Из каких характеристик складывается надежность судов

Обновлено: 25.04.2024

Объективная необходимость непрерывного повышения надежности судов и судовых технических средств стимулирует изучение фактического уровня надежности оборудования, применяемого на судах, и использование полученных результатов для разработки организационных и технических мероприятий, направленных на устранение обнаруженных конструктивных недостатков, причин отказов, на совершенствование системы ТЭ. В настоящем пособии рассматриваются, в качестве примеров, лишь некоторые обобщенные показатели, характеризующие уровень надежности современных технических средств судов.

Безотказность. Наиболее подробно исследованы к настоящему времени показатели безотказности как основного свойства надежности, обеспечивающего бесперебойную эксплуатацию судов.

Главные малооборотные двигатели. Наиболее характерным показателем надежности главного двигателя является наработка на одну вынужденную остановку судна в море. Для современных теплоходов этот показатель изменяется от 330 до 645 ч при продолжительности стоянки 70÷137 мин. Наименее надежными узлами главных двигателей являются цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) (k₀ = 25%) и топливная аппаратура (k₀ = 30%). Время безотказной работы многих деталей (поршни, цилиндровые втулки, подшипники и т. д.) согласуется с законом гамма-распределения.

Вспомогательные механизмы энергетической установки. В таблице 4 приведены значения среднего времени безотказной эксплуатации ¯Т_энекоторых вспомогательных механизмов.

Среднее время безотказной эксплуатации некоторых вспомогательных механизмов.

Наименование механизма	¯Т_э, тыс. час	Наименее надежные элементы и их коэффициенты отказов k₀,%
Компрессоры пускового воздуха Насосы центробежные Насосы поршневые Сепараторы центробежные	5÷9 10÷26 8÷13 13÷28	Клапаны 50 – 90; ЦПГ 3 – 14; подшипники 2 – 14. Уплотнения 40 – 70; подшипники 12 – 30; валы 10 – 30; рабочие колеса 3 – 16. Кольца поршневые 10 – 37; клапаны 29 – 62; подшипники 5; сальники 7 – 17. Прокладки барабана 10 – 29; червяные передачи 11 – 26; муфты 10 – 30; подшипники 5 – 28.

Электрооборудование. В первые полтора-два года эксплуатации наблюдается повышенная в 2 - 3 раза частота отказов (параметр потока отказов ω); после указанного периода приработки значение ω стабилизируется вокруг установившегося значения ω_уст. Эта закономерность характерна для всех видов электрооборудования. Количество отказов за равные промежутки времени, как правило, согласуется с законом Пуассона. Из всех отказов электрооборудования отказы кабелей и арматуры сети освещения составляют (в процентах): 40 - 50, аппаратуры электроприводов 25 - 40, электродвигателей 5 - 8, электронагревательных приборов 5 - 8, распределительных устройств 2 - 6, силовых кабелей 2 - 4, источников электроэнергии 1 - 2.

Средства автоматизации. Многочисленные исследования показали, что время безотказной эксплуатации систем и средств автоматизации распределено по экспоненциальному закону. Учитывая различия в сложности и конструктивном исполнении элементов и схем автоматики, различный уровень качества исходных материалов и исполнения, не представляется возможным дать обобщенную оценку безотказности систем и средств автоматизации. Можно лишь привести примеры по конкретным системам. Так, время безотказной эксплуатации ¯Т_э систем ДАУ и САУ судов типа «Новгород» составляет (в часах): для системы ДАУ главного двигателя - 690, системы централизованного контроля - 540, ДАУ вспомогательных двигателей - 4600, САУ насосов главного двигателя - 2200, САУ компрессоров - 17 280, САУ и контроля сепараторов - 2420, ДАУ клапанами топливной и балластной систем - 4600, САУ вспомогательного котла - 6280, системы авторегулирования температуры охлаждающей забортной воды - 2200, САУ рулем - 6050.

Гребные винты и валопроводы. Гребные винты, как правило, являются объектами, не восстанавливаемыми в судовых условиях. Поэтому показатель безотказности (средняя наработка до отказа) совпадает с показателем долговечности - ресурсом до капитального ремонта или до замены (списания). По данным обследования 360 торговых судов и большого количества военных кораблей США, для 50% судов капитальный ремонт гребных винтов, изготовленных из марганцовистой бронзы, потребовался через 10 лет эксплуатации и ранее, а 35% винтов были заменены в первые 5 лет. Отказы гребных валов происходят, как правило, вследствие развития явлений усталости. Согласно результатам обследований одновальных морских судов США, более 30% всех валов имели срок службы до 3 лет и лишь 13% - от 9 до 12лет.

Долговечность.Определение показателей долговечности судовых технических средств опытным путем представляет наиболее сложную задачу, так как для многих судовых систем, машин и механизмов срок службы составляет 10 и более лет, в течение которых происходят существенные изменения в конструкции и технологии изготовления новых изделий аналогичного назначения. Поэтому для таких агрегатов и механизмов сроки службы устанавливают исходя из схемы ТЭ судна с учетом опыта эксплуатации аналогичных изделий предыдущих выпусков. Нормированные показатели при проектировании обеспечиваются соответствующими расчетами прочности.

В большинстве случаев срок службы основных агрегатов и механизмов принимается равным нормативному сроку службы судна (20 - 25 лет) либо сроку службы до большого ремонта судна.

В то же время для ряда элементов судна срок службы устанавливается, основываясь на средней скорости (интенсивности) износа или коррозии, предельно допустимом износе.

Средний срок службы судовых трубопроводов составляет от 5,7 до 9 лет; меньшие значения — для стальных оцинкованных и медных труб в общесудовых и санитарных системах. Исключение составляют стальные трубы с резиновыми покрытиями и полихлорвиниловые трубы, расчетный срок службы которых значительно выше. Средний срок службы, лет, до капитального ремонта некоторых судовых механизмов и устройств составляет: люковые закрытия и их приводы – 8, донно-забортная арматура – 8, грузовые стрелы и блоки – 6 -10, гребные винты – 6 – 10, насосы – 8, вентиляторы – 10, рулевые машины 9, краны, лебедки грузовые – 10 – 14, испарители – 4, опреснители, водонагреватели, маслоохладители – 8.

Ремонтопригодность.Характерным показателем ремонтопригодности СЭУ и, в частности, главного двигателя является среднее время простоя судна при вынужденной остановке в море, равное 1÷2,5 ч, которое может рассматриваться как среднее время восстановления ¯Т_в.

При оценке надежности двигателейшироко применяется в качестве показателя ремонтопригодности трудоемкость одного ТО основных узлов дизеля.

Для некоторых вспомогательных механизмовустранение отказов деталей и узлов совмещается по времени с ТО (переборкой) всего механизма. Трудоемкость одной переборки H_т01, как показатель ремонтопригодности, составляет (в чел.-ч): 10 - 30 для центробежных насосов, 36 - 60 для компрессоров пускового воздуха, 14 - 29 для центробежных сепараторов, 29 - 33 для поршневых насосов.

Для электрооборудованиясудна в целом ¯Т_в = 3,9 ч, ¯Н_в= 5,6 чел.-ч. При этом наименьшие значения ¯Т_в = 2,4 ч и ¯Н_в=3 чел.-ч характерны для аппаратуры коммутации, защиты и управления, а наибольшие ¯Т_в =16 ч и¯Н_в = 22 чел.-ч - для электродвигателей. Среднее время восстановления аппаратуры автоматикисоставляет 0,5 - 2 ч.

Комплексные показатели надежности.Наиболее характерными комплексными показателями надежности судна в целом являются: коэффициент технического использования k_т._и, удельная трудоемкость ТО H_тои ремонта h_рза год, удельная стоимость ТО С_то и ремонта С_р за год эксплуатации (таблица 5). Их значения учитывают безотказность, ремонтопригодность и долговечность сложных систем, агрегатов и их элементов. Оценка технико-экономической эффективности судов не может быть произведена без учета указанных выше показателей надежности.

Комплексные показатели надежности судна

Для комплектующего оборудованияk_ти и k_гне являются достаточно наглядными показателями, так как их значения обычно близки к единице, а наиболее трудоемкий ремонт оборудования производится при заводском ремонте судна, длительность которого, как правило, определяется объемом корпусных работ. Поэтому основным комплексным показателем надежности комплектующего оборудования является удельная трудоемкость ТО, приведенная к определенному периоду эксплуатации, наработке и т. д. (например, за год эксплуатации, за 1000 ч работы, на 1 цилиндр и т.п.), которая используется при планировании работ судовых экипажей и судовых ремонтных бригад. Этот показатель применяется для агрегатов, машин и механизмов в целом, а также для их узлов, блоков и деталей.

По эксплуатационным данным трудоемкость ТО главного двигателя за 1000 ч работы, приведенная к 1000 э.л.с, составляет (в чел.-ч): для двигателя 6RD-76 Зульцер - 84, для 7ДКРН74/160 - 176, для К8Z 70/120Е Ман - 157. Наиболее трудоемкими (в обслуживании) узлами главных двигателей являются: цилиндро-поршневая группа (20 - 43% общей трудоемкости ТО), крышки с клапанами (10 - 24%), топливная аппаратура (13 - 35%), турбокомпрессоры (10 - 30%) и подшипники (10 - 17%).

Трудоемкость ТО вспомогательных двигателейна один цилиндр за 1000 ч работы составляет (в чел.-ч): 32,1 для двигателя ВАН-22; 39,3 для 25 МТВН-40; 33 для NVD-Зб и 33 для ЧН 25/34.

Удельная (годовая) трудоемкость ТО вспомогательных механизмовсоставляет (в чел.-ч): компрессоров пускового воздуха – 32 - 110, центробежных насосов – 10 - 20, поршневых насосов – 20 - 35, сепараторов – 5 - 19. Годовая трудоемкость ТО электрооборудования составляет 2500 – 3500 чел.-ч.

Приведенные выше комплексные показатели надежности являются средними за период эксплуатации до капитального ремонта или до списания. В действительности, под влиянием многих факторов, определяющих объем и характер работ по ТО и ремонту, весь срок службы судна можно разделить на четыре периода. Первый период - освоение судна, обнаружение и устранение построечных дефектов - продолжается 1,5-2 года и характеризуется повышенной потребностью в ТО. Второй период - с 3-го по 9-й год службы - период стабильного и эффективного использования с наименьшими трудозатратами на ТО и ремонт. Третий период - с 10 до 20 лет - характеризуется возрастающим объемом работ. Четвертый период - последующие годы до списания - период наибольшей удельной трудоемкости.

Приведенные в настоящем пособии показатели фактического уровня надежности современных судов и их комплектующего оборудования, естественно, не являются исчерпывающими. Здесь не произведен анализ факторов, влияющих на безотказность, долговечность и ремонтопригодность объектов, не приведены рекомендации по повышению надежности судового оборудования; такой анализ и рекомендации носят индивидуальный характер.

7. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА СУДОВ

7.1.Основные понятия и определения.

Эффективность использования морских транспортных судов в большой степени зависит от принятой системы их ТО и ремонта. Систему ТО и ремонта судов можно определить как комплекс взаимосвязанных положений и норм, устанавливающих принципы организации, планирования и управления ТО и ремонтом, структуру производственной базы ТЭФ, стратегию ТО и ремонта, включая выбор номенклатуры, периодичности и объемов работ и сроков их выполнения.

В основу принятой на морском флоте системы ТО и ремонта заложены принципы планово-предупредительного ТО и ремонта, которые в основном сводятся к следующему: -планово-предупредительное ТО и ремонт предусматривают проведение работ для обеспечения исправного технического состояния судов и их элементов на предстоящий период до очередного планового ремонта;

-заводской ремонт судов производится через заранее планируемые, в основном равные промежутки времени (межремонтные периоды);

-кроме периодических заводских ремонтов, предусматривается ТО, при котором, наряду с планово-предупредительными мероприятиями, проводимыми по определенному регламенту, восстанавливают или заменяют преждевременно изнашиваемые элементы и устраняют повреждения и неисправности технических средств без вывода судов из эксплуатации.

Целевая функция системы заключается в обеспечении исправного технического состояния судов при минимальной среднегодовой продолжительности ремонта. Система ТО и ремонта характеризуется показателями, отражающими ее целевую функцию. Такими показателями являются среднегодовые величины продолжительности и трудоемкости ТО и ремонта. Среднегодовая продолжительность ремонта - это среднегодовое время всех выводов судов из эксплуатации на ремонт за эксплуатационно-ремонтный цикл или другой период, превышающий его величину. Этот показатель наиболее полно отражает целевую функцию системы. Среднегодовая трудоемкость ТО и ремонта - это средний по судну (серии судов, флоту) уровень трудозатрат на поддержание и восстановление исправного состояния за определенный период времени.

Этот показатель имеет первостепенное значение для решения многих практических задач ТЭФ.

Современное судно является сложным дорогостоящим инженерным сооружением, к которому предъявляются высокие требования надежности и долговечности. Однако прежде чем говорить об этих требованиях, следует рассмотреть некоторые общие положения надежности в технике.

Под надежностью понимается свойство изделия выполнять свои функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение необходимого промежутка времени или требуемой наработки. * Надежность изделия обусловливается его безотказностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью, а также долговечностью его частей.

Любое техническое устройство может проработать безотказно лишь какое-то ограниченное, положенное для него и строго обоснованное время, зависящее от конкретных условий эксплуатации. Поэтому под безотказностью понимается свойство изделия сохранять работоспособность (т. е. состояние, при котором изделие способно выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации) в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов.

Во многих случаях очень важно иметь возможность быстро обнаруживать и устранять неисправности машин и изделий. Поэтому под ремонтопригодностью изделия понимают качества изделия, позволяющие предупреждать, обнаруживать и устранять отказы (под отказом понимается событие, заключающееся в нарушении работоспособности) и неисправности путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость — свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение срока хранения и транспортирования, установленного технической документацией, и после этого срока.

Долговечность — свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Предельное состояние изделия определяется невозможностью его дальнейшей эксплуатации либо обусловленным снижением эффективности, либо требованиями безопасности и оговариваются в соответствующей технической документации.

Показателем долговечности могут служить, например, ресурс или срок службы. Под ресурсом понимается наработка изделия до предельного состояния, оговоренного в технической документации. Различают ресурс до первого ремонта, межремонтный ресурс, назначенный ресурс и др. Срок службы — это календарная продолжительность эксплуатации изделия до момента возникновения предельного состояния, оговоренного в технической документации, или до списания. Различают срок службы до первого капитального или среднего ремонта, срок службы между капитальными ремонтами, срок службы до списания и др.

Следует отметить, что проблема надежности не нова. Она возникла как естественный результат развития техники. Но в настоящее время —время создания сложных машин, эта проблема становится очень важной.

Жизнь любой машины, любого технического изделия состоит из трех последовательных этапов — проектирования изделия, его производства и эксплуатации. Каждый из этих этапов оказывает влияние на качество и надежность изделия, но главным все же является первый этап — проектирование. Конструктор первый закладывает основы высокого качества изделия.

Качество изделия, как уже отмечалось выше, в значительной степени зависит от условий его изготовления. Чтобы обеспечить в серийном производстве высокую надежность, заложенную в процессе проектирования образца, необходима высокая культура производства. Культура производства — это не только соблюдение чистоты, порядка и т. п., но и степень совершенства технологического процесса, уровень механизации и автоматизации, ритмичность работы предприятия и многое др.

Совершенствование технологии производства тесно связано с его механизацией и автоматизацией. Чем меньше доля ручного труда в изготовлении изделия, чем больше автоматизировано его производство, тем более благоприятны условия для обеспечения высокой надежности и долговечности этого изделия. Развитие средств автоматики позволяет автоматизировать и контроль за соблюдением технологического процесса производства.

Таковы в общих чертах основные положения надежности в технике. Все эти положения в равной степени относятся и к вопросам надежности и долговечности судов, которые являются основными показателями их качества.

Жизнь судна, как и любого другого технического изделия, состоит из трех этапов: проектирования, постройки и эксплуатации. Первым и наиболее ответственным для обеспечения надежности судна является этап проектирования. Во время этого периода в проект судна закладывают основы обеспечения надежности: выбирают необходимые показатели надежности и долговечности, которые подтверждаются путем выполнения необходимых расчетов надежности и проведения испытаний создаваемых изделий и их частей; разрабатывают системы автоматического контроля работоспособности изделий во время эксплуатации; выбирают наиболее надежные, долговечные и высококачественные материалы и др.

В период постройки судна или изготовления изделия показатели надежности и долговечности обеспечиваются путем выбора и строгого соблюдения соответствующей организации производственного процесса и современной технологии, объективных методов и средств контроля качества работ; соответствующей культуры производства (наличие оборудования необходимой точности, исправные оснастка и приспособления и т. п.); проведения организационно-технических мероприятий, направленных на устранение дефектов, выявленных в эксплуатации, и др.

Надежности и долговечности уделяется большое внимание в период эксплуатации судна. Весьма важным в этом отношении являются освидетельствования судов, которые осуществляет Регистр СССР.

В последние годы на судостроительных предприятиях (в конструкторских бюро и на заводах) созданы службы надежности, основным назначением которых является методическое руководство производственными подразделениями, контроль за обеспечением надежности и долговечности разрабатываемых и выпускаемых изделий.

* Под наработкой понимается продолжительность или объем работы изделия, измеряемые в часах, циклах или других единицах.

Надежность и долговечность любого судна в значительной степени определяются надежностью и долговечностью его корпуса, во многом зависящих от качества выполнения корпусных работ.

Так, качество подготовки конструкций под сварку и сама сварка определяют прочностные характеристики корпуса судна и способность его выдерживать различные эксплуатационные нагрузки. Точность установки и сборки корпусных конструкций влияет на точность установки и монтаж главных и вспомогательных механизмов, систем, устройств и т. п., а следовательно на надежность и долговечность эксплуатации последних. Обеспечение требуемой формы поверхности судовых корпусных конструкций может оказывать влияние на различные характеристики судна. В частности, от формы поверхности подводной части корпуса зависит скорость, от формы открытых частей палуб — сток воды, попадающей на палубы, и т. п. Качество корпусных работ может существенно сказаться на коррозионной стойкости корпуса судна, а следовательно, и на его долговечности. Можно было бы привести еще множество примеров, однако и сказанного достаточно, чтобы сделать правильную оценку влияния качества выполнения корпусных работ на надежность и долговечность судна. Поэтому качеству выполнения корпусных работ должно уделяться большое внимание.

Для качественного выполнения работ судовому сборщику необходимо строго соблюдать требования, указанные в чертежах, технических условиях, технологической документации (технологических процессах, инструкциях и т. п.), а также организационных руководящих материалах. При изготовлении корпусных конструкций необходимо уделять внимание:
— соответствию применяемых материалов (листового и профильного металлопроката, электродов, электродной проволоки, флюса и т. п.), указанным в чертежах или технологических процессах;
— соблюдению формы, размеров и сопряжений собираемых узлов, секций и всего корпуса в целом;
— соблюдению условий закрепления под сварку, последовательности, порядка, режимов сварки и т. п., указанных в соответствующих технологических процессах и инструкциях;
— соответствию применяемой оснастки, приспособлений, оборудования, инструмента, средств и способов контроля, предусмотренных чертежами, технологическими процессами и инструкциями;
— соблюдению чистоты на рабочем месте и т. п.

Характерно, что при выполнении корпусных работ, особенно
при нахождении судна на построечном месте и на плаву, одновременно производятся монтаж механизмов, систем, устройств, электроаппаратуры, оборудование помещений и т. п. Это требует от судовых сборщиков особой осторожности. Судовые сборщики, выполняя корпусные работы с высоким качеством, должны способствовать достижению хорошего качества работ, выполняемых рабочими других профессий.

К настоящему времени можно считать достаточно разработанными основные понятия и положения проблемы прочности и надежности инженерных сооружений вообще и судового корпуса в частности [36]. У каждого специалиста, сталкивающегося с практикой расчетов и проектирования корпусов, выработана с той или иной степенью полноты система понятий, отражающих такие основные положения. Несомненно, она сформирована и у читателя. Тем не менее, мы сочли необходимым еще раз остановиться на основных понятиях и положениях с тем, чтобы лучше осознать роль и место различных исследований в решении общей проблемы, более четко представить, в каком направлении необходимо развивать сегодня наши работы, каким требованиям они должны удовлетворять.

Напомним, что под прочностью обычно понимают способность сооружения выдерживать с требуемой степенью гарантии заданную явно или неявно внешнюю нагрузку в течение заданного срока службы при оговоренных условиях эксплуатации без разрушения или без выхода геометрической формы сооружения за допустимые пределы.

Как следует из определения, при оценке прочности любого сооружения необходимо иметь ясное представление о величинах, законах изменения во времени и других характеристиках нагрузок, а также об условиях эксплуатации, которые не могут быть отражены только нагрузками. К последним относятся, например, температурные условия, наличие агрессивной среды, факторов, способствующих охрупчиванию материала, и т. п. Применительно к судовому корпусу как внешние нагрузки, так и прочие условия эксплуатации задаются проектировщику в неявном виде. Это, в первую очередь, указания о районе плавания судна, вид перевозимого груза, возможность плавания в полярных широтах и др. Очевидно, что непосредственно воспользоваться таким заданием для решения проблемы прочности невозможно. Требуется большой труд, связанный с переводом неявно заданных условий и нагрузок в явные, непосредственно находящие отражение в принятых методах оценки прочности. Особое значение имеет переход от условий эксплуатации к усилиям. Известен тот большой труд, который вкладывается учеными всего мира в решение проблемы внешних сил, действующих на корпус судна при плавании на волнении. Несмотря на важность этой проблемы она в силу своей сложности остается до сих пор далеко не полностью решенной.

Достаточно важен для правильного решения проблемы прочности и перевод в явную форму других неявно (с точки зрения формулирования задачи строительной механики) заданных эксплуатационных условий. Так, указание о виде агрессивной среды, с которой соприкасается конструкция, само по себе ничего не говорит о том, каких же изменений в оценке прочности потребует ее учет. Для решения последнего вопроса нужны специальные исследования, где выясняется утонение конструкций с течением времени, изменения механических свойств материала под воздействием агрессивной среды, возможность или невозможность перехода материала в хрупкое состояние и многое другое.

Перевод неявно заданных внешних условий в явно заданные внешние нагрузки и другие характеристики, необходимые при оценке прочности, разумная идеализация нагрузок и характеристик составляет содержание первой проблемы строительной механики корабля (проблемы внешних воздействий).

Оценивая прочность сооружения, исследователь или проектант должен четко оговорить, какое же понятие вкладывается им в слово разрушение. Есть ли это физическое разделение конструкции на части, возникновение в ней трещин определенных размеров, превращение конструкции в кинематически изменяемую систему, либо просто возникновение в отдельных частях сооружения каких-то смещений и деформаций. Иными словами, следует четко оговорить понятие опасного (свидетельствующего о возможности разрушения) состояния. Мало того, условия наступления опасного состояния должны быть заданы в явном виде, математически сформулированы в виде критериев прочности. Примером формулировки является равенство действующих в конструкции напряжений некоторым заранее оговоренным значениям, равенство внешней нагрузки, увеличенной на принятый коэффициент запаса, нагрузке, приводящей систему в кинематически изменяемую, и т. п. Формулировка опасных состояний и критериев прочности, включая сюда выбор коэффициентов запаса, составляет содержание третьей проблемы строительной механики (проблема опасных состояний, критериев и запасов прочности).

Критерии прочности в конечном счете связывают между собой в том или ином виде внешние нагрузки на конструкцию с некоторыми условными нагрузками, приводящими систему в оговоренное- и принятое нами опасное состояние. Внешние и условные нагрузки выступают в этих критериях либо непосредственно, либо преобразованными в какие-то интегральные характеристики внутренних усилий в конструкции (изгибающие моменты, перерезывающие силы, средние напряжения в каком-то объеме материала и т. п.). Важно отметить, что независимо от выбранных характеристик их вид для внешних сил и условной нагрузки должен быть одинаков.

Условные нагрузки, определяющие опасное состояние конструкции, определяются свойствами только самой конструкции, поэтому для использования критерия прочности необходимо уметь выражать такие нагрузки (или отвечающие им интегральные характеристики) через свойства конструкции. Если входящие в критерии прочности внешние нагрузки выражены через интегральные характеристики внутренних усилий в конструкции, то необходимо располагать способами перехода от первых ко вторым.

Построение таких способов перехода, способов выражения условных нагрузок через свойства конструкции составляет содержание второй проблемы строительной механики (проблемы внутренних условий в конструкции).

Все три проблемы строительной механики корабля не могут рассматриваться как полностью изолированные. Например, понятие опасного состояния не может быть сформулировано без четкого представления о характере внешних воздействий на конструкцию. Если нагрузка является кратковременной, немногократной, то, как правило, за опасное состояние допустимо принять такое, при котором конструкция превращается в кинематически изменяемую систему. При многократном воздействии нагрузки такой подход уже может быть неоправданным. Опасное состояние будет характеризоваться, скорее всего, некоторым ограниченным значением внутренних интегральных усилий. В свою очередь внешние воздействия зачастую зависят от жесткости конструкции, т. е. решение первой проблемы оказывается связанной с решением второй и третьей проблем. С такой ситуацией мы сталкиваемся, например, при оценке общей продольной прочности корпуса под воздействием экстремальных нагрузок. Податливость корпуса при переходе его в предельное состояние приводит к уменьшению динамической составляющей изгибающего момента по сравнению с моментом, действующим на жесткий корпус.

Вспомогательные механизмы энергетической установки. В таблице 6.1 приведены значения среднего времени безотказной эксплуатации ¯Т_энекоторых вспомогательных механизмов.

Среднее время безотказной эксплуатации некоторых вспомогательных механизмов.

Наименование механизма	¯Т_э, тыс. час	Наименее надежные элементы и их коэффициенты отказов k₀,%
Компрессоры пускового воздуха Насосы центробежные Насосы поршневые Сепараторы центробежные	5÷9 10÷26 8÷13 13÷28	Клапаны 50 – 90; ЦПГ 3 – 14; подшипники 2 – 14. Уплотнения 40 – 70; подшипники 12 – 30; валы 10 – 30; рабочие колеса 3 – 16. Кольца поршневые 10 – 37; клапаны 29 – 62; подшипники 5; сальники 7 – 17. Прокладки барабана 10 – 29; червяные передачи 11 – 26; муфты 10 – 30; подшипники 5 – 28.

Комплексные показатели надежности.Наиболее характерными комплексными показателями надежности судна в целом являются: коэффициент технического использования k_т._и, удельная трудоемкость ТО H_тои ремонта h_рза год, удельная стоимость ТО С_то и ремонта С_р за год эксплуатации (таблица 6.2). Их значения учитывают безотказность, ремонтопригодность и долговечность сложных систем, агрегатов и их элементов. Оценка технико-экономической эффективности судов не может быть произведена без учета указанных выше показателей надежности.

Комплексные показатели надежности судна

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: