.

о-эксплуатация Ж -аппроксимация

0 4 8 12 16. 20 ^ Рисунок 11 - Насосы топливных систем СД:1 - шестеренные; 2 - топливные высокого давления

□,Д-эксплуатация м, А -аппроксимация

^тыс.ч

Рисунок 12 - Насосы систем охлаждения СД: 1 - пресная вода; 2 - забортная вода

о ,Д-эксплуатация •, А -аппроксимация

4 8 12 18 201ТЫСЧ

Рисунок 13 - Рабочие колеса насосов: 1 - конденсатные системы; 2 - системы охлаждения

о,Д-эксплуатация ▲ -аппроксимация

о 4 8 12 16 20 Рисунок 14 — Сальниковые уплотнения насосов систем охлаждения СД: 1 - пресная вода; 2 - забортная вода

рщ о,Д-эксплуатация

1,0|н__

•, А -аппроксимация

0,75 0,50 0,25

, Сгыс.ч

0 4 8 12 16 20

Рисунок 15 - Подшипники насосов систем охлаждения СД: 1 - пресная вода; 2 -забортная вода

Полученные на основе статистического эксперимента математические модели могут быть использованы для прогнозирования ФН насосов, эксплуатируемых в составе ССД и проектируемых, аналогичных по конструктивному исполнению и функционированию, а также в качестве основы для определения их остаточного ПР, выработки стратегии ТО и Р при переходе на более перспективную, с точки зрения затратной технологии, систему обслуживания по фактическому ТС.

В четвертой главе рассмотрены пути обеспечения надежности насосов ССД на различных стадиях их ЖЦ. На первом этапе первостепенная роль должна отводиться глубине изученности условий и особенностей ТЭ насосов в составе ССД. На.втором решаются две задачи: сохранение уровня надежности (запаса), заложенного при проектировании; его повышение путем совершенствования технологии изготовления деталей и узлов. На стадии ТЭ основная задача сводится к практической реализации достигнутого уровня технологической надежности. Факторами, определяющими ФН насосов при ТЭ, являются: режимы использования; качество профилактических и ремонтных работ-, количество и качество запасных частей и способов их хранения; уровень квалификации обслуживающего персонала; степень совершенства технической и нормативной документации; качество надзора со стороны контролирующих органов; текущий контроль ТС. Превалирующее значение имеют режимы использования и текущий контроль ТС. Из существующих видов контроля наиболее эффективен диагностический и прогнозируемый, которые рекомендуется рассматривать как единое целое в предположении, что прогнозирующий является продолжением диагностического, но на более высокой ступени развития. В качестве контролируемых параметров ТС насосов рекомендуется использовать нормы ДП (таблица 6,7).

Таблица 6

Категория технического СОСТОЯНИЯ Насос Электродвигатель

Давление нагнетания Ток максимальный рабочий Ударные импульсы <1В„, дБ Вибро-ско-ростъ (основная частота V» мм/с) Сопротивление изоляции (нагретое состояние) КаЬс Температура подшипника Т„ "С Температура корпуса электродвигателя Т„°С

Р», кгс/см2 Р„, кгс/см2 1*. А А Фаза-корпус Межфазное

и/, мОм мОм

Насос охлаждения главного двигателя (забо ртная, п респая вода) 7ОКВ30

Хорошо >4,2 >3,0 <48 <60 | <20 | <3,2 >0,7 >0,7 <1,3 <65 <65

Удовлетворительно 3,9-4,2 2,4-3,0 48-55 60-80 20-40 3,2-7,6 0,2-0,7 0,2-0,7 <и 65-85 65-106

Неудовлетворительно <3,9 <2,4 >55 >80 >40 >7,6 <0,2 <0,2 >1,3 >85 >106

Насос охлаждения дизель-генератора 28 КВ-80

Хорошо >4 Л >2,8 <16 <22 <20 <2,5 >0,7 >0,7 <1,3 <65 <65

Удовлетворительно 3,7-4,2 '2,3.2.8 16-21 22-25 20-40 2,5-6,2 0,2-0,7 0,2-0,7 <1,3 65-85 65-106

Неудовлетворительно <3,7 <2,3 >21 >25 >40 >6,2 <0,2 <0,2 >1,3 >85 >106

Насос забортной воды охлаждения главного двигателя Н11В 250/30А

Хорошо >3,2 >2,9 <38 <52 <20 <3,1 >0,7 >0,7 <1,3 <65 <100

Удовлетворительно 2,9-3,2 2,5-2,9 38-45 52-60 20-40 3,1-7,2 0,2-0,7 0,2-0,7 <1,3 65-85 100-147

Неудовлетворительно <2,9 <2,5 >45 >60 >40 >7,2 <0,2 <0,2 >1,3 >85 >147

Обозначения: Ри - клапан нагнетания закрыт; Рго - клапан нагнетания открыт; .Ги - клапан нагнетания закрыт; - клапан нагнетания открыт; К^ - увлажненность изоляции.

Таблица 7

Категория технического состояния Насос Электродвигатель

Давление нагнетания, кгс/см2 Ток максимальный, рабочий, А Ударные импульсы, дБ Виброскорость (основная ча-' стота),мм/с Сопротивление изоляция (нагретое состояние) мОм Увлажненность изоляции Тепера-тура подшипника, °С Температура корпуса, "С

Масляный насос главного двигателя ABG -125 - 3 L

Хорошо >3,6 <100 <20 <4,6 >0,7 <1,3 <65 <65

Удовлетворительно 2,9-3,6 100-120 20-40 4,6-7,8 0,2-0,7 <1,3 65-85 65-106

Неудовлетворительно <2,9 >120 >40 >7,8 <0,2 >1,3 >85 >106

Масляный насос распредвала главного двигателя ЗВ8/25-11/1ОБ-13

Хорошо >9,0 <12 <20 <1,6 >0,7 <1.3 <65 <65

Удовлетворительно 7,0-9,0 12-15 20-40 1,6-4,0 0,2-0,7 <и 65-85 65-106

Неудовлетворительно <7,0 >15 >40 * >4,0 <0,2 >1,3 >85 >106

Тошгавоподкачиваюпцш насос главного двигателя ШФ8-25-5,8/6Б

Хорошо >5,5 <5,5 <20 <1,7 >0,7 <1,3 <75 <65

Удовлетворительно 4,0-5,5 5,5-8,0 20-45 1,7-3,5 0,2-0,7 <1,3 75-100 65-106

Неудовлетворительно <4,0 >8,0 >45 >3,5 <0,2 >1,3 >100 >106

Масляный насос турбокомп рессора РЗ-5

Хорошо >3,0 <2,7 <20 <1,2 >0,7 <1,3 <75 <65

Удовлетворительно 2,5-3,0 2,7-3,6 20-45 1,2-2,3 0,2-0,7 <1,3 75-100 65-106

Неудовлетворительно <2,5 >3,6 >45 >2,3 <0,2 >1,3 >100 >106

Топливоперекачивающий насос тяжелого топлива ACF-80 3N 4F

Хорошо >2,0 <18 <20 <2,2 >0,7 <1,3 <65 <65

Удовлетворительно 1,2-2,0 18-24 20-40 2,2-5,0 0,2-0,7 <1,3 65-85 65-106

Неудовлетворительно <1,2 >24 >40 >5,0 <0,2 >1,3 >85 >106

Для контроля ТС насосов рекомендуется использовать систему мониторинга, основывающегося на: предельных значениях ДП; параметрах прогнозирования ТС; результатах измерений, анализе тенденций и прогнозе параметров. Система мониторинга ТС может быть выполнена на базе встроенных (стационарных) систем, переносных средств контроля и сочетания тех и других. Одним из наиболее важных моментов повышения ФН насосов является выбор стратегии ТО и ремонта, целью которого является нахождение фактической величины (Нфнфак) в поле допуска. При этом возможны различные соотношения:

Нф„фа1 < Нфндал (Д Нф„ <-0) - это свидетельство обеспечения безаварийной дальнейшей ТЭ; Нф„фак> Нфнлоп (Д Нфн > 0) - в этом случае требуется проведение дополнительных работ, касающихся ТО, изменения периодичности контроля ФН и условий ТЭ, выполнения конструкторских доработок, временного перехода на стратегию ТО и Р по наработке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

■ На основе выполненных экспертно-статистических исследований функциональной надежности насосов систем судовых дизелей сделаны выводы и получены следующие научные и практические результаты:

1. В повышении эффективности ТЭ СД одна из приоритетных ролей принадлежит ФН насосов обслуживающих систем.

2. Из существующих стратегий ТО и Р насосов наименее затратной с позиций расходования материальных средств в эксплуатационных условиях является система контроля и оценки ФН по фактическому ТС, практическая реализация которой основывается на механизме управления ФН, включающем: нормативную базу ДП; критерии расходования ПР в межремонтном эксплуатационном периоде; математические модели прогнозирования ФН при эксплуатации.

3. Получены качественные и количественные показатели ФН, обобщен опыт ТЭ, определены зависимости, установлены закономерности изменения параметра потока отказов и вероятности безотказной работы от наработки, классифицированы причины отказов с позиций физического происхождения, дана оценка количественного соотношения для насосов различного функционального назначения, их узлов и деталей.

4. Разработана нормативная база ДП, позволяющая производить оценку текущего фактического ТС в процессе ТЭ.

5. Разработаны критерии сравнительной оценки расходования ПР насосов и уровня ФН при работе их в составе ССД в приработочном и стабилизированном режимах.

6. Разработаны математические модели прогнозирования ФН насосов при ТЭ, основывающиеся на использовании обобщенных функций, аппроксимации полиномами различных степеней, экспонентой по МНК и интерполирования сплайнами.

7. Даны основные направления и практические рекомендации по обеспечению ФН насосов в составе ССД при ТЭ, Показано, что наиболее перспективным направлением является создание элементов, состоящих из равнонадежност-ных деталей и узлов (с одинаковым уровнем работоспособности).

Защищаемые положения и результаты диссертации опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК Минобрнауки РФ

1. Тормашев, Д.С. Прогнозирование функциональной надежности насосов систем судовых дизелей на стадии эксплуатации с использованием вероятностных моделей безотказной работы / Б.П. Башуров, Г.А. Зеленков, Д.С. Тормашев // Труды института системного анализа Российской академии наук (ИСА РАН) «Динамика неоднородных систем»: т.49 (1), 2010. -С. 293 - 297. (№ 1876 по перечню ВАК РФ 17 июня 2011).

2. Тормашев, Д.С. Анализ причин отказов насосов систем судовых дизелей и пути повышения их функциональной надежности / Б.П. Башуров, Д.С. Тормашев // Двигателестроение, 2010, № 3 (241). - С.32 - 37. (№ 719 по перечню ВАК РФ 17 июня 2011).

3. Тормашев, Д.С. Прогнозирование функциональной надежности насосов комплекса системы — главный двигатель судовой дизельной установки с использованием обобщенных функций / Б.П.Башуров, Г.А.Зеленков, Д.С. Тормашев // Труды института системного анализа Российской академии наук (ИСА РАН) «Динамика неоднородных систем»: т.50 (1), 2010. -С.241 - 246. (№ 1876 по перечню ВАК РФ 17 июня 2011).

4. Тормашев, Д.С. Выбор стратегии технического обслуживания и ремонта насосов системы, обслуживающей главный двигатель судовой дизельной установки / Б.П. Башуров, Д. С. Тормашев // Судостроение. — 2011. - № 1 (794). - С. 56 - 59. (№ 1802 по перечню ВАК РФ 17 тоня 2011).

5. Тормашев, Д.С. О критерии оценки потенциального ресурса насосов систем судовых дизелей на стадии эксплуатации / Б.П.Башуров, Д.С. Тормашев // Двигателестроение. - 2011. - № 3(245). - С. 40-41. (№ 719 по перечню ВАК РФ 17 июня 2011).

6. Тормашев, Д.С. Статистическое исследование показателей функциональной надежности центробежных насосов судовых систем/ Башуров Б.П., Носенко Е.С., Тормашев Д.С. И Судостроение - 2011. - № 4 (797). - С. 27 - 29. (№ 1802 по перечню ВАК РФ 17 июня 2011).

Другие публикации:

7. Тормашев, Д.С. Диагностирование технического состояния насосов систем судовых дизелей // Сб. научных трудов (вып 15). - Новороссийск: МГА им. адм. Ф.Ф. Ушакова, 2010. - С.68 - 74.

8. Тормашев, Д.С. Прогностические модели функциональной надежности насосов систем главных двигателей судовой дизельной установки / Д.С. Тормашев, Е.С. Носенко // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технической ос-

настки от нано-до макроуровня: материалы 13-й международной научно-практической конференции. - СПб.: изд-во Политехнического университета, часть 1,2011. - с.411-414.

9. Тормашев, Д.С. Причины отказов насосов систем судовых дизелей и их мониторинг // Проблемы эксплуатации водного транспорта и подготовки кадров на юге России: материалы IX региональной научно-технической конференции. - Новороссийск: МГА им. адм. Ф.Ф.Ушакова, 2011. - С. 139 -140.

10.Тормашев, Д.С. Оценка функциональной надежности насосов систем судовых дизелей на стадии эксплуатации / Д.С. Тормашев, Б.П. Башуров // Актуальные проблемы морской энергетики: материалы Всероссийской межотраслевой научно-технической конференции. - СПб.: изд-во СПбГМТУ, 2012. - С. 115 - 119.

11.Тормашев, Д.С. Статистическое исследование показателей функциональной надежности насосов систем смазки судовых дизельных установок / Д.С. Тормашев, М.С. Лопатин // Инновационные технологии в машиностроении: проблемы, задачи, решения: сборник научных трудов. — Орск: изд-во ОГТИ (филиала) ОГУ, 2012. - С. 129 - 133.

_Формат 60x80 1/16. Тираж 100. Заказ 2251_

Отпечатано в редакционно-издательском отделе ФГОУ ВПО «Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф.Ушакова», 353918, г. Новороссийск, пр. Ленина, 93

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР НАУЧНЫХ РАБОТ В ОБЛАСТИ НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК.

1.1. Общая характеристика состояния вопроса надежности.

1.2. Оценка технического состояния и прогнозирование его изменения.

1.3. Аналитический обзор научных работ, посвященных надежности насосов.

1.4. Постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ, МЕТОДЫ, МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ, ЕЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ.

2.1. Обоснование выбора объекта исследования.

2.2. «Жизненный» цикл и терминология надежности.

2.3. Методы оценки функциональной надежности.

2.4. Методика оценки характеристик функциональной надежности на основе эксплуатационной информации.

2.5. Потоки отказов и их модели.

2.6. Методы прогнозирования функциональной надежности.

2.7. Методы статистической оценки числовых характеристик функциональной надежности.

2.8. Сравнительный анализ методов обработки статистических данных на основе малого числа наблюдений.

2.9. Построение эмпирической функции распределения методом прямоугольных вкладов.

2.10. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ НАСОСОВ СИСТЕМ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРТНО-СТАТИСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Причины отказов насосов.

3.2. Показатели функциональной надежности насосов систем смазки и охлаждения.

3.3. Показатели функциональной надежности насосов системы утилизации тепла вторичных энергоресурсов.

3.4. Критерий оценки потенциального ресурса насосов.

3.5. Оценка функциональной надежности насосов систем с использованием обобщенного показателя и критериев работоспособности.

3.6. Прогнозирование функциональной надежности насосов систем на основе вероятностных моделей безотказной работы.

3.7. Прогнозирование функциональной надежности насосов систем с использованием обобщенных функций.

3.8. Математические модели прогнозирования безотказной работы насосов систем.

3.9. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ НАСОСОВ СИСТЕМ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХ «ЖИЗНЕННОГО» ЦИКЛА.

4.1. Обеспечение надежности на этапах проектирования и технологического изготовления.

4.2. Обеспечение надежности на стадии эксплуатации.

4.3. Оценка технического состояния на основе нормативной базы диагностических показателей.

4.4. Обоснование выбора стратегии технического состояния и ремонта.

4.5. Мониторинг отказов при эксплуатации.

4.6. Основные направления повышения функциональной надежности насосов.

4.7. Выводы по главе.

Структура системного подхода к решению проблемных вопросов технической эксплуатации (ТЭ) судовых дизельных установок (СДУ) предполагает ряд иерархических уровней, один из которых объединяет большой класс эксплуатационных задач, связанных с эффективностью, качеством работы, обеспечением функциональной надежности (ФН) и управления ею.

Обобщение опыта ТЭ показывает, что основным элементом дизельных установок, в значительной степени определяющим энергетическую безопасность судна, экологическую безопасность окружающей воздушной среды и водного пространства, является главный двигатель (ГД) с обслуживающими его системами, при этом существенное значение имеет их уровень ФН. В количественном выражении распределение отказов между ГД и оборудованием обслуживающих систем примерно одинаковое.

Проблема обеспечения ФН на всех стадиях «жизненного» цикла (проектирование, производство, ТЭ) имеет одно из первостепенных значений. В этом отношении важная роль отводится оценке технического состояния (ТС), техническому диагностированию (ТД) и прогнозированию, являющимися основополагающими элементами экспертизы состояния ФН.

К наиболее трудным задачам обеспечения управления ФН оборудования обслуживающих систем ГД относится прогнозирование изменения ТС в процессе ТЭ, базирующиеся на информации о развивающихся отказах, количественных значениях диагностических показателей (ДП) и их динамики. Решение задачи в такой постановке позволяет произвести расчет тренда (зависимости ДП от времени ТЭ), построение которого дает возможность выявить неисправность на ранней стадии ее развития, установить момент отказа, произвести оценку потенциального ресурса и определить сроки профилактических мероприятий.

Применительно к судовым дизелям (СД) в настоящее время накоплен богатый опыт по их управлению. Разработаны методы и технические средства, позволяющие оптимизировать отдельные технологические процессы по различным категориям оптимальности. Созданы эффективные системы управления процессами горения. Однако на судах морского и речного флота остаются еще не использованными значительные резервы повышения эффективности ТЭ СД с точки зрения возможности решения проблемы, связанной с информационным и алгоритмическим обеспечением управления ФН оборудования обслуживающих систем. Потеря ходового времени судна вследствие остановки ГД из-за отказа оборудования обслуживающих систем может существенно превосходить экономические выгоды, полученные от форсирования мощности и скорости хода.

Одним из направлений повышения эффективности ТЭ СД является переход от существующей системы централизованного планирования профилактических ремонтно-восстановительных работ на менее затратную систему технического обслуживания (ТО) и ремонта по фактическому ТС оборудования обслуживающих систем, основывающихся на контроле уровня ФН и заключающемся в накоплении и анализе информации о повреждениях и отказах. Решение задачи в такой постановке связано с оценкой текущего ТС, разработкой нормативной базы ДП, созданием и исследованием моделей ТЭ, позволяющих производить прогнозирование безотказной работы в пределах межремонтного эксплуатационного периода.

Основным связующим элементом комплекса СД - обслуживающие системы являются насосы, относящиеся к особо ответственному оборудованию. Их ТС и уровень ФН оказывают существенное влияние на изменение параметров СД и, соответственно, эффективность его работы. Особенно это касается комплексов: система охлаждения—>насос—*СД; масляная система—>насос—>СД; топливная система—>насос—>СД. Выход из строя насосов этих комплексов может привести к ухудшению условий смазки СД, изменению частоты вращения, повышению теплонапряженности и, в конечном итоге, снижению эффективности работы СД, а в целом эксплуатационных качеств энергетической установки и экономических показателей работы судна.

В связи с этим диссертация посвящена одному из аспектов проблемы совершенствования технической эксплуатации СДУ путем повышения эффективности работы главных двигателей на основе оценки технического состояния и прогнозирования функциональной надежности насосов обслуживающих систем.

Объект исследования - насосы обслуживающих систем судовых дизелей.

Предмет исследования - функциональная надежность насосов систем смазки, топливной, охлаждения судовых дизелей и механизм ее обеспечения при эксплуатации.

Цель исследования - повышение эффективности эксплуатации судовых дизелей путем создания информационно-статического банка данных по оценке и прогнозированию функциональной надежности насосов обслуживающих систем в виде нормативной базы ДП, комплекса критериев математических моделей и мониторингу отказов.

Задачи исследования:

1. Проведение экспертно - статистических исследований функциональной надежности на основе систематизации и обобщения фактологических эксплуатационных данных с использованием различных информационных источников.

2. Проведение натурных испытаний, анализ результатов и обобщение опыта эксплуатации в реальных условиях.

3. Получение качественных и количественных показателей функциональной надежности.

4. Разработка критериев сравнительной оценки уровня функциональной надежности при работе в различных режимах.

5. Разработка нормативной базы диагностических показателей на основе результатов натурных испытаний и оценка фактического технического состояния.

6. Разработка математических моделей прогнозирования функциональной надежности и критерия оценки расходования потенциального ресурса в процессе эксплуатации.

7. Разработка практических рекомендаций по обеспечению функциональной надежности в межремонтном эксплуатационном периоде.

Методы решения поставленных задач основываются на: экспертной оценке функциональной надежности насосов систем, обслуживающих СД, с использованием информации в виде аргументированных мнений специалистов эксплуатационного профиля и различного квалификационного уровня, ее формализацией, статистической обработкой, анализом полученных результатов и их интерпретацией; применении общего закона надежности технических изделий; использовании принципов системного анализа, математического моделирования, потенциального ресурса, регрессивных функций.

Научная новизна диссертации состоит в следующем:

1. Создан информационно - статистический банк данных, основывающийся на полученной нормативной базе диагностических показателей, позволяющий оценивать фактическое состояние насосов при их работе в составе систем, обслуживающих судовые дизели.

2. Разработан комплекс критериев и математических моделей по оценке функциональной надежности, ее прогнозирования и расходования потенциального ресурса в процессе эксплуатации, базирующийся на использовании обобщенных показателей, функций, вероятностного подхода, аппроксимации с помощью метода наименьших квадратов и интерполирования сплайнами данных статических исследований.

3. Предложен механизм обеспечения функциональной надежности на различных стадиях «жизненного» цикла, включающий обоснование выбора определяющих факторов, стратегии технического обслуживания и ремонта, комплекс мероприятий по мониторингу отказов и снижению расходования потенциального ресурса в межремонтном эксплуатационном периоде.

Теоретическое значение результатов диссертации заключается в получении обобщающих показателей, критериев и математических моделей, позволяющих производить оценку функциональной надежности и ее прогнозирование при работе насосов в составе систем, обслуживающих судовые дизели.

Практическая значимость результатов диссертации состоит в разработке механизма по обеспечению функциональной надежности насосов обслуживающих систем, реализация которого при переводе их на техническое обслуживание и ремонт по фактическому состоянию, базирующегося на созданном информационно - статистическом банке данных, позволяет повысить эффективность эксплуатации судовых дизелей.

Достоверность научных результатов обеспечивается использованием комплекса методов и методик исследования, включающего: экспертные оценки; регрессионный и корреляционный анализ; классическое построение математических моделей; натурные испытания с использованием современных методов и средств; системный анализ взаимодействия элементов с обслуживающим объектом, обработку статистической информации и оценку погрешностей; репрезентативность опытных данных и их сходимость при реализации математических моделей в допустимых для практики пределах.

На защиту выносится:

- информационно - статистический банк данных в виде систематизированной обобщенной и классифицированной информации по отказам и нормативной базы диагностических показателей по оценке фактического состояния насосов систем, обслуживающих судовые дизели;

- комплекс критериев и математических моделей по оценке функциональной надежности насосов и ее прогнозирования на стадии эксплуатации в виде обобщенных показателей, функций, аппроксимационных зависимостей параметра потока отказов от наработки;

- комплекс мероприятий по контролю, учету фактического технического состояния, мониторингу отказов и снижению расходования потенциального ресурса насосов при эксплуатации в составе систем судовых дизелей.

Апробация и внедрение результатов исследования:

Содержание диссертации обсуждалось и получило одобрение в Санкт -Петербурге государственном университете водных коммуникаций и Морской государственной академии имени адмирала Ф.Ф.Ушакова. Основные положения и результаты опубликованы в виде тезисов докладов и статей в материалах международных научно - технических конференций. Материалы диссертации прошли внешнее рецензирование и опубликованы в виде научных статей в изданиях по перечню ВАК Минобрнауки РФ: Труды Института системного анализа Российской академии наук «Динамика неоднородных систем», «Двигателестроение», «Судостроение».

Результаты исследования используются при разработке учебных программ судовых специальностей эксплуатационной направленности в МГА имени адмирала Ф.Ф.Ушакова и ее филиалах, курсов повышения квалификации специалистов морского, речного и рыбопромыслового флота, внедрены в практическую деятельность ряда судоходных компаний.

Структура и объем. Диссертация состоит из: списка сокращений; введения; четырех глав; заключения; списка использованных источников; списка опубликованных работ автора по разделам диссертации; приложения; актов внедрения результатов в эксплуатационную практику судоходных компаний и учебный процесс морских ВУЗов.

2.10 Выводы по главе

1. Среди элементов, входящих в состав систем судовых дизелей с точки зрения обеспечения их работоспособности приоритетная роль принадлежит насосам, в значительной степени определяющим эксплуатационные качества комплекса система - судовой дизель в целом.

2. Из существующей терминологии надежности, используемой на различных этапах «жизненного» цикла, на его заключительной стадии целесообразно оперировать термином «функциональная» надежность, как в большей степени отражающей сущность назначения насоса в составе системы с точки зрения взаимной связи по обслуживанию судового дизеля.

3. Концепция оценки и прогнозирования функциональной надежности с методической точки зрения основывается на следующем: объект статистического исследования (насосы) рассматривается с позиций восстанавливаемости, отказы являются случайными и независимыми событиями, их поток - простейший, удовлетворяющий одновременно свойствам стационарности, отсутствия последействия и ординарности; используются классические понятия измерителей и показателей.

4. По сравнению с классическими методами обработки статистической информации с использованием малого числа наблюдений более предпочтителен метод прямоугольных вкладов, как обладающий максимальной эффективностью и позволяющий (в их отличие) получать лучший результат.

5. Основным источником создания информационной базы функциональной надежности является проведение широкомасштабных экспертно-статистических исследований.

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ НАСОСОВ СИСТЕМ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРТНО-СТАТИСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Причины отказов насосов

Проведение экспертно-статистических исследований осуществлялось в два этапа. Цель первого (экспертная оценка) заключалась в определении степени значимости насосов по влиянию их работоспособности на ФН СД и сравнении с другим оборудованием обслуживающих систем. В качестве экспертов принимали участие специалисты эксплуатационного профиля двух квалификационных уровней (четвертые и третьи инженеры-механики; вторые и старшие инженеры-механики), работающие на судах различных фирм и функционального назначения (отечественных и зарубежных). В качестве экспертной оценки использовался критерий (показатель существенности) в виде:

АПс = 1 / Хранэ (3.1) где Хран - сумма нормированных рангов с учетом их совпадения по каждому исследуемому фактору. Результаты представлены на рис. 3.1, 3.2. Апс - показатель существенности -з к—"с—^—^—^—

- четвертые инженеры-механики третьи инженеры-механики

Оборудование систем СД Рис.3.1 К вопросу оценки степени значимости влияния работоспособности оборудования топливной, системы охлаждения и наддува на функциональную надежность СД первой квалификационной группой экспертов: 1 - теплообменные аппараты; 2 - насосы охлаждения; 3 -топливная аппаратура; 4 - газотурбонагнетатели.

Из анализа полученной информации следует, что работоспособность насосов системы охлаждения по степени ее влияния на ФН СД в сравнении с теплообменными аппаратами (ТА) и газотурбонагнетателями (ГТН) находится примерно на одном уровне, уступая только топливной аппаратуре.

Апс - показатель существенности 0,05 'уу^ 3

0,04

- старшие инженеры-механики

0,03

0,02 вторые инженеры-механики

0,01

Оборудование систем СД Рис. 3.2 К вопросу оценки степени значимости влияния работоспособности оборудования топливной, системы охлаждения и наддува на функциональную надежность СД второй квалификационной группой экспертов: 1 - теплообменные аппараты; 2 - насосы охлаждения; 3 -топливная аппаратура; 4 - газотурбонагнетатели.

В этом случае (с точки зрения степени значимости влияния на ФН СД) приоритетная роль отводится насосам системы охлаждения.

Цель второго этапа заключалась в получении количественной информации по причинам отказов насосов систем СД. Результаты исследований приведены ниже. На рис.3.3 представлена информация по причинам отказов центробежных насосов (ЦН) в виде диаграммы Парето. Видно, что основная причина отказов ЦН - это износ деталей (более 50%); в меньшей степени отказы связаны с коррозией (более 20%) и кавитацией (~

20%); возникающие в процессе ТЭ кавитационные явления в наибольшей степени способствуют разрушению внутренних поверхностей корпуса ЦН.

Рис. 3.3 Диаграмма Парето причин отказов центробежных насосов систем СД: 1 - износ; 2 - коррозионное разрушение; 3 - кавитационные разрушения; 4 - прочие отказы.

Обобщенная количественная информация по причинам отказов основных узлов ЦН приведена в таблице 3.1.

Заключение

На основе выполненных аналитических и статистических исследований функциональной надежности насосов систем судовых дизелей сделаны выводы и получены следующие научные и практические результаты:

1. В повышении эффективности эксплуатации судовых дизелей одна из приоритетных ролей принадлежит функциональной надежности насосов обслуживающих систем.

2. Из существующих стратегий технического обслуживания и ремонта насосов наименее затратной с точки зрения расходования материальных средств является система контроля и оценки функциональной надежности в эксплуатационных условиях по фактическому состоянию.

3. Основу практической реализации такой системы составляет механизм управления функциональной надежностью, базирующийся на информационно-статистическом банке данных, включающем: и нормативную базу диагностических показателей; ■ критерии расходования потенциального ресурса в межремонтном эксплуатационном периоде; математические модели прогнозирования функциональной надежности при эксплуатации.

4. Получены качественные и количественные показатели функциональной надежности, обобщен опыт эксплуатации, определены зависимости, установлены закономерности изменения параметра потока отказов и вероятности безотказной работы от наработки, классифицированы причины отказов с позиций физического происхождения, дана оценка их количественного соотношения.

5. Разработана нормативная база диагностических показателей на основе полученных результатов при проведении натурных испытаний и дана оценка фактического технического состояния.

6. Разработаны критерии сравнительной оценки уровня функциональной надежности при работе насосов в составе систем в различных режимах.

7. Разработаны математические модели прогнозирования функциональной надежности насосов и критерии оценки расходования потенциального ресурса в процессе их эксплуатации.

8. Даны практические рекомендации по обеспечению функциональной надежности насосов в составе систем судовых дизелей в межремонтном эксплуатационном периоде.

1. Агеев Б.С., Чурсин В.В. Повышение эксплуатационной надежности топливовпрыскивающей аппаратуры дизелей ДВС.- Тр. ЦНИИТЭИ -Тяж. маш, 1981-Вып.34.- с.50-55.

2. Астахов C.B., Ватипко Б.А, Холявко Л.П. Оценка надежности судовых механизмов при проектировании и эксплуатации.- Л.: Судостроение, 1979.- 200 с.

3. Атанасов А.Н., Павлюченков A.M., Шегалов И.Л. Диагностика судовых дизельных установок с помощью ЭЦВМ // сб. научн. Тр. ЦНКИМФ.-Л., 1976.- Вып. 214 Судовые энергетические установки. с. 38-53.

4. Базовский И. Надежность. Теория и практика. М., изд-во «Мир», 1965.

5. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности / Пер. с анг. -М.: Сов. радио, 1969.

6. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем.-М.: Машиностроение, 1974.- 606 с.

7. Беляев Ю.К. Об упрощенных методах построения доверительных границ для надежности систем по результатам испытаний компонентов // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика.-1968.-№5.

8. Бердичевский В.Е. Оценка надежности аппаратуры автоматики. М.: Машиностроение, 1966,- 275 с.

9. Бессонов A.A. Прогнозирование характеристик надежности автоматических систем. Л.: Энергия, 1971.- 150 с.

10. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1980.- 263 с.

11. Биргер И.А. Основы технической диагностики. М.: Машиностроение, 1978.- 240 с.

12. Блинов Э.К., Розенберг Г.Ш. Техническое обслуживания и ремонт судов по состоянию: Справочник СПБ. Судостроение, 1992.- 192 с.

13. Бокс Дж., Дженкис Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление (пер. с анг.). вып. 1. М.: «Мир», 1974.- 380 с.

14. Большаков В.Ф., Кобринский Г.А., Полянцев Ю.Д. Пути повышения эффективности использования топливо энергетических ресурсов на морском транспорте.- М.: Мортехинформреклама, 1986.- 184 с.

15. Болотин В.В Прогнозирование ресурса машин и конструкций.- М.: Машиностроения, 1984.

16. Бородюк В.П., Вощинкин А.П., Иванов А.З. и др. Статистические методы в инженерных исследованиях.- М.: Высшая школа, 1983.- 216 с.

17. Браверман Э.М., Мучник И.Б. Структурные методы обработки эмпирических данных.- М.: Наука. Главная ред. физико математической литературы, 1983.- 464 с.

18. Будов В.М. Судовые насосы. Справочник. Д.: Судостроение, 1988.- 432 с.

19. Бусурин В.Н., Биржаков М.Б. Процедуры для аппроксимации кубическими сплайнами функций, заданных таблично. // МЦНТИ. 1974, № 988-74, с. 1-3.

20. Быстров В.А., Хруцкий О.В. Идентификация диагностических функций и опыт их применения в задачах технического диагностирования судовых энергетических установок. Тезисы докладов НТК. Д.: Судостроение, 1991. с. 64-65.

21. Васильев Б.В., Ханин С.М. Надежность судовых дизелей. М.: Транспорт. 1989.- 184 с.

22. Ван дер Варден Б.Л. Математическая статистика. М.: иностр. лит., 1960.

23. Васильев Б.В. и др. Диагностирование технического состояния судовых дизелей / Б.В. Васильев, Д.И. Кофман, С.Г. Эренбург; Под ред. Б.В. Васильева М.: Транспорт, 1982.- 144 с.

24. Васильев Б.В. Прогнозирование надежности и эффективности радиоэлектронных устройств. М.: Сов. Радио, 1970. - 334 с.

25. Ватипко Б.А., Кузьмин Р.В., Трунин С.Ф. Отказы судовых механизмов и их предупреждение. М.: Транспорт, 1975. - 168 с.

26. Варжапетян А.Г. Техническая эффективность и надежность судовых систем управления. М.: Наука, 1969. 267 с.

27. Васильев А.Г., Ивашинцов Д.А., Федоров М.П., Шульман С.Г. Современные методы оценки надежности и экологической безопасности объектов энергетики // Известия ВННИГ им. Б.Е.Веденеева: Сб. Научных трудов. 1997. - Т. 233. - с. 3-10.

28. Венсель В.В. Интегральная регрессия и корреляция: Статистическое моделирование рядов динамики. М.: Финансы и статистика, 1983. - 223 с. (Мат. статистика для экономистов).

29. Виноградов А.Н., Калошин A.B. Основные задачи проектирования систем диагностики машин и механизмов. Изв. вузов. Машиностроение, 1984, №6.

30. Возницкий И.В. Контроль и диагностика технического состояния судовых дизелей. М.: «Морфлот», 1978. - 48 с.

31. Волик Б.Г., Рябинин И.А. Эффективность, надежность и живучесть управляющих систем // Автоматика и телемеханика. 1984. - №12. - с. 152- 160.

32. Гаскаров Д.В., Голинкевич Т.А., Мозголевский A.B. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. -М.: Сов. радио, 1974. 220 с.

33. Гафт Я.З., Иткин Б.А. Исследование изнашивания пары трения сальниковая набивка вал. Насосы для технологических линий. - М.: 1987.-с. 82-88.

34. Генкин М.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов. -М.: Машиностроение. 1987. 288 с.

35. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика. М.: Высшая школа, 2001. - 479 с.

36. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: «Наука», 1965.

37. Герцбах И.Б., Кордонский Х.Б. Модели отказов. М., изд во «Советское радио», 1966.

38. Голуб Е.С., Мадорский Е.З., Розенберг Г.Ш. Диагностирование судовых технических средств: Справочник. М.: Транспорт, 1993. - 150 с.

39. Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности. Учебник для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1977.

40. Громаковский Д.Г. Система понятий и структура моделей изнашивания. // Трение и износ. 1997. - Т. 18. - №1. - с. 53 - 62.

41. Громаковский Д.Г., Ибатуллин И.Д. и др. Новый способ оценки пластичности конструкционных материалов и прогнозирование ресурсных характеристик деталей машин и конструкций. Тяжелое машиностроение, 2004, №10.-с. 2-6.

42. Двейрис JI.И. Способ построения диагностической модели ДВС по результатам пассивных экспериментов // Двигателестроение. 1982. №9.

43. Дедков В.К., Голубев A.A., Тихон Н.К. Управление надежностью технических систем. Управление и информационные технологии на транспорте: Тезисы докладов международной научно технической конференции «ТРАНСКОМ - 99». - СПб.: СПГУВК, 1999, - с. 43 - 46.

44. Демиденко Е.П. Решение задач эксплуатации главных двигателей с помощью интегральных диагностических моделей. Судостроение, №6, 1985.

45. Джон Г. Мэтьюз, Куртис Д. Финк. Численные методы использования Matlab; 3-е издание. / Пер. с англ. М.: Вильяме, 2001. - 720 с.

46. Диллон Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем. М.: Мир, 1984.

47. Донин Э.И., Махонин В.Н., Михайлов В.А. Практические методы решения задач технического диагностирования гидроприводных насосов. Сб. научных трудов. «Насосы для технологических линий». 1987. с. 63 -81.

48. Доценко Б.И. Диагностирование динамических систем. К: Техника, 1983.- 159 с.

49. Дружинин Г.В. Надежность систем автоматики. М.: Энергия, 1967 -526 с.

50. Дулесов A.C. Определение показателей надежности электрических систем на основе методов планирования эксперимента. Изв. ВУЗов «Энергетика», 1990, №11. с. 56 - 58.

51. Дунин Барковский И.В., Смирнов Н.В. Теория вероятностей и математическая статистика в технике (Общая часть). - М.: Гостехиздат, 1955.

52. Жегалкин И.И. Арифметизация символической логики // Математический сборник. Т. 35. - Вып. - 3 - 4. - 1928.

53. Жмуть А.Е. Винтовые насосы с циклоидальным зацеплением. М.: - Л.: Маш. гиз, 1963.

54. Закузтаев А.И., Попов H.H. Проблемы формирования информационно -справочных диагностических комплексов судового электрооборудования. Тезисы докладов международной НТК «ТРАНСКОМ - 97». СПБ.: СПГУВК, 1997. с. 173 - 175.

55. Зеленцов В.А., Гачин A.A. Надежность, живучесть и техническое обслуживание сетей связи. М.: МО СССР, 1991 - 169 с.

56. Залитис В.А., Порталимов С.А., Комаров И.В. Статистический метод расчета эталонных характеристик в задачах технического диагностирования // Сб. научн. тр. / ЦНИИМФ. Л., 1984. - Вып. 288: Автоматизация судовых производственных процессов. - с. 62 - 66.

57. Елизаветин М.А. Повышение надежности машин. М.: Машиностроение, 1973.-431 с.

58. Ефремов Л.В. Определение показателей долговечности и безотказности оборудования судов. «Надежность и контроль качества», 1977, №9.

59. Ефремов Л.В. Практика инженерного анализа надежности судовой техники. Л.: Судостроение, 1980.

60. Калявин В.П. Основы теории надежности и диагностики: Учебник. -СПб.: Элмор, 1998. 172 с.

61. Кендэл М. Ранговые корелляции. М.: статистика, 1975.

62. Калявин В.П., Мозгалевский A.B., Галка В.Л. Надежность и техническая диагностика судового электрооборудования и автоматики. СПб.: ЭЛМОР, 1996.-295 с.

63. Карибский В.В., Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Техническая диагностика объектов контроля. М.: Энергия, 1967. - 80 с.

64. Карпов Л.Н., Титов Е.А. Выбор объема контролируемых параметров судового дизеля для безразмерной диагностики его технического состояния // Сб. научн. тр. / ЦНИИМФ. Л., 1973. - Вып. 174. - с. 19 - 40.

65. Карницкий В.А., Маслаков М.Д., Орлов A.A. Определение технического состояния судового обслуживания. JI.:, В/Ч 27177, НИР, арх. № 40835, 1983,-23 с.

66. Карпов J1.H. Методика прогнозирования надежности судовых дизелей. «Судовая энергетика и топливоиспользование»: Сб. науч. трудов. JL, Транспорт, 1980. Вып. 260 (ЦНИИМФ). - с. 26 - 30.

67. Карпов JI.H. Надежность и качество судовых дизелей. JI. Судостроения, 1975-232 с.

68. Касандрова О.Н., Лебедь В.В. Обработка результатов наблюдений. -М. :Наука, 1970.-104 с.

69. Киселев Г.Ф., Резанов С.Д. Техническое обслуживание и ремонт насосных установок М.: Химия, 1985. - 87 с.

70. Климов E.H., Попов С.А., Сахаров В.В. Идентификация и диагностика судовых технических средств. Л.: Судостроение, 1978. - 175 с.

71. Климов E.H. Основы технической диагностики судовых энергетических установок. М.: Транспорта, 1980. - 148 с.

72. Климов E.H. Управление техническим состоянием судовой техники. -М.: Транспорт. 1985. 199 с.

73. Коллакот Р. Диагностика повреждений. М.: Мир, 1989. - 512 с.

74. Коллакот В.А. Диагностирование механического оборудования: Пер. с англ. Л.: Судостроения, 1980 296 с.

75. Кондратов В.А., Макаров С.В., Осипов В.А., Филатов A.B. Логико-вероятностный метод расчета надежности судовых энергетических установок. Сборник трудов института математики СО АН СССР, вып. 13, 1964.

76. Крагельский И.В. и др. Основы расчетов на трение и износ, изд во «Машиностроение», М., 1977.

77. Кофман Д.И. Васильев Б.В., Эренбург С.Г. Диагностирование технического состояния судовых дизелей. М.: Транспорт, 1982. - 144 с.

78. Коузен Д. Статистические методы контроля качества. М.: Физмат гиз, 1961.

79. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Инстр. Лит., 1948.

80. Креденцер Б.П. Прогнозирование надежности систем с временной избыточностью. Киев: Наукова думка, 1978. - 233 с.

81. Кривощеков В.Е., Фадеев В.И.Техническое диагностирование судовых вспомогательных дизелей по параметру потока отказов. Морской транспорт. Сер. «Техническая эксплуатация флота». Экспресс -информация. М.: ЦБНТИ. Вып. 18 (710), 1989.

82. Кубарев А.И. Надежность в машиностроении. Изд - во стандартов, 1989.-224 с.

83. Кузнецов Н.Ю. Об оценке влияния надежности различных элементов на надежность системы в целом // Кибернетика. №5. - 1989. - с. -110-119.

84. Кузьмин Р.В. Техническое состояние и надежность судовых механизмов. Л.: Судостроение, 1974.

85. Кузьмин Р.В., Гром В.П. Расчет надежности судового оборудования по малым выборкам. Л.: Судостроение, 1976.

86. Курочкин Ю.А., Смирнов A.C., Степанов В.А. Надежность и диагностирование цифровых устройств и систем. СПб.: СПбГТУ, 1993. -317с.

87. Лаханин В.В., Бирилко Ю.Н. Прогнозирование потоков отказов судовых двигателей на основе обобщенных функций. Судостроение, 1984, №11.

88. Левин М.И. Автоматическая техническая диагностика, ее аспекты, проблемы и место в комплексной системе автоматизации дизелей. / Двигателестроение, 1979, №11. с. 27 -32.

89. Левин М.И. Автоматическая безразборная диагностика дизелей. Информационные аспекты. / Двигателестроение, 1986, №3. с. 25 - 27.

90. Леонтьев А.П. Надежность технических систем. Рига: Зинатне, 1969. -265 с.

91. Логвинов А.Н., Трегуб В.И., Ибатуллин И.Д. Методика оценки энергии активации методом микротвердости материалов // Актуальные проблемы трибологии: Тез. докладов Российского симпозиума по трибологии, Самара: Сам ГТУ, 1994. с. 16.

92. Логинавас А.К. Долговечность подвижных уплотнений судовых механизмов, изд во «Судостроление», Л., 1976.

93. Ллойд Д., Липатов М. Надежность. Организация, исследования, методы, математический аппарат. М., изд во «Советское радио», 1964.

94. Лучанский Т.А., Романовский В.В. Исследование вопросов надежности элементов судовой электроавтоматики по малым выборкам. Сб. научн. трудов, «Совершенствование эксплуатации энергетических установок судов.» М.: Москва, ЦРИА. Морфлот, 1981.

95. Мандрик В.В., Чистяков В.Л. Статистическая обработка данных об отказах в отраслевой информационной системе по надежности СТС и К. «Судовые энергетические установки и топливоиспользование» Сб. Научн. трудов. Л., Транспорт, 1988. (ЦНИИМФ). С. 49 - 55.

96. Меламедов И.М. Физические основы надежности. Л.: ЛО «Энергия», 1970.

97. Методика выбора показателей для оценки надежности сложных технических систем. М., изд во стандартов, 1972. - 43 с. (Всесоюзный научно - исследовательский институт стандартов).

98. Методические указания по сбору, обработке и использованию эксплуатационной информации о надежности судовых средств и конструкций в пароходствах. РД. 31. 22. 02. 83 - М.: В/О «Мортех-информреклама», 1984. - 60 с.

99. Метод построения диагностической модели объекта / Карпенко Ю.С.; Пруссаков А.В., Ленинг. высш. инж. морск. училеще. Л.: 1985. Деп. в В/О «Мортехинформреклама», 02. 09. 85, №487 - МФ - 85 деп.

100. Методика статистической обработки экспериментальных данных / Под ред. Р.В.Кузьмина, В.П.Гром. Л.: Судостроение, 1977.

101. Методика статистической обработки информации о надежности технических изделий на ЭЦВМ. М.: Изд - во стандартов, 1978.

102. Миликов И.М., Половко A.M. и др. Основы теории и расчета надежности. Л., изд во «Судостроения», 1960.

103. Моек Е., Штрикерт X. Техническая диагностика судовых машин. Л.: Судостроение, 1986 - 232 с.

104. Мозгалевский A.B., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика. М.: Высшая школа, 1975. - 208 с.

105. Мозгалевский A.B., Калявин В.П. Системы диагностирования судового оборудования. JL: Судостроения, 1987. - 221 с.

106. Мясников Ю.Н., Равин A.A., Чекалов Ю.Н. Проблемы технического диагностирования судового оборудования энергетических установок. Судостроение, №9, 1978.

107. Надежность технических систем: / Справочник. Ю.К.Беляев, В.А.Богатырев, Е.В.Болотин и др.; Под ред. И.А.Ушакова. М.: Радио и связь. 1985.-608 с.

108. Нейман Ю. Вводный курс теории вероятностей и математической статистики. М.: Наука, 1968.

109. Нечипоренко В.И. Структурный анализ и методы построения надежных систем. М.: Сов. радио, 1968. - 255 с.

110. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем (Эффективность и надежность) М.: Сов. радио, 1977. - 214 с.

111. Николаев В.И. Надежность судовых энергетических установок и оборудования систем. JL: ЛКИ, 1984.

112. Никитин A.M. Категории технического состояния и оптимизация ТО. // Эксплуатация морского транспорта. СПб.: Наука, 2003. с. 223 - 230.

113. Никитин A.M., Рубцов М.С. Оценка эффективности технического обслуживания по состоянию. // Эксплуатация морского транспорта. СПб,: Наука, 2003-с. 230-238.

114. Никитин A.M. Построение системы технического обслуживания судна на основе управления рисками. // Эксплуатация морского транспорта: 2006, Вып. 2 (46). с. 46 - 54.

115. Никитин A.M. Информационные технологии в техническом обслуживании судовых технических средств. В сб. Экология и атомная энергетика. Сосновый бор, изд во ЛАЭС, 2007. - с. 26 - 35.

116. Оптимальные задачи надежности. Сборник статей под ред. Ушакова И.А., изд во стандартов, 1968.

117. Об использовании математических моделей в задачах диагностики технического состояния судовых дизелей / Г.А.Давыдов, С.В.Камкин, М.К.Овсянников, Л.А.Самсонов // Сб. научн. тр. // УУЗ ММФ. М., 1979. - Вып. 15.: Судовые силовые установки. - с. 67 - 75.

118. Падерно И.П., Усачев В.А., Худяков А.Ю. Надежность сложных судовых систем. Л.: Судостроение, 1977. - 1191 с.

119. Парфенов Ю.М. Надежность, живучесть и эффективность корабельных электроэнергетических систем. Л.: BMA, 1989. - 324 с.

120. Пархоменко П.П. и др. Основы технической диагностики. М.: Энергия, 1976.

121. Певзнер Б.П. Насосы судовых установок и систем. Л.: Судостроения, 1971.-384 с.

122. Певзнер Б.М. Судовые центробежные и осевые насосы. -2-е изд. Л: Судостроение, 1964.

123. Половко A.M. Основы теории надежности. М.: Наука, 1964. - 446 с.

124. Попков В.И. Мышинский Э.Л. Попков О.И. Виброакустическая диагностика в судостроении. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.

125. Проников A.C. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978.

126. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. - 288 с.

127. Рабинович С.Г. Погрешность измерений. Л.: Энергия, 1978. - 261 с.

128. Райншке К. Модели надежности и чувствительности систем. М.: Мир, 1979.-452 с.

129. Розенберг Г.Ш., Мадорский Е.З., Голуб Е.С. Диагностирование насосов в системе обслуживания и ремонта судов по состоянию // Техническаяэксплуатация морского флота: Сб. научных тр./ ЦНИИМФ. Л.: Транспорт, 1988. - с.33-43.

130. Романовский В.И Математическая статистика. Кн.2. Оперативные методы математической статистики. Ташкент: Изд-во АН Узбекской ССР, 1963.

131. Руденко Ю.Н., Ушаков И.А. Надежность систем энергетики. М.: Наука, 1986.-252 с.

132. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента.//М. : Наука, 1971.

133. Рябинин И.А. О количественной оценке надежности судовых электроэнергетических систем // Судостроение. 1963. - №7.

134. Рябинин И.А. Логико-статистический метод исследования надежности сложных технических систем // Основные вопросы теории и практики надежности. -М.: Сов. радио, 1971.

135. Рябинин И.А. Аналитические логико-вероятстные методы расчета надежности судовых электроэнергетических систем // Электрооборудование судов. Л.: Судостроение, 1969. (НТО Судпрома. Вып. 133).

136. Рябинин И.А. Основы теории и расчета надежности судовых электроэнергетических систем. Л.: Судостроение, 1971. - 455 с.

137. Рябинин И.А., Киреев Ю.Н. Надежность судовых энергетических систем и судового электрооборудования. Л.: Судостроение, 1974. - 263 с

138. Седякин Н.М. Об одном физическом принципе теории надежности. Известия АН СССР. Сер. «Техническая кибернетика». 1966. - №3. -с.80-87.

139. Смирнов O.P. Отказы энергетических установок транспортных судов и их количественные характеристики надежности. «Судостроение», 1968, №7, с.33-36.

140. Смирнов O.P., Юдицкий Ф.А. Надежность судовых энергетических установок. Л.: Судостроение, 1974. 280 с.

141. Сотсков Б.С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники М.: Высшая школа, 1970.-270 с.

142. Статистические задачи обработки и таблицы для числовых расчетов показателей надежности / P.C. Судаков, H.A. Северцев, В.Н. Титулов, Ю.М. Чесноков. М.: Высшая школа, 1975. - 607 с.

143. Соболев Л.Г., Залитис В.А., Финогенов A.A., Комаров И.В. Статистический метод расчета эталонов в задачах диагностики // Двигателестроение, 1984, №4.

144. Соболев Л.Г., Финогенов A.A. Прогнозирование тренда в системах технического диагностирования // Двигателестроение. 1983. - №5. - с.19-21.

145. Соколовский М.И., Темнов В.Н. К вопросу о разработке сценариев опасного состояния технических средств. Управление и информационные технологии на транспорте. // Материалы международной НТК «ТРАНСКОМ 2001». - СПб.: СПГУВК, 2001. - с.67-68.

146. Стрельников В.П. Оценка и закономерности эмпирической интенсивности отказов. Киев: Общество «Знание», УССР, 1988. - 16 с.

147. Травин С.Я., Промыслов Л.А. Оценка и обеспечение надежности судового оборудования. Л.: Судостроение. 1988. - 204 с.

148. Трунин С.Ф., Промыслов Л.А., Смирнов O.P. Надежность судовых машин и механизмов. Л.: Судостроение, 1980.

149. Тузов Л.В. Методы технической диагностики судовых дизелей по виброакустическим характеристикам. Труды международной научно-технической конференции «Безопасность водного транспорта», Том 3. -СПб. : ИИЦ СП ГУВК, 2003. с.28-31.

150. Фишер P.A. Статистические модели для исследователей, Госстатиздат, М., 1958.

151. Францев И.Р. Оценка изменения остаточного ресурса судовых технических средств с учетом видов обслуживания и режимов работы. -Тезисы докладов международной НТК «ТРАСКОМ 97». СПб.: СПГУВК, 1997, с.160-161.

152. Хевиленд Р. Инженерная надежность и расчет на долговечность. М. -Д., изд-во «Энергия», 1966.

153. Хенли Э.Дж., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984. - 528 с.

154. Химмльблау Д. Анализ процессов статистическими методами (перевод с англ.) М.: «Мир», 1973. 953 с.

155. Хруцкий О.В., Мясников Ю.Н., Соболев Л.Г. Акустическая эмиссия -метод технического диагностирования. Судостроение, 1980, №9.

156. Хруцкий О.В. Основы комплексного решения проблемы диагностирования, прогнозирования и управления техническим состоянием судовых энергетических установок. Тезисы докладов НТК. Л.: Судостроение, 1989. с.65-66.

157. Хруцкий О.В. Определение момента начала прогнозирования работоспособности типовых узлов судовых энергетических установок. -Тезисы докладов НТК. Л.: Судостроение, 1991, с.65-67.

158. Хруцкий О.В. Об одном методе аналитического прогнозирования технического состояния типовых узлов судовых энергетических установок. Судостроение, 1997, № 1.

159. Чавчанидзе В.В., Кумсишвили В.А. Об определении законов распределения на основе малого числа наблюдений. В Сб.: «Применение вычислительной техники для автоматизации производства». (Труды совещяния 1959). М.: Мишгиз.1961.

160. Чекалов Ю.П. Методы и средства технического диагностирования судового энергетического оборудования. Л.: Судостроение. 1984, №5.

161. Черкесов Г.Н. Основы теории надежности автоматизированных систем управления. Л., ЛПК, 1975.

162. Чиняев И.А. Эксплуатация насосов судовых систем и гидроприводов. М.: Транспорт, 1975. 160 с.

163. Шишкин В.А. Анализ неисправностей и предотвращение повреждений судовых дизелей. М.: Транспорт. 1986. - 192 с.

164. Шмелев В.П. Эрозионные разрушения топливных насосов мощных судовых дизелей. Техническое обслуживание судового оборудования и его эксплуатационная надежность. -М.: Рекламинформбюро, 1974.

165. Шор Я.Б. Статистические методы анализа контроля качества и надежности. М.: Сов радио, 1962. - 552 с.

166. Юдицкий Ф.Л., Смирнов О.Р. Оценка надежности элементов энергетической установки. «Судостроение», 1969, №9, с.24-25.

167. Защищаемые положения и результаты диссертации опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК Минобрнауки РФ.

168. Тормашев, Д.С. Анализ причин отказов насосов систем судовых дизелей и пути повышения их функциональной надежности / Б.П. Башуров, Д.С. Тормашев // Двигателестроение, 2010, № 3 (241). С.32 -37. (№ 719 по перечню ВАК РФ 17 июня 2011).

169. Тормашев, Д.С. О критерии оценки потенциального ресурса насосов систем судовых дизелей на стадии эксплуатации / Б.П.Башуров, Д.С. Тормашев // Двигателестроение. 2011. - № 3(245). - С. 40-41. (№ 719 по перечню ВАК РФ 17 июня 2011).

170. Тормашев, Д.С. Диагностирование технического состояния насосов систем судовых дизелей // Сб. научных трудов (вып 15). -Новороссийск: МГА им. адм. Ф.Ф. Ушакова, 2010. С.68 - 74.

171. Тормашев, Д.С. Прогностические модели функциональной надежности насосов систем главных двигателей судовой дизельной установки /Д.С.