Прогнозирование остаточного ресурса

1.

Лекция № 8.Прогнозирование
остаточного ресурса
http:\\www.ribalco.exponenta.ru

2. Основные понятия и определения

Ресурс – наработка объекта от начала
эксплуатации до перехода объекта в
предельное состояние;
Остаточный ресурс - наработка от момента
контроля до перехода объекта в
предельное состояние;
ГОСТ 27.002-89. Надёжность в технике. Основные понятия и определения.
ГОСТ 27.302-86. Надёжность в технике. Методы определения допускаемого отклонения параметра технического состояния и прогнозирование
остаточного ресурса составных частей агрегатов и машин.
Прогнозирование
остаточного ресурса
2

3. Допущения и ограничения метода

1. Остаточный ресурс прогнозируется по скорости процессов
изнашивания и других монотонных процессов ухудшения ТС узлов и
агрегатов машин, выпускаемых серийно по единой технологии и
эксплуатирующихся в примерно одинаковых условиях.
2. Показатели случайного процесса изменения параметров машин
известны по результатам наблюдения за эксплуатацией объектов или
по данным специальных исследований.
3. Прогнозирование остаточного ресурса имеет целью:
- минимизацию на период прогноза экономических последствий
(стоимости диагностирования, стоимости дополнительных
регламентных работ и восстановлений после отказов);
- обеспечение максимальной вероятности безотказной работы на
период прогноза.
Прогнозирование
остаточного ресурса
3

4. Математическая модель прогнозирования остаточного ресурса

Модель прогнозирования:
tсрост
U 1
tk п 1 kt , где
U k
U
1
k
kt 1 t M
U пtk
T
cp
Uk
1.4
48 z 0.5
.
1
Uп
1
Характеристика
процесса изменения параметра:
U (t ) Vt z (t );
M z (t ) 0; D z (t ) z2 ; R z (t ), z (t t z ( t );
f z z tk
z 2 tk
1
exp
.
2
2 z
2 z
Прогнозирование
остаточного ресурса Примечание. Описание модели см. Болотин В. В. Методы теории вероятностей
4 и
теории надёжности в расчётах сооружений. – М.: Стройиздат, 1982.

5. Прогнозирование остаточного ресурса на основе расчёта эквивалентной наработки

tэкв = 5n1 + 25n2 + X +4Y,
где
n1- число нормальных пусков;
n2 - число ускоренных пусков;
X - время работы с нагрузкой от пиковой до
максимальной;
Y - время работы с нагрузкой от базовой до
пиковой.
Прогнозирование
остаточного ресурса
Примечание. Описание модели см. Ольховский Г.Г. Энергетические
газотурбинные установки. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
5

6. Оценка остаточного ресурса по фактическому состоянию

Расчётная формула:
B1 t1 B2 t 2 B3 t3 B4 t 4
KB
1,0
K H T
Где ti – наработка ГТД при i – м уровне вибропараметра;
Т – директивное время межремонтного срока, ч;
Bi, Kн – коэффициенты, зависящие от уровня
вибропараметра.
Прогнозирование
остаточного ресурса
Примечание. Описание модели см. Ольховский Г.Г. Энергетические
газотурбинные установки. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
6

7. Значение коэффициентов

Вибросмеще
ние, мкм
Коэффициенты Bi
Наработка,
тыс. ч
Коэффициент
Kн
0 10
В1
0,8
0 20
0,8
10 20
В2
1,0
20 50
1,0
20 30
В3
1,5
Более 50
0,9
30 40
В4
2,0
Прогнозирование
остаточного ресурса
7

8. Оценка остаточного ресурса с учётом фактической наработки объекта

A1 nx.п nH A2 n Г A3n A.O K1 t1 K 2 t 2 ... K 4 t 4
Kn
1,0
KH T
где Кн = 33 37 – допустимое количество пусков за межремонтный
период;
Ai ,Ki – коэффициенты уравнения, значения которых
приведены ниже;
nх.п, nн, nГ.П, nА.О - количество холодных, нормальных, горячих
пусков и аварийных остановок;
Т – директивное время межремонтного срока, ч;
ti – наработка ГТД на i-м режиме, ч.
Прогнозирование
остаточного ресурса
8

9. Значения коэффициентов

Коэффициент А
ГТ-700-5
ГТ-700-6
ГТ-10
t 3 ,0 C
Значени t3 ,0C Значение t3,0C Значение
е
Режим
Значение
Холодный
пуск
100
750
К1
10
800
К1
10
825
К1
15
75
710
К2
1,0
765
К2
1,0
795
К2
1,0
100
675
К3
0,3
725
К3
0,2
740
К3
0,2
600
К4
0,1
650
К4
0,05
650
К4
0,05
Горячий
пуск
Аварийная
остановка
Прогнозирование
остаточного ресурса
9

10. Заключение

Оценка остаточного ресурса энергетических
объектов по фактическому состоянию
позволяет наиболее достоверно прогнозировать
их долговечность.
Для построения корректных уравнений расхода
ресурса необходим большой статистический
материал об отказах оборудования либо должны
быть созданы соответствующие математические
модели.
Прогнозирование
остаточного ресурса
10

11. Благодарю за внимание!

Прогнозирование
остаточного ресурса
11