Какви видове неизправности съществуват? Концепция за провал. Класификация на отказите

Моментът на провал винаги е случаен, а причините са различни по своята физическа природа. Има внезапни и постепенни неуспехи. Ако се интересувате автоматично паркиране, препоръчваме да посетите уебсайта 3390017.ru.

Внезапен провал. Повреда, характеризираща се с рязка промяна в един или повече параметри на състоянието на машината, се нарича внезапна. Обикновено се причинява от неочаквана промяна външни условияили влияе. Най-често това са претоварвания поради навлизане на чужди предмети в работните части на машината, сблъсъци, дръпвания поради неправилно управление и др. Внезапна повреда може да възникне с еднаква вероятност, независимо от продължителността предишна работамашината, т.е. нейният експлоатационен живот.

Постепенен отказ. Повреда, характеризираща се с постепенна промяна на един или повече параметри на състоянието на машината, се нарича постепенна. Причината може да бъде различни процеси, протичащи в неговите части (износване, корозия, натрупване на уморни повреди и др.). Вероятността от постепенна повреда се увеличава с увеличаване на продължителността на предишната работа на машината.

В резултат на неочаквано външни влиянияили постепенни процеси във връзките и частите, възникват дефекти, т.е. несъответствие на продукта с изискванията, установени от нормативната и техническата документация.

Дефекти във връзките на частите. Класификацията на дефектите може да бъде показана под формата на диаграма (фиг. 2).

Загуба на твърдост. В ставите и връзките резбовите и нитовите връзки са отслабени, което води до загуба на твърдост. По време на поддръжката е необходимо да проверявате крепежните елементи чрез почукване и да ги затягате своевременно със сила, определена от техническите изисквания.

Загуба на контакт. Този дефект възниква поради намаляване на контактната площ на повърхностите на свързаните части. В резултат на това има загуба на херметичност на връзките, увеличаване на ударни натоварвания, което ускорява процеса на износване.

Неуспешно монтиране на части. Това е най-честият дефект във връзките, произтичащ от увеличаване на хлабината или намаляване на смущенията.

Нарушаване на размерните вериги. Този дефект се характеризира с промяна в коаксиалността, перпендикулярността, паралелността и т.н., което води до нагряване на частите, повишено натоварване, промяна на геометричната форма и разрушаване на частите.

Дефекти на части. Класификацията на дефектите може да бъде показана под формата на диаграма (фиг. 3).

Носете. Процесът на разрушаване и отстраняване на материал от повърхността на твърдо тяло по време на триене на части в подвижни съединения се нарича износване. Прави се разлика между механично износване, корозионно-механично износване и заклинване.

Механичното износване възниква в резултат на механично натоварване. Той е най-често срещаният, като са възможни следните разновидности:

1. абразивни - в резултат на режещо или драскащо действие на твърди частици в свободно или фиксирано състояние;
2. ерозивен - когато е изложен на поток от течност или газ;
3. водоструйна (газоабразивна) - в резултат на действието на твърди частици, суспендирани в течност (газ);
4. умора - в резултат на разрушение от умора при многократна деформация на микрообеми от материала на повърхностния слой;
5. кавитация - хидроерозивно износване по време на движението на твърдо тяло спрямо течност.

Корозионно-механичното износване възниква в резултат на механично въздействие, придружено от химично или електрическо взаимодействие на материала с околната среда. Видове корозионно-механично износване:

1. окислителен, при който основното влияние върху износването е химическата реакция на материала с кислород или окислителна среда;
2. фретинг корозия - износване на контактни тела при малки осцилационни относителни движения.

Износването по време на заклинване възниква в резултат на настройка, дълбоко разкъсване на материала, прехвърлянето му от една повърхност на триене в друга и въздействието на получените неравности върху повърхността на свързване.

Износването е резултат от износване.

Утайки и утайки. Като дефекти те възникват в резултат на отлагане върху повърхността на части от продукти от замърсяване с масло, гориво и вода под формата на лакове, сажди, смоли, котлен камък и др. Отлаганията причиняват промени в режимите на топлообмен, формата и размера части, което влошава работата на връзките и монтажните части.

Превантивни мерки - цялостно филтриране на материалите преди зареждане с гориво, предварително утаяване на горивото, отстраняване на отлаганията по време на поддръжката, възстановяване на херметичността на кухините на механизма.

Деформации и разрушаване. Тези дефекти възникват при продължително излагане на части на въртящи моменти, динамични натоварвания и високи температури, което води до усукване, огъване, изкривяване, смачкване, пластична деформация, разрушаване от умора, счупвания и пукнатини.

Промяна на материалните свойства на частите. Този процес протича под въздействието на температури (твърдостта на повърхността се променя), циклични натоварвания (еластичността на пружините се губи), химически трансформации (сулфатиране на акумулаторни плочи, втвърдяване на гумени части) и др.

Корозия на свободни повърхности. Спонтанното и необратимо разрушаване на материалите поради физическо и химично взаимодействие с околната среда се нарича корозия. Основни профилактични мерки - приложение защитни покрития(хромиране, никелиране), повърхностно боядисване, използване на инхибитори.

За защита на външните повърхности на машините се прилага отработено масло с IM инхибитор (5...7%). Цилиндрите и въздушна системадвигателите се консервират с помощта на IP инхибитор. Охладителната система е консервирана с IW инхибитор, разтворен 1% в мека вода с температура 50...60 °C. Тази вода се налива в системата за 5 минути и се източва.

Допустими и максимални размери на частите. В резултат на износване на подвижната връзка, например тип "вал-втулка", размерът на отвора се увеличава, а валът намалява. Характерът на износването обикновено следва кривата, показана на фигура 4. Първият участък от кривата характеризира периода на работа (ускорена промяна на размера на детайла, т.е. износване), вторият - периодът на нормална работа, третият - периодът на аварийно износване.

Ограничен размер. Износването в точката на преход на прав участък на износване към извит - зоната на аварийно износване - се нарича ограничаващо износване, т.е. такова, че по-нататъшната работа на частта е невъзможна или непрактична поради неприемливо намаляване на икономическите или технологичните показатели. Размерът на детайла с такова износване се счита за граничен и от него се определя граничното състояние на детайла. Времето на работа до граничното състояние съответства на пълния експлоатационен живот T p.

Максималният размер на частта се определя въз основа на икономически, качествени и технически критерии.

Икономическият критерий се определя от максимално намаляване на икономическите показатели - загуба на мощност, намаляване на производителността, увеличаване на разхода на гориво, смазване и др.

При използване на качествен критерий се взема предвид отклонението на качеството на селскостопанските операции от агротехническите изисквания (дълбочина на полагане на семената, процент на смилане на зърното и др.).

Техническият критерий се характеризира с рязко ускоряване на износването, което може да доведе до злополука.

По време на ремонт възможността за повторно използване на използвана част се определя от допустимия размер.

Допустимият размер се установява от условието, че остатъчният експлоатационен живот на частта е не по-малък от времето между ремонтите T m. Той се определя на базата на допустимото износване Id стойността на времето между ремонтите T m от точка c на кривата (вижте фиг. 4). за вала) от допустимото.

Управление на техническото състояние на машината. По време на работа технико-икономическите показатели на машината се влошават. За поддържането им в рамките на установените граници е необходимо да се управлява техническото състояние на машината, т.е. да се измерват параметрите, да се сравняват с допустими или гранични стойности, да се определя остатъчният живот, да се определят вида и обема на дейностите по ремонт и поддръжка и да се извършват извън тези произведения.

Операциите по поддръжка и ремонт могат да бъдат планирани, строго регламентирани или извършени по заявка без ограничения във времето.

Установени са три стратегии за поддръжка и ремонт: при поискване (след повреда); регулиран (в зависимост от времето на работа); според състоянието (с периодично наблюдение - диагностика). Последните две стратегии са с превантивен характер.

Най-ефективно е дейностите по ремонт и поддръжка да се извършват въз основа на състоянието, с периодичен или постоянен мониторинг. Тази стратегия ви позволява да получите най-високата надеждност на машините при най-ниски разходи за тяхната поддръжка и ремонт.

Въведение

В основата на класификацията на отказите е естеството на възникване и характеристиките на процесите, водещи до отказ. Отказите могат да бъдат внезапни или постепенни.

Внезапна повреда възниква, когато има рязка промяна в един или повече параметри на обект, които определят неговото качество. Такива промени са резултат от комбинация от неблагоприятни фактори. Внезапна повреда може да възникне при увеличаване на механичните натоварвания над проектните, при неспазване на условията на работа, при скрити технологични дефекти, при спиране на подаването на смазка и др. Загубата на производителност в този случай настъпва внезапно, без предшестващи признаци на разрушение.

Постепенните откази възникват поради постепенна промяна в един или повече параметри на обекта. Основната причина за тях е износването на частите и естествения процес на стареене. Постепенният неуспех се предшества от различни преки и косвени признаци, които позволяват да се предскаже.

Няма фундаментална разлика между внезапни и постепенни неуспехи. Внезапните повреди най-често са следствие от постоянно, но скрито от окото на наблюдателя стареене, което влошава първоначалните параметри на обекта. По този начин постепенното натрупване на уморни напрежения води до внезапна повреда.

В зависимост от последствията си неуспехите се разделят на зависими и независими. Зависимите повреди възникват поради повреда на друга част. Пример за зависима повреда е повреда на бутало поради счупване на клапана. Независимите повреди не зависят от повреди на други части на въпросния продукт.

В зависимост от причината за възникване повреди се разделят на структурни, производствени и експлоатационни.

Структурна повреда е повреда в резултат на несъвършенство или смущение установени правилаи (или) стандарти за проектиране на обекти. Повреда в резултат на несъвършенство или нарушение на установен производствен или ремонтен процес, извършен в ремонтно съоръжение, се нарича производствена повреда. Оперативна повреда е повреда в резултат на нарушение на установените правила и (или) условия на работа на съоръжението.

1. ОБЩИ ПОНЯТИЯ

1.1 Надеждност

Надеждност, надеждност

Свойството на обекта да поддържа във времето, в рамките на установените граници, стойностите на всички параметри, характеризиращи способността да изпълнява необходимите функции при определени режими и условия на употреба, поддръжка, съхранение и транспортиране. Забележка. Надеждността е комплексно свойство, което в зависимост от предназначението на обекта и условията на неговото използване може да включва надеждност, дълготрайност, поддръжка и съхраняемост или определени комбинации от тези свойства

1.2 Надеждност

Надеждност, безаварийна работа

Свойството на даден обект непрекъснато да поддържа работно състояние за известно време или работно време.

1.3 Издръжливост

Устойчивост, дълготрайност

Свойството на обекта да поддържа работно състояние до настъпването на граничното състояние, когато инсталирана системаподдръжка и ремонт

1.4 Ремонтопригодност

Свойството на обекта, което се състои в неговата приспособимост за поддържане и възстановяване на работно състояние чрез поддръжка и ремонт

1.5 Съхраняемост

Свойството на обекта да поддържа в определени граници стойностите на параметрите, характеризиращи способността на обекта да изпълнява необходимите функции по време и след съхранение и (или) транспортиране

2. УСЛОВИЕ

2.1 Добро състояние. Обслужваемост

Състоянието на обекта, при което той отговаря на всички изисквания на нормативната, техническата и (или) проектна (проектна) документация

2.2 Повреда. Неизправност

Грешка, дефектно състояние

Състоянието на обекта, при което той не отговаря на поне едно от изискванията на регулаторната, техническата и (или) проектна (проектна) документация

2.3 Функционален

Състояние Изпълнение

Състоянието на обекта, при което стойностите на всички параметри, характеризиращи способността за изпълнение на определени функции, отговарят на изискванията на регулаторната, техническата и (или) проектна (проектна) документация

2.4 Неработещо състояние. Неработоспособност

Състоянието на обект, при което стойността на поне един параметър, характеризиращ способността за изпълнение на определени функции, не отговаря на изискванията на регулаторната, техническата и (или) проектна (проектна) документация.

Забележка. За сложни обекти е възможно да се разделят техните неработещи състояния. В същото време от набора от неработещи състояния се разграничават частично неработещи състояния, при които обектът е в състояние частично да изпълнява необходимите функции

2.5 Лимит

Състоянието на обекта, при което по-нататъшната му експлоатация е неприемлива или непрактична или възстановяването на работното му състояние е невъзможно или непрактично

2.6 Критерий за гранично състояние

Критерий за гранично състояние

Знак или набор от признаци на граничното състояние на обект, установен от регулаторна, техническа и (или) проектна (проектна) документация.

Забележка. В зависимост от експлоатационните условия за един и същ обект могат да бъдат установени два или повече критерия за гранично състояние

3. ДЕФЕКТИ, ПОВРЕДИ, ПОВРЕДИ

3.1 Дефект

Недостатък, несъвършенство

3.2 Щети

Събитие, състоящо се в нарушаване на експлоатационното състояние на обект при запазване на експлоатационното състояние

3.3 Отказ от отговорност

Събитие, състоящо се в нарушение на работното състояние на обект

3.4 Критерий за отхвърляне

Критерий за повреда

Знак или набор от признаци за нарушение на експлоатационното състояние на обект, установено в регулаторната, техническата и (или) проектна (проектна) документация

3.5 Причина за отказа

Явления, процеси, събития и условия, довели до повреда на обекта

3.6 Последици от повреда

Явления, процеси, събития и състояния, причинени от възникване на повреда на обект

3.7 Сериозност на повредата

Критичност на отказите

Набор от признаци, характеризиращи последствията от повреда. Забележка. Класификацията на повредите по критичност (например по нивото на преките и косвените загуби, свързани с възникването на повреда, или по сложността на възстановяването след повреда) се установява от нормативната техническа и (или) проектна (проектна) документация в споразумение с клиента въз основа на технически, икономически и съображения за безопасност

3.8 Отказ на ресурса

Маргинален провал

Отказ, в резултат на който даден обект достига своето гранично състояние

3.9. Независим провал

Неизправност, която не се дължи на други неизправности

3.10. Зависим провал

Вторична повреда

Неуспех поради други неуспехи

3.11 Внезапна повреда

Повреда, характеризираща се с рязка промяна в стойностите на един или повече параметри на обекта

3.12 Постепенен отказ

Повреда в резултат на постепенна промяна в стойностите на един или повече параметри на обекта

3.13 Неуспех

Самокоригиращ се отказ или еднократен отказ, отстранен чрез малка намеса на оператор

3.14 Периодична повреда

Периодичен отказ

Многократно възникваща самокоригираща се повреда от едно и също естество

3.15. Изричен отказ

Явен провал

Повреда, установена визуално или чрез стандартни методи и средства за контрол и диагностика при подготовката на обекта за употреба или по време на употребата му по предназначение

3.16 Скрита повреда

Повреда, която не се открива визуално или чрез стандартни методи и средства за наблюдение и диагностика, но се открива по време на поддръжка или специални диагностични методи

3.17 Конструктивен отказ

Повреда, възникваща поради несъвършенство или нарушение на установените правила и (или) стандарти за проектиране и строителство

3.18 Производствена грешка

Производствен провал

Неизправност, произтичаща от причина, свързана с несъвършенство или нарушение на установения производствен или ремонтен процес, извършен в ремонтното съоръжение

3.19 Оперативен отказ

Неправилно използване, неправилно боравене

Повреда, възникваща поради нарушение на установените правила и (или) условия на работа

3.20 Неуспешно разграждане

Отказ от износване, отказ от стареене

Повреда, причинена от естествените процеси на стареене, износване, корозия и умора, при спазване на всички установени правила и (или) стандарти за проектиране и производство в експлоатация

4. КОНЦЕПЦИИ ЗА ВРЕМЕТО

4.1 Времетраене

Продължителността или обхвата на работата на съоръжението. Забележка. Работното време може да бъде или непрекъсната стойност (продължителност на работа в часове, пробег и т.н.) или цяло число (брой работни цикли, стартирания и т.н.).

4.2 Време до повреда

Време на работа до отказ

Време на работа на обект от началото на експлоатацията до първата повреда

4.3 Време между отказите

Време на работа между повреди

Времето на работа на обект от края на възстановяването на работното му състояние след повреда до появата на следващата повреда

4.4 Време за възстановяване

Време за възстановяване

Продължителност на възстановяване на работното състояние на обекта

4.5 Ресурс

Полезен живот, живот

Общото време на работа на обект от началото на експлоатацията или възобновяването му след ремонт до преминаването към гранично състояние

4.6 Срок на експлоатация

Полезен живот, цял живот

Календарна продължителност на експлоатацията от началото на експлоатацията на съоръжението или възобновяването му след ремонт до преминаване в гранично състояние

4.7 Срок на годност

Време за съхранение, срок на годност

Календарната продължителност на съхранение и (или) транспортиране на обект, по време на който стойностите на параметрите, характеризиращи способността на обекта да изпълнява определени функции, се поддържат в определени граници.

Забележка. След изтичане на срока на годност обектът трябва да отговаря на изискванията за надеждност, издръжливост и ремонтопригодност, установени от нормативната и техническа документация за обекта

4.8 Остатъчен живот

Общото време на работа на обекта от момента на наблюдение на техническото му състояние до преминаването му в гранично състояние Забележка. По същия начин се въвеждат понятията остатъчно време до повреда, остатъчен експлоатационен живот и остатъчен срок на годност.

4.9 Определен ресурс

Определено работно време

Общото време на работа, при достигане на което експлоатацията на обекта трябва да бъде спряна, независимо от техническото му състояние

4.10 Определен срок на експлоатация

Определен живот

Календарната продължителност на експлоатация, при достигане на която експлоатацията на съоръжението трябва да бъде прекратена, независимо от техническото му състояние

4.11 Определен период на съхранение

Определено време за съхранение

Календарната продължителност на съхранение, при достигане на която съхраняването на обекта трябва да бъде прекратено, независимо от техническото му състояние Забележка към срокове 4.9.-4.11. След изтичане на определения ресурс (срок на експлоатация, срок на съхранение) обектът трябва да бъде изведен от експлоатация и да се вземе решение, предвидено в съответната нормативна и техническа документация - изпращане за ремонт, извеждане от експлоатация, унищожаване, проверка и установяване нов назначен период и др.

5. ПОДДРЪЖКА И РЕМОНТ

5.1 Поддръжка

Поддръжка

5.2 Възстановяване

Възстановяване, възстановяване

Процесът на прехвърляне на обект в работно състояние от неработещо състояние

5.3 Ремонт

5.4 Обслужван обект

Обслужваем артикул

Обект, за който поддръжката е предвидена от нормативна и техническа документация и (или) проектна (проектна) документация

5.5 Ненаблюдаван обект

Неподлежащ на поддръжка артикул

Обект, за който поддръжката не е предвидена в регулаторната, техническата и (или) проектна (проектна) документация

5.6 Възстановим обект

Обект, за който в разглежданата ситуация е предвидено възстановяване на работно състояние в регулаторната, техническата и (или) проектна (проектна) документация

5.7 Невъзстановим обект

Невъзстановим артикул

Обект, за който в разглежданата ситуация възстановяването на работното състояние не е предвидено в регулаторната, техническата и (или) проектна (проектна) документация

5.8 Ремонтиран обект

Обект, чийто ремонт е възможен и предвиден от нормативна, техническа, ремонтна и (или) проектна (проектна) документация

5.9 Обект, който не подлежи на ремонт

Артикул, който не подлежи на ремонт

Обект, чийто ремонт е невъзможен или не е предвиден от регулаторната, техническата, ремонтната и (или) проектна (проектна) документация

6. ПОКАЗАТЕЛИ ЗА НАДЕЖДНОСТ

6.1 Индикатор за надеждност

Мярка за надеждност

Количествени характеристики на едно или повече свойства, които съставляват надеждността на даден обект

6.2 Индикатор за надеждност на блока

Проста мярка за надеждност

Индикатор за надеждност, характеризиращ едно от свойствата, които съставляват надеждността на даден обект

6.3 Комплексен индикатор за надеждност

Интегрирана мярка за надеждност

Индикатор за надеждност, характеризиращ няколко свойства, които съставляват надеждността на даден обект

6.4 Очакван индекс на надеждност

Прогнозна мярка за надеждност

Индикатор за надеждност, чиито стойности се определят от метода на изчисление

6.5 Експериментален индикатор за надеждност

Индикатор за надеждност, чиято точкова или интервална оценка се определя въз основа на данни от теста

Оценена мярка за надеждност

6.6 Индикатор за експлоатационна надеждност

Наблюдавана мярка за надеждност

Индикатор за надеждност, чиято точкова или интервална оценка се определя въз основа на оперативни данни

6.7 Екстраполиран индекс на надеждност

Екстраполирана мярка за надеждност

Индикатор за надеждност, чиято точкова или интервална оценка се определя въз основа на резултатите от изчисления, тестове и (или) експлоатационни данни чрез екстраполация към други работни времена и други работни условия

ПОКАЗАТЕЛИ ЗА НАДЕЖДНОСТ

6.8 Вероятност за безотказна работа

Функция за надеждност, функция за оцеляване

Вероятността да не възникне повреда на обект в рамките на дадено време на работа

6.9 Гама-процентно време до отказ

Гама-процентилно време на работа до отказ

Време на работа, през което няма да възникне повреда на обект с вероятност, изразена в проценти

6.10 Средно време до отказ

Средно време на работа до отказ

Математическо очакване на времето за работа на обект до първата повреда

6.11 Средно време между отказите

MTBF

Средно време на работа между повреди

Съотношението на общото време на работа на възстановен обект към математическото очакване на броя на неговите повреди през това време на работа

6.12 Степен на отказ

Условна плътност на вероятността за поява на повреда на обект, определена при условие, че повредата не е настъпила преди разглеждания момент от време

6.13 Параметър на потока при повреда

Интензивност на повредата

Съотношението на математическото очакване на броя на повреди на възстановен обект за достатъчно кратко време на работа към стойността на това време на работа

6.14 Осреднен параметър на потока при повреда

Съотношението на математическото очакване на броя на повреди на възстановен обект по време на крайното време на работа към средната стойност на интензивността на повредата за това време на работа. Забележка за условия 6.8-6.14. Всички показатели за надеждност (както и други показатели за надеждност, дадени по-долу) се определят като вероятностни характеристики. Техните статистически аналози се определят с помощта на методите на математическата статистика

ПОКАЗАТЕЛИ ЗА ИЗДРЪЖЛИВОСТ

6.15 Гама процентен ресурс

Гама-процентил живот

Общото време на работа, през което обектът няма да достигне граничното състояние с вероятност, изразена в проценти

6.16 Среден ресурс

Среден живот, значи полезен живот

Математическо очакване на ресурса

6.17 Гама процент живот

Гама-процентил живот

Календарна продължителност на експлоатация, през която обектът няма да достигне граничното състояние с вероятност, изразена в проценти

6.18 Среден експлоатационен живот

Математическо очакване на експлоатационния живот. Забележка към условия 6.15-6.18. Когато се използват индикатори за дълготрайност, трябва да се посочи началната точка и видът на действие след настъпването на граничното състояние (например гама-процентният живот от втория основен ремонт до отписването). Показателите за дълготрайност, отчитани от пускането на обекта в експлоатация до окончателното му извеждане от експлоатация, се наричат ​​гама-процент пълен ресурс (срок на експлоатация), среден пълен ресурс (срок на експлоатация)

ПОКАЗАТЕЛИ ЗА РЕМОНТОГОДНОСТ

6.19 Вероятност за възстановяване

Вероятност за възстановяване, функция за поддръжка

Вероятността времето за възстановяване на работното състояние на даден обект да не надвишава определена стойност

6.20 Гама процентно време за възстановяване

Гама-процентилно възстановяване

Времето, през което работоспособността на обекта ще бъде възстановена с времева вероятност, изразена в проценти

6.21 Средно време за възстановяване

Средно време за възстановяване

Математическо очакване на времето за възстановяване на работното състояние на обект след повреда

6.22 Интензивност на възстановяване

(Моментална) скорост на възстановяване

Условна плътност на вероятността за възстановяване на работното състояние на обект, определена за разглеждания момент, при условие че до този момент възстановяването не е завършено

6.23 Средна трудоемкост на възстановяването

Средни човекочасове за възстановяване, средни човекочасове за поддръжка

Математическото очакване на сложността на възстановяването на обект след повреда Разходите за време и труд за извършване на поддръжка и ремонт, като се вземат предвид конструктивните характеристики на обекта, неговото техническо състояние и условията на експлоатация, се характеризират с експлоатационни показатели за ремонтопригодност.

ПОКАЗАТЕЛИ ЗА СЪХРАНЕНИЕ

6.24 Гама процентен срок на годност

Гама-процентилно време на съхранение

Срок на годност, постигнат от обект с дадена вероятност, изразена като процент

6.25 Среден срокзапазване

Средно време за съхранение

Математическо очакване на срока на годност

КОМПЛЕКСНИ ПОКАЗАТЕЛИ ЗА НАДЕЖДНОСТ

6.26 Фактор на наличност

Функция за (моментална) наличност

Вероятността даден обект да бъде в работно състояние по всяко време, с изключение на планираните периоди, през които обектът не е предназначен да се използва по предназначение

6.27 Коефициент на оперативна готовност

Функция за оперативна наличност

Вероятността даден обект да бъде в работно състояние в произволен момент от време, с изключение на планираните периоди, през които обектът не е предназначен да се използва по предназначение, и, започвайки от този момент, ще работи безотказно за даден интервал от време

6.28 Степен на техническо използване

Коефициент на наличност в стационарно състояние

Съотношението на математическото очакване на общото време, през което даден обект остава в работно състояние за определен период на работа, към математическото очакване на общото време, в което обектът остава в работно състояние и времето на престой поради поддръжка и ремонт за същия период

6.29 Коефициент на запазване на ефективността

Коефициент на ефективност

Съотношението на стойността на показател за ефективността на използване на обекта по предназначение за определена продължителност на експлоатация към номиналната стойност на този показател, изчислена при условие, че не възникват повреди на обекта през същия период

7. РЕЗЕРВАЦИЯ

7.1 Резервация

Метод за осигуряване на надеждността на обект чрез използване на допълнителни средства и (или) възможности, които са излишни по отношение на минимума, необходим за изпълнение на необходимите функции

7.2 Резерв

Набор от допълнителни средства и (или) възможности, използвани за резервация

7.3 Основен елемент

Елемент от обект, необходим за изпълнение на необходимите функции без използване на резерв

7.4 Излишен елемент

Елемент под резервиране

Основният елемент, в случай на повреда на който в обекта са предвидени един или повече резервни елементи

7.5 Резервен елемент

излишен елемент

Елемент, предназначен да изпълнява функциите на основния елемент в случай на повреда на последния

7.6 Коефициент на резерв

Коефициент на излишък

Съотношението на броя на резервните елементи към броя на елементите, които те резервират, изразено като нередуцирана дроб

7.7 Дублиране

Съкращаване с коефициент на резерв едно към едно

7.8 Зареден резерв

Активен резерв, зареден резерв

Резерв, който съдържа един или повече резервни елемента, които са в режим на основен елемент

7.9 Лек резерв

Резерв, който съдържа един или повече резервни елементи, които са под по-малко натоварване от основния елемент

7.10 Ненатоварен резерв

Резервен резерв, ненатоварен резерв

Резерв, който съдържа един или повече резервни елементи, които са в ненатоварен режим, преди да започнат да изпълняват функциите на основния елемент

7.11 Обща резервация

Резервиране на цялата система

Резервация, при която се запазва обектът като цяло

7.12 Отделно резервиране

Разделено съкращаване

Резервация, при която се запазват отделни елементи от обект или техни групи

7.13 Постоянна резервация

Непрекъснато резервиране

Излишък, при който се използва зареден резерв и ако някой елемент в излишната група се повреди, изпълнението на необходимите функции на обекта се осигурява от останалите елементи без превключване

7.14 Резервация чрез заместване

Резервиране в режим на готовност

Резервиране, при което функциите на основния елемент се прехвърлят на резервния само след повреда на основния елемент

7.15 Подвижна резервация

Плъзгащо се излишък

Резервация за замяна, при която група първични елементи е подкрепена от един или повече резервни елементи, всеки от които може да замени всеки от повредените елементи на тази група

7.16 Смесено резервиране

Комбинирано съкращаване

Комбинация от различни видове резервации в един и същи обект

7.17 Архивиране с възстановяване

Съкращаване с възстановяване

Резервиране, при което възстановяването на повредени основни и (или) резервни елементи е технически възможно, без да се нарушава работата на съоръжението като цяло и е предвидено в експлоатационната документация

7.18 Архивиране без възстановяване

Съкращаване без възстановяване

Резервиране, при което възстановяването на повредени основни и (или) резервни елементи е технически невъзможно без нарушаване на работоспособността на съоръжението като цяло и (или) не е предвидено в експлоатационната документация

7.19 Вероятност за успешно преминаване в резерв

Вероятност за успешно съкращаване

Вероятността преходът към резерв да настъпи без отказ на обекта, т.е. ще се случи за време не повече от допустима стойностпрекъсване на работата и/или без намаляване на качеството на работа

8. СТАНДАРТНА НАДЕЖДНОСТ

8.1 Стандартизация на надеждността

Спецификация за надеждност

Установяване на количествени и качествени изисквания за надеждност в нормативна и техническа документация и (или) проектна (проектна) документация

Забележка. Стандартизацията на надеждността включва избор на набор от стандартизирани показатели за надеждност; проучване на осъществимостта на стойностите на показателите за надеждност на обекта и неговите компоненти; поставяне на изисквания за точност и достоверност на изходните данни; формулиране на критерии за повреди, повреди и гранични състояния; задаване на изисквания към методите за контрол на надеждността на всички етапи жизнен цикълобект

8.2 Стандартизиран индикатор за надеждност

Определена мярка за надеждност

Индикатор за надеждност, чиято стойност се регулира от регулаторната, техническата и (или) проектна (проектна) документация за съоръжението. Забележка. Един или повече показатели, включени в този стандарт, могат да се използват като стандартизирани показатели за надеждност в зависимост от предназначението на обекта, степента на неговата отговорност, условията на работа, последствията от възможни повреди, ограниченията на разходите, както и от съотношението на разходите за осигуряване на надеждността на обекта и разходите за неговата поддръжка и ремонт. По споразумение между клиента и разработчика (производителя) е разрешено да се нормализират показатели за надеждност, които не са включени в този стандарт, които не противоречат на определенията на показателите на този стандарт. Стойностите на стандартизираните показатели за надеждност се вземат предвид по-специално при определяне на цената на обект, гаранционния срок и гаранционния срок

9. ОСИГУРЯВАНЕ, ОПРЕДЕЛЯНЕ И КОНТРОЛ НА НАДЕЖДНОСТТА

9.1 Програма за надеждност

Програма за поддръжка на надеждността

Документ, установяващ набор от взаимосвързани организационни и технически изисквания и мерки, които трябва да бъдат изпълнени на определени етапи от жизнения цикъл на обекта и насочени към осигуряване на определени изисквания за надеждност и (или) повишаване на надеждността.

9.2 Определяне на надеждността

Оценка на надеждността

Определяне на числените стойности на показателите за надеждност на обекта

9.3 Контрол на надеждността

Проверка на надеждността

Проверка на съответствието на обекта с определени изисквания за надеждност

9.4 Изчислителен метод за определяне на надеждността

Аналитична оценка на надеждността

Метод, базиран на изчисляване на показатели за надеждност, като се използват референтни данни за надеждността на компоненти и компоненти на обект, според данни за надеждността на аналогови обекти, според данни за свойствата на материалите и друга информация, налична по време на оценката на надеждността

9.5 Изчислителен и експериментален метод за определяне на надеждността

Аналитично-експериментална оценка на надеждността

Метод, при който показателите за надеждност на всички или някои от съставните части на обекта се определят въз основа на резултатите от тестове и (или) експлоатация, а показателите за надеждност на обекта като цяло се изчисляват с помощта на математически модел.

9.6 Експериментален метод за определяне на надеждността

Експериментална оценка на надеждността

Метод, основан на статистическа обработка на данни, получени по време на тестване или работа на обекта като цяло

10. ТЕСТОВЕ ЗА НАДЕЖДНОСТ

10.1 Тестове за надеждност

Тест за надеждност

Забележка. В зависимост от изследваното свойство се разграничават тестове за безотказна работа, ремонтопригодност, съхраняемост и издръжливост (тестове за живот)

10.2 Окончателни тестове за надеждност

Проведени тестове за определяне на показатели за надеждност с определена точност и надеждност

10.3 Тестове за надеждност

Проведени тестове за наблюдение на показателите за надеждност

10.4 Лабораторни тестове за надеждност

Тестове, проведени в лабораторни или заводски условия

10.5 Тестове за надеждност

Тестове, проведени при експлоатационни условия на съоръжението

10.6 Нормални тестове за надеждност

Лабораторни (стендови) тестове, чиито методи и условия са възможно най-близки до експлоатационните за съоръжението

10.7 Ускорено тестване на надеждността

Ускорен тест

Лабораторни (стендови) тестове, чиито методи и условия предоставят информация за надеждността за по-кратко време, отколкото при нормалните тестове

10.8 План за проверка на надеждността

Програма за тестване на надеждността

Набор от правила, определящи размера на извадката, процедурата за провеждане на тестове, критерии за тяхното завършване и вземане на решения въз основа на резултатите от теста

10.9 Обхват на тестване за надеждност

Обхват на теста за надеждност

Характеристики на плана за изпитване на надеждността, включително броя на изпитваните проби, общата продължителност на изпитването в единици работно време и (или) броя на сериите от изпитвания

11. ПОЯСНЕНИЯ НА ТЕРМИНИТЕ, ДАДЕНИ В СТАНДАРТА

11.1 Терминология

Терминологията за надеждност в инженерството се прилага за всякакви технически обекти - продукти, конструкции и системи, както и техните подсистеми, разглеждани от гледна точка на надеждността на етапите на проектиране, производство, тестване, експлоатация и ремонт. Монтажни единици, части, компоненти или елементи могат да се разглеждат като подсистеми. Ако е необходимо, понятието „обект“ може да включва информация и нейните носители, както и човешкия фактор (например, когато се има предвид надеждността на системата машина-оператор). Понятието „експлоатация“ включва, в допълнение към предназначението, поддръжка, ремонт, съхранение и транспортиране.

Терминът "обект" може да се отнася до конкретен обект и до един от неговите представители, по-специално до произволно избран представител от серия, партида или статистическа извадка от подобни обекти. На етапа на разработка терминът "обект" се прилага към произволно избран представител от общата съвкупност от обекти.

Следното определение не променя границите на понятието „надеждност“: надеждността е свойството на обекта да поддържа във времето способността да изпълнява необходимите функции при определени режими и условия на използване, поддръжка, съхранение и транспортиране.

Тази дефиниция се използва, когато параметричното описание е неподходящо (например за най-простите обекти, чието изпълнение се характеризира с тип „да-не“) или невъзможно (например за системи „машина-оператор“, т.е. системи, не всички свойства на които могат да бъдат характеризирани количествено).

Параметрите, характеризиращи способността за изпълнение на необходимите функции, включват кинематични и динамични параметри, показатели за структурна якост, показатели за работна точност, производителност, скорост и др. С течение на времето стойностите на тези параметри могат да се променят.

Надеждността е комплексно свойство, което обикновено се състои от надеждност, издръжливост, поддръжка и възможност за съхранение. Например, за обекти, които не подлежат на ремонт, основното свойство може да бъде безотказната работа. За обектите, които се ремонтират, едно от най-важните свойства, които съставляват концепцията за надеждност, може да бъде поддръжката.

За обекти, които са потенциален източник на опасност, важни понятия са „безопасност“ и „оцеляване“. Безопасността е свойството на обекта по време на производство и експлоатация и в случай на неизправност да не създава заплаха за живота и здравето на хората, както и за среда. Въпреки че безопасността не е включена в общата концепция за надеждност, при определени условия тя е тясно свързана с тази концепция, например, ако повредите могат да доведат до условия, вредни за хората и околната среда извън максимално допустимите стандарти.

Понятието "оцеляване" заема гранична позиция между понятията "надеждност" и "безопасност" Виталността се разбира като свойство на обекта, състоящо се в неговата способност да издържа на развитието на критични повреди от дефекти и повреди с установен. система за поддръжка и ремонт или свойството на обекта да поддържа ограничена производителност при въздействия, които не са предвидени от условията на работа, или свойството на обекта да поддържа ограничена производителност при наличие на дефекти или повреди от определен вид, както и при повреда на някои компоненти, например, запазването на носещата способност на конструктивните елементи, когато в тях се появят пукнатини от умора, чиито размери не надвишават зададените стойности.

Терминът "оцеляемост" съответства на международния термин fail - safe концепция. Да се ​​характеризира толерантността към грешки по отношение на човешки грешки в напоследъкзапочна да използва термина глупакоустойчива концепция. В международните документи ISO, IEC и EOKK комбинацията от свойства на надеждност и поддръжка, като се вземе предвид системата за поддръжка и ремонт, се нарича наличност на съоръжението.

11.2 Към термина "Надеждност"

Надеждността в една или друга степен е характерна за обекта във всеки от възможните начини на неговото съществуване. По принцип надеждността се разглежда във връзка с предназначението му, но в много случаи е необходимо да се оцени надеждността на обекта по време на съхранение и транспортиране.

Трябва да се подчертае, че индикаторите за безотказност (клаузи 6.8-6.14) се въвеждат или по отношение на всички възможни повреди на даден обект, или във връзка с всеки един тип (видове) повреда, като се посочват критериите за повреда (повреди).

11.3 Към термина "Издръжливост"

Един обект може да премине в гранично състояние, докато остава в експлоатация, ако например по-нататъшното му използване по предназначение стане неприемливо според изискванията за безопасност, икономичност и ефективност.

11.4 Към термина "Ремонтопригодност"

Терминът "ремонтопригодност" традиционно се тълкува в широк смисъл. Този термин е еквивалентен на международния термин „пригодност за поддръжка“ или накратко „пригодност за поддръжка“. В допълнение към ремонтопригодността в тесен смисъл, това понятие включва „ремонтопригодност“, т.е. адаптивност на обекта към поддръжка, „контролируемост“ и адаптивност към предотвратяване и откриване на повреди и повреди, както и причините, които ги причиняват. По-общата концепция за „подкрепа за поддръжка, поддръжка“ включва редица технически, икономически и организационни фактори, например качеството на обучението на персонала по поддръжката.

Допуска се, в допълнение към термина „ремонтопригодност“ (в тесен смисъл), да се използват термините „ремонтопригодност“, „тестваемост“, „приспособимост към диагностика“, „оперативна технологичност“ и др.

11.5 Относно термините „съхраняемост“ и „срок на годност“

По време на съхранение и транспортиране предметите са изложени на неблагоприятни влияния, като температурни колебания, влажен въздух, вибрации и др. В резултат на това след съхранение и (или) транспортиране обектът може да бъде неработоспособен и дори в ограничаващо състояние. Запазването на един обект се характеризира със способността му да издържи отрицателно влияниеусловията и продължителността на неговото съхранение и транспортиране.

В зависимост от условията и начина на използване на предмета изискванията за опазване се поставят по различен начин. За някои класове обекти може да има изискване след съхранението обектът да е в същото състояние, в което е започнало съхранението. В този случай обектът ще отговаря на изискванията за надеждност, дълготрайност и ремонтопригодност, които се прилагат за обекта към момента на съхранение.

В реални условия се влошават параметрите, характеризиращи работоспособността на обекта, а също така намалява и остатъчният му живот. В някои случаи е достатъчно да се изисква обектът да остане в работно състояние след съхранение и (или) транспортиране. В повечето други случаи се изисква обектът да поддържа достатъчен резерв на работоспособност, т.е. имаше достатъчна надеждност след съхранение и (или) транспортиране. В случаите, когато е предвидено специално обучениена обект за предназначението му след съхранение и (или) запазване на работоспособността се заменя с изискването техническите параметри на обекта, които определят неговата надеждност и издръжливост, да се поддържат в определени граници. Очевидно всички тези случаи са обхванати от определението за постоянство, дадено в стандарта.

Изискванията за показателите за надеждност, издръжливост и поддръжка на обект, подложен на дългосрочно съхранение, трябва да бъдат посочени в техническите спецификации и в някои случаи могат да бъдат намалени спрямо нивото на изискванията за нов обект, който не е бил на съхранение.

Необходимо е да се прави разлика между запазването на обект преди въвеждане в експлоатация и запазването на обект по време на експлоатация (по време на прекъсвания в експлоатация). Във втория случай срокът на годност включва неразделна частпо време на експлоатационния живот.

В зависимост от характеристиките и предназначението на обектите, срокът на годност преди пускането на обекта в експлоатация може да включва срока на годност в опаковка и (или) консервирана форма, периода на инсталиране и (или) срока на годност в друга опаковка и (или) запазен, по-сложен обект.

11.6 Към термините „Състояние на работа“, „Състояние на повреда“, „Ефективно състояние“, „Неработещо състояние“

Тези понятия обхващат осн технически условияобект. Всеки от тях се характеризира с набор от стойности на параметри, които описват състоянието на обекта, както и качествени характеристики, за които не се използват количествени оценки.

Номенклатурата на тези параметри и характеристики, както и границите на техните допустими промени са установени в регулаторната, техническата и (или) проектната (проектна) документация.

Оперативен обект, за разлика от работещ, трябва да отговаря само на онези изисквания на регулаторната и техническата и (или) проектна (проектна) документация, чието изпълнение осигурява нормалното използване на обекта по предназначение.

Функционален обект може да бъде дефектен, например, ако не отговаря на естетическите изисквания и влошаването на външния вид на обекта не пречи на употребата му по предназначение.

За сложни обекти са възможни частично неработещи състояния, при които обектът е в състояние да изпълнява необходимите функции с намалена производителност или е в състояние да изпълнява само част от необходимите функции.

За някои обекти признаци на неработещо състояние могат да бъдат и отклонения в показателите за качество на произвежданите от тях продукти. Например, за някои технологични системи неработещо състояние може да бъде състояние, при което стойността на поне един параметър за качество на произведения продукт не отговаря на изискванията на нормативната и техническата и (или) проектната (проектната) и технологичната документация.

Преходът на обект от едно състояние в друго обикновено се случва поради повреда или повреда. Преходът на обект от работно състояние в неизправно работно състояние възниква поради повреда.

Международните документи ISO, IEC и EOCC въведоха по-подробна класификация на условията. По този начин в работно състояние се прави разлика между „работно състояние“ и „неработно състояние“, при което обектът не се използва по предназначение. „Неработещото състояние“ от своя страна се разделя на състояние на готовност и състояние на планиран престой (неактивно, свободно състояние). Освен това се прави разлика между „вътрешно забранено състояние“, причинено от повреда или непълнота на планираната поддръжка (ремонт), и „външно забранено състояние“, причинено от организационни причини. Индустриалната документация може да използва по-подробна класификация на условията, която не противоречи на дадената в този стандарт.

11.7 Към термините „Гранично състояние“ и „Критерий за гранично състояние“

Преминаването на обекта към ограничително състояние води до временно или постоянно спиране на експлоатацията на обекта. При достигане на граничното състояние обектът трябва да бъде изведен от експлоатация, изпратен за среден или основен ремонт, отписан, унищожен или прехвърлен за използване извън предназначението му. Ако критерият за гранично състояние е установен от съображения за безопасност при съхранение и (или) транспортиране на обект, тогава когато настъпи граничното състояние, съхранението и (или) транспортирането на обекта трябва да бъде спряно. В останалите случаи при настъпване на гранично състояние трябва да се преустанови използването на обекта по предназначение.

За неремонтируемите обекти има два вида гранични състояния. Първият тип съвпада с неработещото състояние. Вторият тип гранично състояние се дължи на факта, че от определен момент по-нататъшната експлоатация на все още работещ обект се оказва неприемлива поради опасността или вредата от експлоатацията. Преходът на неремонтируем обект към гранично състояние от втория тип става преди обектът да загуби работоспособността си.

За обекти в ремонт се разграничават два или повече вида гранични състояния.

Например, за два вида гранични състояния е необходимо обектът да бъде изпратен за среден или основен ремонт, т.е. временно прекратяване на използването на обекта по предназначение.

Третият вид пределно състояние включва окончателното прекратяване на използването на обекта по предназначение. Критериите за гранично състояние на всеки тип се определят от регулаторна и техническа и (или) проектна (проектна) и (или) експлоатационна документация.

11.7.1 Към термините „Отказ“, „Критерии за отказ“

Ако работоспособността на даден обект се характеризира с набор от стойности на някои технически параметри, тогава признак за повреда е, когато стойностите на някой от тези параметри надхвърлят допустимите граници. В допълнение, критериите за отказ могат да включват и качествени признаци, показващи нарушение на нормалната работа на обекта.

Критериите за повреда трябва да се разграничават от критериите за повреда. Критериите за повреда се разбират като признаци или набор от признаци на дефектно, но работно състояние на обект.

11.8 Към термина „Критичност на отказа“

Концепцията за критичност на отказа беше въведена, за да се класифицират отказите според техните последствия. Подобна класификация се съдържа в международни документи ISO, IEC и EOKK, както и в някои местни индустриални документи, например в нормативна и техническа документация за селскостопански инженерни съоръжения. Критериите за класифициране могат да включват преки и косвени загуби, причинени от повреди, разходи за труд и време за отстраняване на последствията от повредите, възможността и осъществимостта на ремонт от потребителя или необходимостта от ремонт от производителя или трета страна, продължителността на престой поради повреди, степента на загуба на производителност в случай на повреда, водеща до частично неработоспособно състояние и др. Класификацията на повреди по последствия се установява по споразумение между клиента и разработчика (производителя). Тази класификация не се използва за прости обекти.

Когато класифицирате провалите по последствия, две, три и по-голям бройкатегории неуспех. В международните документи се разграничават ISO, IEC, EOKK, критични и некритични. Последните са разделени на значителни (големи) и незначителни (незначителни) повреди. Границите между категориите неуспехи са доста произволни.

Отказът на един и същи обект може да се тълкува като критичен, значителен или незначителен, в зависимост от това дали обектът се счита за такъв или е неразделна част от друг обект. Незначителна повреда на обект, който е част от по-критичен обект, може да се счита за значителна и дори критична, в зависимост от последствията от повредата на сложен обект. За да се класифицират отказите по последствия, е необходимо да се анализират критериите, причините и последствията от отказите и да се изгради логическа и функционална връзка между отказите.

Класификацията на повреди по последствия е необходима при стандартизиране на надеждността (по-специално за разумен избор на номенклатура и числени стойности на стандартизирани показатели за надеждност), както и при установяване на гаранционни задължения.

11.9 Относно термините „Внезапна повреда“ и „Постепенна повреда“

Тези термини ни позволяват да разделим отказите на две категории в зависимост от способността да предвидим момента на отказ. За разлика от внезапната повреда, началото на постепенната повреда се предшества от непрекъсната и монотонна промяна на един или повече параметри, характеризиращи способността на обекта да изпълнява определени функции. С оглед на това е възможно да се предотврати появата на повреда или да се предприемат мерки за отстраняване (локализиране) на нейните нежелани последствия.

Въпреки това не е възможно да се направи ясна граница между внезапни и постепенни неуспехи. Механичните, физичните и химичните процеси, които са причините за повредите, като правило, протичат доста бавно във времето. По този начин пукнатина от умора в стената на тръбопровод или съд под налягане, произлизаща от подобен на пукнатина дефект, бавно нараства по време на работа; този растеж по принцип може да бъде проследен с помощта на безразрушителен контрол. Но самата повреда (появата на теч) възниква внезапно. Ако по някаква причина навременното откриване на несквозна пукнатина се окаже невъзможно, тогава повредата трябва да се признае за внезапна.

Тъй като методите за изчисляване и инструменталното оборудване се подобряват, което позволява своевременно откриване на източници възможни неуспехии прогнозира тяхното развитие във времето, нарастващ брой повреди ще бъдат класифицирани като постепенни.

Документът дефинира внезапната повреда по следния начин: това е повреда, чиято поява не може да бъде предвидена чрез предварително наблюдение или диагностика.

11.10 Към термина „Провал“

Отличителен знак за повреда е, че възстановяването на работното състояние на обекта може да бъде осигурено без ремонт, например чрез оператор, който действа върху контролите, премахване на скъсана резба, магнитна лента и др., или коригиране на позицията на детайл.

Типичен пример за повреда е спиране на компютър, което може да се отстрани чрез рестартиране на програмата от мястото, където е спряла или чрез рестартиране отначало.

11.11 Към термините „Структурна повреда“, „Производствена повреда“, „Експлоатационна повреда“

Класификацията на отказите по причини за възникване е въведена, за да се установи на какъв етап от създаването или съществуването на обект трябва да се предприемат мерки за отстраняване на причините за отказите.

Възможно е да се идентифицират повреди на компоненти, произведени в предприятие, различно от това, където се произвежда обектът като цяло. Повредите на компонентите могат също да бъдат структурни, производствени или експлоатационни. Класификацията не е изчерпателна, тъй като могат да възникнат повреди поради две или три причини.

11.12 Към термина „Отказ при разграждане“

Анализът на надеждността разграничава ранните повреди, когато се проявява влиянието на дефекти, които не са открити по време на производството, изпитването и (или) контрола на приемане, и късните повреди влошаване. Последните възникват в крайния етап на експлоатация на съоръжението, когато поради естествените процеси на стареене, износване и др. обектът или неговите компоненти се доближават до граничното състояние в условията на физическо износване. Вероятността за възникване на повреди при влошаване в рамките на планирания пълен или основен ремонт експлоатационен живот (ресурс) трябва да бъде доста малка. Това се гарантира от съображения за дълготрайност, като се вземе предвид физическото естество на неизправностите при разграждане, както и от подходяща система за поддръжка и ремонт.

По принцип е възможно практически да се елиминира появата на ранни повреди, ако преди пускането на обекта в експлоатация се извърши разработка, разработка, технологичен пробег и др. В този случай цената на обекта може да варира съответно.

11.13 Към термина "Работни часове"

Времето на работа на обект, работещ непрекъснато, може да се измери в единици календарно време. Ако даден обект работи периодично, тогава се прави разлика между непрекъснато и общо работно време. В този случай времето на работа може да бъде измерено и в единици време. За много обекти физическото износване е свързано не само с календарната продължителност на експлоатация, но и с обема на работа на обекта и следователно зависи от интензивността на използване на обекта по предназначение. За такива обекти експлоатационното време обикновено се изразява чрез обема на извършената работа или броя на работните цикли.

Ако тълкуваме понятието "време" в обобщен смисъл - като параметър, който служи за описание на последователност от събития и промени в състоянията, тогава няма принципна разлика между времето на работа и времето, дори в случай, че времето на работа е цяло число (например, календарното време също се брои в дни, месеци и т.н.). Следователно времето за работа и свързаните с него количества (ресурс, остатъчен ресурс) се класифицират като временни понятия.

Международните документи въвеждат подробна класификация на концепциите за време, свързани с времето на работа: необходимо време на работа (необходимо време), продължителност на планирания престой (незадължително време), продължителност на планирания престой на оперативно съоръжение (време на престой) и др.

11.14 Към термините „Време до отказ“, „Време между откази“, „Време за възстановяване“, „Ресурс“, „Срок на експлоатация“, „Срок на годност“, „Остатъчен ресурс“

Изброените понятия се отнасят до конкретен индивидуален обект.

Съществува важна разлика между количествата, дефинирани от тези понятия, и повечето величини, характеризиращи механичните, физическите и други свойства на отделен обект. Например геометрични размери, маса, температура, скорост и др. могат да бъдат измерени директно (по принцип, по всяко време на съществуването на даден обект). Времето на работа на отделен обект до първата повреда, междуотказното му време на работа, срок на експлоатация и др. може да се определи само след възникване на повреда или достигане на гранично състояние. Докато не се случат тези събития, можем да говорим само за прогнозиране на тези стойности с по-голяма или по-малка сигурност.

Ситуацията се усложнява от факта, че безотказната работа, ресурсът, експлоатационният живот и срокът на годност зависят от голям брой фактори, част от които не могат да бъдат контролирани, а останалите се определят с различна степен на несигурност.

Безпроблемната работа на конкретен индивидуален обект зависи от качеството на суровините, материалите, заготовките и полуфабрикатите, от постигнатото технологично ниво и степента на устойчивост на технологичния процес, от нивото на технологична дисциплина, относно изпълнението на всички изисквания за съхранение, транспортиране и използване на обекта по предназначение. Много артикули включват компоненти, части и компоненти, доставени от други производители. Изброените по-горе фактори, влияещи върху работата на съставните части на обекта, определят нейната работа като цяло.

Опитът в експлоатацията на съоръжения за масово производство показва, че както времето до повреда, така и времето между повредите показват значително статистическо разсейване. Ресурсът, срокът на експлоатация и срокът на годност също имат подобно разсейване.

Тази вариация може да служи като характеристика на технологичната култура и дисциплина, както и на постигнатото ниво на технология. Разпределението на времето до първа повреда, експлоатационния живот и експлоатационния живот могат да бъдат намалени, а техните стойности могат да бъдат увеличени чрез правилно и експериментално тестване на всеки отделен обект преди въвеждане в експлоатация. Този подход се прилага за особено критични обекти.

Приложимостта на този подход за масови обекти трябва да се потвърждава всеки път от технически и икономически анализ.

Въвежда се време до повреда както за непоправими (неремонтируеми), така и за ремонтируеми (ремонтируеми) обекти. Време между неуспехите

определя се от обема на работа на обекта от k-тия до (k+1)-ия отказ

където k = 1, 2.... Това време на работа се отнася само за реставрирани обекти.

Техническият ресурс представлява резерв от възможно време на работа на обекта. За неремонтируеми обекти съвпада с продължителността на престоя в работно състояние в режим на използване по предназначение, ако преминаването към гранично състояние се дължи само на възникване на повреда.

Тъй като средните и основните ремонти позволяват частично или пълно възстановяване на експлоатационния живот, отчитането на работните часове при изчисляване на експлоатационния живот се възобновява след завършване на такива ремонти, като в това отношение се прави разлика между предремонтен, междуремонтен, следремонтен. ремонт и пълен (преди отписване) експлоатационен живот.

Предремонтният живот се изчислява до първия среден (основен) ремонт. Броят на възможните видове основен ремонт зависи от редуването на основен и среден ремонт. Следремонтният живот се брои от последния среден (основен) ремонт.

Пълният ресурс се отчита от началото на експлоатацията на обекта до преминаването му в пределно състояние, съответстващо на окончателното прекратяване на експлоатацията.

По същия начин се разграничават видовете експлоатационен живот и срок на годност. В този случай експлоатационният живот и срокът на годност се измерват в единици време. Съотношението между стойностите на ресурса и експлоатационния живот зависи от интензивността на използване на обекта. Пълният срок на експлоатация, като правило, включва продължителността на всички видове ремонти.

11.15 Към термините „Определен срок на експлоатация“, „Определен ресурс“, „Определен период на съхранение“

Целта на установяването на определения срок на експлоатация и определения ресурс е да се осигури принудително предварително прекратяване на използването на обекта по предназначение въз основа на изисквания за безопасност или технически и икономически съображения. За обекти, подлежащи на дългосрочно съхранение, може да се установи определен период на съхранение, след който по-нататъшното съхранение е неприемливо, например поради изисквания за безопасност.

Когато даден обект достигне определения му ресурс (предвиден експлоатационен живот, предвиден срок за съхранение), в зависимост от предназначението на обекта, експлоатационните характеристики, техническото състояние и други фактори, обектът може да бъде отписан, изпратен за среден или основен ремонт, прехвърлен за използване, различно от предназначението му, или повторно консервиране ( по време на съхранение) или може да бъде взето решение за продължаване на работата.

Заданият срок на експлоатация и заданият ресурс са технико-експлоатационни характеристики и не се отнасят към показателите за надеждност (показатели за дълготрайност).

Въпреки това, при установяване на определения експлоатационен живот и определения ресурс се вземат предвид прогнозираните (или постигнатите) стойности на показателите за надеждност. Ако е установено изискване за безопасност, тогава зададеният експлоатационен живот (ресурс) трябва да съответства на стойностите на вероятността за безаварийна работа по отношение на критични повреди, близки до единица. От съображения за безопасност може да се въведе и коефициент на безопасност.

11.16 Към термините „Поддръжка“, „Възстановяване“, „Ремонт“

Поддръжката включва операции, регламентирани в проектната (проектната) и (или) експлоатационната документация за поддържане на ефективно и годно за експлоатация състояние. Поддръжката включва наблюдение на състоянието, почистване, смазване и др.

Възстановяването включва идентифициране на повреда (определяне на нейното местоположение и характер), регулиране или подмяна на повреден елемент, регулиране и наблюдение на техническото състояние на елементите на обекта и крайната операция за наблюдение на работоспособността на обекта като цяло.

Преминаването на обект от ограничително състояние в експлоатационно състояние се извършва чрез ремонт, при който се възстановява ресурсът на обекта като цяло. Ремонтът може да включва разглобяване, отстраняване на неизправности, подмяна или възстановяване на отделни блокове, части и монтажни единици, монтаж и др. Съдържанието на отделните ремонтни операции може да съвпада със съдържанието на операциите по поддръжката.

11.17 Към термините „Обслужваем обект“, „Неподлежащ на ремонт обект“, „Ремонтируем обект“, „Неподлежащ на ремонт обект“, „Ремонтируем обект“, „Неподлежащ на ремонт обект“

При разработването на обект се предвижда извършване (или неизвършване) на поддръжка на обекти през целия им експлоатационен живот, т.е. обектите се делят на технически поддържани и технически необслужвани. В същото време някои неремонтируеми обекти са технически изправни.

Разделянето на обектите на ремонтируеми и неремонтируеми е свързано с възможността за възстановяване на работното състояние чрез ремонт, който е предвиден и осигурен по време на разработването и производството на обекта. Един обект може да бъде поправим, но не и възстановим в конкретна ситуация.

11.18 Към термина „Индикатор за надеждност“

Показателите за надеждност включват количествени характеристики на надеждността, които се въвеждат съгласно правилата на статистическата теория на надеждността. Обхватът на приложение на тази теория е ограничен до мащабни обекти, които се произвеждат и експлоатират при статистически хомогенни условия и към съвкупността от които е приложима статистическата интерпретация на вероятността. Пример за това са масовите продукти на машиностроенето, електротехниката и радиоелектронната промишленост.

Прилагането на теорията за статистическата надеждност към уникални обекти и обекти с малък обем е ограничено. Тази теория е приложима за единични възстановени (ремонтирани) обекти, в които, в съответствие с регулаторната и техническата документация, са разрешени множество повреди, за описание на последователността на които е приложим модел на произволен поток от събития. Теорията се прилага и към уникални и малосерийни обекти, които от своя страна се състоят от масово произведени обекти. В този случай изчисляването на показателите за надеждност на обекта като цяло се извършва с помощта на методите на теорията на статистическата надеждност, като се използват известни показатели за надеждност на компоненти и елементи.

Методите на теорията на статистическата надеждност позволяват да се установят изисквания за надеждността на компонентите и елементите въз основа на изискванията за надеждността на обекта като цяло.

Статистическата теория на надеждността е неразделна част от по-общ подход към изчисляването на надеждността на техническите обекти, при който отказите се разглеждат като резултат от взаимодействието на обекта като физическа системас други предмети и околната среда. По този начин, при проектирането на строителни конструкции и конструкции, статистическата дисперсия на механичните свойства на материалите, елементите и връзките, както и променливостта (във времето и пространството) на параметрите, характеризиращи външните натоварвания и въздействия, се вземат предвид явно или неявно форма. Повечето показатели за надеждност напълно запазват значението си дори при по-общ подход към изчисляването на надеждността. В най-простия модел за изчисляване на якостта по схемата "параметър на натоварване - параметър на якост", вероятността за безотказна работа съвпада с вероятността в рамките на даден период от време стойността на параметъра на натоварване никога да не надвишава стойността приема се от якостния параметър. В този случай и двата параметъра могат да бъдат произволни функции на времето.

На етапа на проектиране и изграждане показателите за надеждност се интерпретират като характеристики на вероятностни или полу-вероятностни математически модели на създаваните обекти. На етапите на експериментално тестване, тестване и експлоатация ролята на показатели за надеждност се изпълнява от статистически оценки на съответните вероятностни характеристики.

От съображения за последователност, всички индикатори за надеждност, изброени в този стандарт, се определят като вероятностни характеристики. Това също подчертава възможността за прогнозиране на стойността на тези показатели на етапа на проектиране.

Индикаторите за надеждност се въвеждат във връзка с определени режими и условия на работа, установени в нормативната техническа и (или) проектна (проектна) документация.

11.19 Към термините „Единичен индикатор за надеждност“ и „Комплексен показател за надеждност“

За разлика от единичен индикатор за надеждност, комплексният индикатор за надеждност характеризира количествено най-малко две свойства, които съставляват надеждността, например надеждност и поддръжка. Пример за комплексен показател за надеждност е коефициентът на наличност, чиято стационарна стойност (ако съществува) се определя по формулата

Къде е средното време между отказите;

Средно време за възстановяване.

11.20 Към термина „Вероятност за безотказна работа“

Вероятността за безотказна работа се определя при предположението, че в началния момент (момента, в който са започнали да се изчисляват работните часове) обектът е бил в работно състояние. Нека обозначим с време или общо време на работа на даден обект (в бъдеще за краткост ще го наричаме просто време на работа). Появата на първата повреда е случайно събитие, а времето на работа от началния момент до настъпването на това събитие е случайна величина. Вероятността за безотказна работа на обект в диапазона от 0 до включително се определя като

Тук е вероятността за събитието, оградена в скоби. Вероятността за безотказна работа е функция от времето на работа. Тази функция обикновено се приема за непрекъсната и диференцируема.

Ако способността на даден обект да изпълнява определени функции се характеризира с един параметър, тогава вместо (1) имаме формулата

където и са максималните стойности на параметъра на работните условия (тези стойности като цяло могат да се променят с течение на времето).

По същия начин, вероятността за безотказна работа се въвежда в по-общ случай, когато състоянието на даден обект се характеризира с набор от параметри с диапазон от стойности на тези параметри, приемливи при условията на работа.

Вероятността за безаварийна работа е свързана с функцията на разпределение и плътността на разпределението време до повреда:

Наред с понятието „вероятност за безотказна работа“ често се използва понятието „вероятност за повреда“, което се дефинира по следния начин: това е вероятността даден обект да се повреди поне веднъж по време на дадено работно време, работещи в началния момент. Вероятността за повреда в интервала от 0 до се определя по формулата

Точковите статистически оценки за вероятността за безотказна работа от 0 до и за функцията на разпределение време до повреда се дават по формулите:

където е броят на обектите, работещи в първоначалния момент;

Броят на неуспешните обекти в интервала от 0 до.

За да се получат надеждни оценки, размерът на извадката трябва да е достатъчно голям

Дефиницията за безотказна работа в съответствие с формули (1) и (2) се отнася за обекти, които трябва да функционират за определен краен период от време. За обекти с еднократна (дискретна) употреба, вероятността за безотказна работа се определя като вероятността, че когато обектът се задейства, не възниква повреда.

По същия начин се въвежда вероятността за безаварийно превключване (например в режим на работа от режим на готовност).

11.21 Към термините „Гама-процентно време до повреда“, „Гама-процентен експлоатационен живот“, „Гама-процентен експлоатационен живот“, „Гама-процентно време за възстановяване“, „Гама-процентен срок на годност“

Изброените показатели се определят като корени на уравнението

където е функцията на разпределение на времето до отказ (ресурс, експлоатационен живот).

По-специално, гама-процентното време до повреда се определя от уравнението

където е вероятността за безотказна работа.

Както се вижда от формула (6), гама-процентните показатели са равни на квантилите на съответните разпределения. Ако вероятностите, съответстващи на тези квантили, са изразени като проценти, тогава стойностите за безотказно представяне обикновено се задават на 90; 95;99; 99,5% и т.н. Тогава вероятността за повреда на сегмента ще бъде 0,10; 0,05; 0,01; 0,005 и т.н. Зададените стойности за критични повреди трябва да са много близки до 100%, за да направят критичните повреди практически невъзможни. За прогнозиране на необходимостта от резервни части, капацитет за ремонт, както и за изчисляване на попълването и обновяването на паркове от машини, устройства и инсталации, може да са необходими гама процентни показатели при по-ниски стойности, например при = 50%, което приблизително съответства на средни стойности.

Статистически оценки за гама проценти могат да бъдат получени от статистически оценки директно или след приближаване на емпиричните функции с подходящи аналитични разпределения. Трябва да се има предвид, че екстраполацията на емпирични резултати извън продължителността на тестовете (наблюденията), без да се включва допълнителна информацияотносно физическото естество на отказите може да доведе до значителни грешки.

11.22. Към термините „Средно време до повреда“, „Среден ресурс“, „Среден експлоатационен живот“, „Средно време за възстановяване“, „Среден срок на годност“

Изброените показатели са равни на математическите очаквания на съответните случайни величини време до отказ, срок на експлоатация, срок на експлоатация, време за възстановяване, срок на годност.

Средното време до отказ се изчислява по формулата

където е функцията за разпределение на времето до повреда,

Плътност на разпределение на времето до отказ.

Като се вземе предвид (3), тя се изразява чрез вероятността за безотказна работа:

Статистическата оценка за средното време до отказ се дава по формулата

Ето броя на оперативните обекти при = 0,

Време до първия отказ на всеки обект.

Формула (7) съответства на тестов план, в който всички обекти се тестват до отказ.

11.23 Към термина "Средно време между отказите"

Този индикатор е въведен по отношение на възстановени обекти, по време на експлоатацията на които се допускат повторни повреди. Очевидно това трябва да са незначителни повреди, които не водят до сериозни последствия и не изискват значителни разходи за възстановяване на работното състояние.

Работата на такива обекти може да се опише по следния начин: в началния момент обектът започва да работи и продължава да работи до първата повреда; след повреда работоспособността се възстановява и обектът отново работи до повреда и т.н. На времевата ос моментите на отказ образуват поток от откази, а моментите на възстановяване формират поток от възстановявания. По оста на общото време на работа (когато времето за възстановяване не се взема предвид) моментите на отказ образуват поток на отказ. Пълно и строго математическо описание на работата на обектите съгласно тази схема се основава на теорията на възстановяването

Определението за средно време между отказите, което е дадено в този стандарт, съответства на следната формула

Тук е общото време на работа, е броят на повреди, възникнали през това време на работа, е математическото очакване на това число. Като цяло, средното време между отказите се оказва функция. За стационарни потоци на отказ средното време между отказите не зависи от.

Статистическата оценка на средното време между отказите се изчислява с помощта на формула, подобна на формула (8)

За разлика от формула (8), тук е броят на повреди, които действително са възникнали през общото време на работа.

Формула (9) може да се обобщи за случая, когато се комбинират данни, отнасящи се до група подобни обекти, които работят при статистически хомогенни условия. Ако потокът от откази е стационарен, тогава във формула (9) е достатъчно да го замените със сумата от времената на работа на всички наблюдавани обекти и да го замените с общия брой откази на тези обекти.

11.24 Към термините „Вероятност за възстановяване“, „Гама-процентно време за възстановяване“, „Средно време за възстановяване“, „Интензивност на възстановяване“, „Средна трудоемкост на възстановяване“

За цялостна оценка на ремонтопригодността е разрешено допълнително да се използват показатели като специфичната трудоемкост на ремонтите и специфичната трудоемкост на поддръжката.

11.25 Към понятията „Коефициент на готовност“, „Коефициент на оперативна готовност“, „Коефициент на техническо използване“, „Коефициент на запазване на ефективността“

Коефициентът на готовност характеризира готовността на даден обект за употреба по предназначение само във връзка с неговата производителност в произволен момент от време.

Коефициентът на оперативна готовност характеризира надеждността на обекта, чиято необходимост от използване възниква в произволен момент от време, след което е необходима безпроблемна работа за определен интервал от време. Има коефициенти на стационарна и нестационарна наличност, както и коефициент на средна наличност.

Коефициентът на техническо използване характеризира съотношението на времето, през което обектът е в работно състояние, спрямо общата продължителност на експлоатация. Коефициентът на запазване на ефективността характеризира степента на влияние на отказите върху ефективността на предназначението му. За всеки конкретен тип обект се уточнява съдържанието на понятието ефективност и точното значение на показателя(ите) за ефективност техническо заданиеи са включени в регулаторната и техническа и (или) проектна (проектна) документация.

11.26 Към термина "Резервация"

Резервирането е едно от основните средства за осигуряване на дадено ниво на надеждност на обекта, когато компонентите и елементите не са достатъчно надеждни. Целта на резервирането е да осигури безотказната работа на обекта като цяло, т.е. поддържа своята функционалност, когато един или повече елементи се повредят. Наред с резервирането чрез въвеждане на допълнителни (излишни) елементи, широко се използват и други видове резервиране. Сред тях са временна резервация (използване на резерви от време), резервация на информация (използване на резерви на информация), функционална резервация, която използва способността на елементите да изпълняват допълнителни функции или способността на обект да преразпределя функции между елементи, резервация на натоварване, която използва способността на елементите да възприемат допълнителни натоварвания над номиналните, както и способността на обекта да преразпределя натоварванията между елементите.

11.27 Към термините „Стандартизация на надеждността“, „Нормализиран индикатор за надеждност“

При избора на набор от стандартизирани показатели за надеждност е необходимо да се вземе предвид предназначението на обекта, степента на неговата отговорност, условията на работа, естеството на отказите (внезапни, постепенни и др.), възможни последствияповреди, възможни видове гранични състояния. В този случай е препоръчително да общ бройстандартизираните показатели за надеждност са минимални; стандартизираните показатели имаха просто физическо значение, което позволяваше възможност за изчисление на етапа на проектиране, статистическа оценка и потвърждение въз основа на резултатите от тестовете и (или) експлоатацията.

При обосноваване на числените стойности на стандартизираните показатели за надеждност е необходимо да се ръководи от принципа на оптимално разпределение на разходите за повишаване на надеждността, поддръжката и ремонта.

Стойностите на стандартизираните показатели за надеждност се вземат предвид по-специално при определяне на гаранционен срок на експлоатация (гаранционно време на работа, гаранционен срок на съхранение), които са технически и икономически (частично търговски) характеристики на обекта и не са свързани към показателите за надеждност. Гаранционните срокове, показателите за надеждност и цената на обекта трябва да бъдат взаимосвързани.

Продължителността на гаранционния срок (гаранционно време на работа, гаранционен период на съхранение) трябва да е достатъчна за идентифициране и отстраняване на скрити дефекти и се определя по споразумение между потребителя (клиента) и доставчика (производителя).

11.28 Към термина „Програма за надеждност“

Програмата за надеждност е най-важният документ, който служи като организационна и техническа основа за създаване на съоръжения, отговарящи на зададените изисквания за надеждност. Програмата трябва да обхваща всички или отделни етапи от жизнения цикъл на обекта.

Програмата за надеждност включва по-специално програма за експериментално тестване, която определя целите, целите, процедурата и необходимия обем тестове или експериментални тестове, както и регулира процедурата за потвърждаване на показателите за надеждност на етапа на разработка. Програмата за поддръжка установява набор от взаимосвързани организационни и технически изисквания и мерки, насочени към осигуряване на определени изисквания за поддръжка и (или) повишаване на поддръжката. Разработва се едновременно с програмата за надеждност и е или неразделна част от нея, или самостоятелна програма.

11.29 Към термина "Тестове за надеждност"

Тестовете за надеждност са сред най-важните компоненти на работата за осигуряване и подобряване на надеждността на техническите обекти. Тези тестове, в зависимост от контролираните (оценени) свойства, които съставляват надеждността, могат да се състоят от тестове за безотказна работа, дълготрайност, поддръжка и съхранение. По-специално тестовете за ресурс се отнасят до тестовете за издръжливост.

Планирането на тестовете и обработката на техните резултати се извършват с помощта на методите на математическата статистика. Оценката на стойностите на показателите за надеждност по време на окончателните тестове трябва да се извършва с дадена точност (т.е. при дадена относителна грешка) и с дадена надеждност (т.е. при дадено ниво на доверителна вероятност). Подобни изисквания важат и за контролните тестове. Ускоряването (форсирането) на тестовете не трябва да води до намаляване на точността и надеждността на оценките.

Референции

1. Надеждност и ефективност в технологиите. Справочник в 10 тома (ред. съвет: V.S. Avduevsky (пред.) и др. Том 1. Методология. Организация. Терминология) Изд. ИИ Рембезас. - М.: Машиностроене, 1989. - 224 с.

2. Надеждност и ефективност в технологиите. Наръчник в 10 тома/Изд. съвет: V.S. Авдуевски (пред.) и др. Математически методи в теорията на надеждността и ефективността / Изд. Б. В. Гнеденко. - М.: Машиностроене, 1987. - 280 с.

3. Надеждност технически системи. Справочник / Ю.К. Беляев, В.А. Богатирев, В.В. Болотин и др. И. А. Ушакова - М.: Радио и съобщения, 1985. - 608 с.

4. Речник за обработка на данни. Раздел 14. Надеждност, поддръжка и наличност. - Женева: ISO 2382, 1976. - 16 r.

Основни понятия на теорията на надеждността

Надеждност- това е свойството на обекта да поддържа своите изходни характеристики в определени граници при дадени условия на работа.

Ефективно, е състояние на система (елемент), при което стойностите на параметрите, характеризиращи способността на системата да изпълнява определени функции, са в границите, установени от нормативна, техническа или проектна документация.

Неработещ, е състоянието на системата, при което стойността на поне един параметър, характеризиращ способността за изпълнение на определени функции, не е в границите, установени от определената документация.

Например, системата за измерване на температурата е неработеща, ако основният параметър, характеризиращ качеството на нейното функциониране - грешка при измерване - надвишава определена стойност.

Обслужваемсъстояние е състояние, в което системата отговаря на всички изисквания на нормативната, техническата и проектната документация.

Дефектен- при които има поне едно несъответствие с изискванията.

Разликата между здрави и работещи състояния е следната. Ефективната система отговаря само на онези изисквания, които са от съществено значение за функционирането, и може да не отговаря на други изисквания (например за запазване на външния вид на елементите). За система, която е в добро състояние, се знае, че работи.

Лимитсъстояние е състояние, при което по-нататъшното използване на системата по предназначение е неприемливо или неподходящо. След достигане на граничното състояние може да последва ремонт (основен или среден), в резултат на който се възстановява работоспособността или системата окончателно престава да се използва по предназначение.

Отказ- събитие, състоящо се в нарушаване на работата на системата, т.е. в нейния преход от работно в неработоспособно състояние.

Щети- събитие, състоящо се в преминаване на системата от изправно състояние в неизправно, но работещо състояние.

Възстановяванее събитие, което включва преминаването на системата от неработещо в работоспособно състояние.

ДО невъзстановимвключват системи, чието възстановяване веднага след повреда се счита за непрактично или невъзможно, и възстановими- при които възстановяването се извършва веднага след повреда.

Същата система в различни условияприложението може да бъде класифицирано като невъзстановимо (например, ако се намира в необслужвана стая, където достъпът на персонала е забранен по време на работа на процесния модул) и като възстановимо, ако персоналът може да започне възстановяване веднага след повреда. Самото понятие „възстановяване“ трябва да се разбира не само като настройка, настройка, запояване или други ремонтни операции по отношение на определени технически средства, но и като подмяна на тези средства.

По принцип по-голямата част от системите, използвани за автоматизиране на технологичните процеси, могат да бъдат възстановени след повреда, след което продължават да работят отново. Същото важи и за повечето технически средства; Само елементи като интегрални схеми, резистори, кондензатори и др. могат да бъдат класифицирани като невъзстановими.

Видове неуспехи

Неизправностите могат да бъдат разграничени по няколко характеристики.

Въз основа на естеството на елиминирането се прави разлика между окончателни (стабилни) и периодични (появяващи се или изчезващи) повреди. Отказобект - събитие, което се състои в това, че обектът напълно или частично губи свойството на работоспособност. С пълна загуба на производителност се случва пълен провал,частично - частичен отказ.Концепциите за пълни и частични повреди трябва всеки път да бъдат ясно формулирани преди анализа на надеждността, тъй като количествената оценка на надеждността зависи от това. Изискванията за надеждност на продукта, както и количествената оценка на надеждността без посочване на признаци на повреда, са безсмислени.

Отказите могат да бъдат внезапни или постепенни. Тези повреди се различават по естеството на тяхното възникване.

Внезапен провалне може да бъде предшествано от постепенно натрупване на увреждане и възниква внезапно. Технологията за производство на съвременни елементи на оборудването е толкова сложна, че не винаги е възможно да се проследят скрити производствени дефекти, които трябва да бъдат идентифицирани на етапа на обучение и въвеждане на оборудването. В резултат на това в полето на действие могат да попаднат следните дефектни елементи: резистор с недостатъчно здраво закрепване на токопроводника; полупроводниково устройство, в което дебелината на междинната област е недостатъчна; полупроводниково устройство, в което проводима микрочастица е залепена върху повърхността на полупроводниковия материал; проводящ слой от печатни кабели, чиято дебелина е или прекалено малка, или прекалено голяма; интегрална схема, в която връзката на изхода към печатната платка не е достатъчно бърза и т.н. По време на работа могат случайно да възникнат условия, при които скрит дефект да доведе до повреда на продукта (върхови натоварвания, треперене и вибрации, скок на температурата, смущения и т.н.). Но може да няма неблагоприятна комбинация от неблагоприятни фактори, тогава няма да има внезапен провал. При високо ниво на случайни неблагоприятни ефекти може да възникне внезапна повреда дори при липса на скрити дефекти.

Постепенен отказвъзниква в резултат на постепенното натрупване на повреди, главно поради износване и стареене на материалите.

Необходимо е да се прави разлика между внезапни и постепенни провали, тъй като моделите, на които се подчиняват, са различни. Затова начините за справяне с тези откази трябва да са различни. За да се намали броят на внезапните повреди, може да се препоръча предварително обучение и разработка на продуктите, за да се идентифицират скрити производствени дефекти, както и въвеждане на защита от неблагоприятни въздействия като смущения, претоварвания, вибрации и др. на постепенните повреди може да помогне за навременна подмяна на сменяеми единици, които са изчерпали своя технически живот.

Неуспехът може да бъде краткотраен и самоограничаващ се. В този случай се нарича провал.Характерен признак на повреда е, че възстановяването на работоспособността след нейното възникване не изисква ремонт на хардуера. Причината за повредата може да бъде или краткотрайна повреда на оборудването (например блокиран контакт), или краткотрайна намеса, или софтуерни дефекти, водещи до неблагоприятни времеви характеристики на оборудването. Опасността от повреди се крие в това, че те трудно и често дори невъзможно се откриват по време на работа на оборудването, но могат да изкривят информацията толкова много, че да доведат до неизпълнение на дадена функция.

Препоръчително е повреди в автоматизираните системи за управление да се разделят на хардуер и софтуер.

Софтуерна грешкаРазглежда се събитие, при което даден обект губи своята функционалност поради несъвършенство на програмата (несъвършенство на алгоритъма за решаване на проблема, липса на софтуерна защита срещу повреди, липса на софтуерен контрол върху състоянието на продукта, грешки в представянето на програмата на физически носител и др.). Софтуерната грешка се елиминира чрез коригиране на програмата.

За предмети отговорно назначениеПрепоръчително е повреди, които могат да доведат до катастрофални последици (смърт на хора и др.), да се класифицират в отделна група. При заданията за надеждност е необходимо изискванията за безопасност да се отделят в отделна група.

Една от основните концепции на теорията за надеждността е концепцията за отказ (продукт, обект, елемент, система), както беше отбелязано по-горе, отказът е загубата на способността на продукта да изпълнява изискваната функция.

В съответствие с GOST R 53480-2009 са дадени дефиниции на режимите на повреда (клауза 1.1).

Основен причини поява на повреди са:

Структурни дефекти;

Технологични дефекти;

Експлоатационни дефекти;

Постепенно стареене (износване).

Откази, дължащи се на дефекти в дизайна, възникват като следствие от несъвършенства в дизайна, дължащи се на „пропуски“ по време на проектирането. В този случай най-често срещаните са подценяването на „пиковите“ натоварвания, използването на материали с ниски потребителски свойства, „пропуски“ на веригата и т.н. Повредите от тази група засягат всички копия на продукта, обекта, системата.

Отказите поради технологични дефекти възникват в резултат на нарушаване на приетата технология за производство на продукти (например отклонение на индивидуалните характеристики извън установените граници). Повредите в тази група са характерни за отделни партиди продукти, при производството на които са наблюдавани нарушения на технологията на производство.

Отказите поради експлоатационни дефекти възникват поради несъответствие на необходимите условия на работа и правила за поддръжка с действителните. Отказите в тази група са типични за отделни продуктови единици.

Повреди, дължащи се на постепенно стареене (износване) поради натрупване на необратими промени в материалите, водещи до нарушаване на якостта (механична, електрическа) и взаимодействието на частите на обекта.

от тип неизправностите се разделят на:

- оперативни повреди(изпълнението на основните функции на продукта спира, например счупване на зъбни колела);

- параметрични повреди(някои параметри на продукта се променят в неприемливи граници, например загуба на точност на машината).

По свой начин природа неуспехите могат да бъдат:

- случаен,причинени от непредвидени претоварвания, материални дефекти, грешки на персонала или повреди в системата за управление и др.;

- систематичен, причинени от природни и неизбежни явления, които причиняват постепенно натрупване на повреди: умора, износване, стареене, корозия и др.

В резултат на това могат да възникнат повреди на системни елементи (фиг. 1.1):

1) първични повреди;

2) вторични повреди;

3) грешни команди (инициирани повреди).

ориз. 1.2 Класификация на отказите

Неизправностите във всички тези категории могат да имат различни причини, посочени във външния пръстен. Когато е определен точният режим на отказ и са получени данни и крайното събитие е критично, тогава те се считат за първоначални откази.

Първичен провал елемент се определя като неработещо състояние на този елемент, причината за което е самият той и е необходимо да се изпълни ремонтни дейностиза връщане на елемента в работно състояние. Първичните откази възникват при входни влияния, чиято стойност е в рамките на проектния диапазон, а отказите се обясняват с естественото стареене на елементите. Разкъсването на резервоар поради стареене (умора) на материала е пример за първична повреда.

Вторична повреда - същото като основния, с изключение на това, че самият елемент не е причината за повредата. Вторичните повреди се обясняват с ефектите от предишно или текущо свръхнапрежение върху елементите. Амплитудата, честотата и продължителността на тези напрежения могат да бъдат извън допустимите граници или да имат обратна полярност и да се дължат на различни източници на енергия: топлинна, механична, електрическа, химическа, магнитна, радиоактивна и др. Тези напрежения са причинени от съседни елементи или околната среда, например метеорологични (валежи, натоварване от вятър), геоложки условия (свлачища, слягане на почвата), както и въздействия от други технически системи.

Примери за вторични повреди са „задействане на предпазител срещу повишен електрически ток“, „повреда на контейнери за съхранение по време на земетресение“. Трябва да се отбележи, че премахването на източници на повишено напрежение не гарантира връщането на елемента в работно състояние, тъй като предишно претоварване може да причини необратима повреда на елемента, изискваща ремонт в този случай.

Задействани повреди (неправилни команди). Хора, като оператори и персонал по поддръжката, също са възможни източници на вторична повреда, ако техните действия причиняват повреда на компоненти. Грешните команди са представени от елемент, който не работи поради неправилен контролен сигнал или смущение (като само случайни ремонти са необходими за връщане на елемента в работно състояние). Спонтанните управляващи сигнали или смущения често не оставят последствия (повреди), а в нормални последващи режими елементите работят в съответствие с определените изисквания. Типични примери за грешни команди са: „превключвателят случайно не се отвори поради смущение“, „смущението на входа на контролното устройство в системата за сигурност е причинило фалшив сигнал за спиране“, „операторът не е натиснал аварийния бутон“ ( грешна команда от аварийния бутон).

Множество повреди (общи повреди) има събитие, при което няколко елемента се провалят по една и съща причина. Такива причини могат да включват следното:

Дефекти в конструкцията на оборудването (дефекти, които не са идентифицирани на етапа на проектиране и водят до повреди поради взаимна зависимост между електрически и механични подсистеми или елементи на резервирана система);

Грешки при работа и поддръжка (неправилна настройка или калибриране, небрежност на оператора, неправилно боравене и др.);

Излагане на околната среда (влага, прах, мръсотия, температура, вибрации, както и екстремни условия на нормална работа);

Външни катастрофални въздействия (природни външни явления като наводнение, земетресение, пожар, ураган);

Общ производител (запазеното оборудване или компоненти, доставени от един и същ производител, може да имат общи дефекти в дизайна или производството. Например производствените дефекти могат да бъдат причинени от неправилен избор на материал, грешки в инсталационните системи, лошо запояване и др.);

Общо външно захранване (общо захранване за основно и резервно оборудване, резервни подсистеми и елементи);

Неправилна работа (неправилно избран набор от измервателни уреди или лошо планирани защитни мерки).

Има редица примери за множество повреди: например, някои паралелно свързани пружинни релета се повредиха едновременно и техните повреди бяха причинени от обща причина; поради неправилно разединяване на съединителите по време на поддръжката, два клапана са монтирани в грешна позиция; Поради разрушаването на паропровода се появиха няколко повреди на разпределителното табло наведнъж. В някои случаи общата причина не причинява пълен отказ на резервирана система (едновременен отказ на няколко възела, т.е. краен случай), а по-малко сериозно общо намаляване на надеждността, което води до увеличаване на вероятността от съвместна повреда на системните възли. Това явление се наблюдава в случай на изключително неблагоприятни условия на околната среда, когато влошаването на производителността води до повреда на резервния възел. Наличието на общи неблагоприятни външни условия води до факта, че повредата на втория възел зависи от повредата на първия и е свързана с него.

За всяка обща причина е необходимо да се определят всички изходни събития, които причинява. В същото време се определя обхватът на всяка обща причина, както и местоположението на елементите и времето на инцидента. Някои общи причини имат само ограничен обхват. Например, изтичането на течност може да бъде ограничено до една стая, а електрическите инсталации и компоненти в други помещения няма да бъдат повредени поради течове, освен ако тези помещения не комуникират помежду си.

Една повреда се счита за по-критична от друга, ако е за предпочитане да бъде разгледана на първо място при разработването на проблеми, свързани с надеждността и безопасността. При сравнителна оценка на критичността на повреди се вземат предвид последствията от повредата, вероятността от поява, възможността за откриване, локализиране и др.

Горните свойства на техническите обекти и промишлената безопасност са взаимосвързани. По този начин, ако надеждността на обекта е незадоволителна, трудно може да се очакват добри показатели за безопасност. В същото време изброените свойства имат свои независими функции. Ако анализът на надеждността изследва способността на даден обект да изпълнява определени функции (при определени условия на работа) в рамките на установените граници, тогава при оценката на промишлената безопасност причинно-следствените връзки на възникването и развитието на аварии и други нарушения се идентифицират с цялостен анализ на последиците от тези нарушения.

Откази от причинно-следствени модели на възникване са разделени на следните групи:

Откази с мигновен модел на възникване;

Неизправности с постепенен модел на възникване;

Неизправности с модел на поява на релаксация;

Откази с комбинирани модели на възникване.

Отказите с мигновен модел на възникване се характеризират с факта, че времето на повреда не зависи от времето на предишната работа и състоянието на обекта; моментът на повреда настъпва случайно, внезапно. Примери за прилагане на такава схема могат да бъдат повреди на продукта под въздействието на пикови натоварвания в електрическата мрежа, механично разрушаване от външни външни влияния и др.

Повреди с постепенен модел на възникване възникват поради постепенното натрупване на щети, дължащи се на физикохимични промени в материалите. В този случай стойностите на някои „решаващи“ параметри надхвърлят допустимите граници и обектът (системата) не е в състояние да изпълнява определените функции. Примери за прилагане на постепенна схема на възникване включват повреди, дължащи се на намаляване на изолационното съпротивление, електрическа ерозия на контактите и др.

Отказите с релаксационен модел на възникване се характеризират с първоначално постепенно натрупване на повреди, което създава условия за рязка (рязка) промяна в състоянието на обекта, след което настъпва състояние на повреда. Пример за прилагане на схема за релаксация за възникване на повреди може да бъде разрушаване на изолацията на кабела поради корозионно разрушаване на бронята.

Отказите с комбинирани модели на възникване са типични за ситуации, при които няколко причинно-следствени модела действат едновременно. Пример за прилагане на тази схема е повреда на двигателя в резултат на късо съединение поради намаляване на изолационното съпротивление на намотките и прегряване.

Когато се анализира надеждността, е необходимо да се идентифицират преобладаващите причини за повреди и едва след това, ако е необходимо, да се вземе предвид влиянието на други причини.

Според времевия аспект и степента на предвидимост неуспехите се делят на внезапно И постепенно .

Според естеството на елиминиране във времето се разграничават устойчив (окончателен) И самоотстраняващ се (краткотраен) откази. Краткотраен отказ се нарича срив. Характерен признак на повреда е, че възстановяването на работоспособността след нейното възникване не изисква ремонт на хардуера. Пример за това са краткотрайни смущения при получаване на сигнал, програмни дефекти и др.

За да се анализира и изследва надеждността, моделите на причинно-следствена повреда могат да бъдат представени под формата на статистически модели, които поради вероятностната поява на повреда се описват от вероятностни закони.

Основните характеристики на класификацията на отказите са представени в таблица 1.1.

Таблица 1.1 Основни характеристики на класификацията на отказите

Концепция за провал. Класификация на отказите

Под отказразбират пълната или частична загуба на производителност на продукта поради един или повече параметри на продукта, които попадат извън установените стандарти.

По своята физическа природа провалът е случайно събитие. Случайната променлива, описваща повредата, е времето до повреда.

Под време на работаКато цяло ние разбираме продължителността на работа на даден продукт, изразена в часове, цикли на превключване или други единици въз основа на вида и функционалното предназначение на продукта. Например за интегрална схема времето на работа се изразява в часове, за ключ - в цикли на превключване, за брояч на бета лъчение - в импулси и т.н. Освен това, ако продуктът работи с прекъсвания, тогава само периодите на работа (функциониране) на продукта се включват в общото работно време.

Под работа до отказразберете времето за работа на даден продукт от момента, в който влезе в действие (работа) до възникване на първата повреда.

Днес има различни схемикласификации на отказите. Една от схемите, широко използвани в теорията и практиката на надеждността на РЕУ, е представена в таблица 1.1.

Таблица 1.1

Класификация на отказите на REU и техните елементи

Внезапноповреда е повреда, характеризираща се с рязка промяна в стойността на един или повече параметри на продукта.

Под постепенно(параметрични) разбират повреда, която възниква в резултат на постепенна (обикновено непрекъсната и монотонна) промяна в стойностите на един или повече параметри на продукта.

Не е възможно да се направи ясна граница между внезапни и постепенни провали. В литературата се дава следната дефиниция на внезапния отказ: това е отказ, чиято поява не трябва да се прогнозира чрез предварително наблюдение или диагностика.

Провал (временен)повреда) е самокоригираща се повреда или еднократна повреда, която може да бъде отстранена с малка намеса на оператора.

Прекъснатповредата е повтаряща се самокоригираща се повреда от едно и също естество.

Под изричноразбиране на повреда, открита визуално или чрез стандартни диагностични методи и средства при подготовката на обект за употреба или по време на употребата му по предназначение.

Под скрит (неявен)Повреда се разбира като повреда, която не се открива визуално или чрез стандартни средства и методи за наблюдение и диагностика, но се открива по време на поддръжка или специални диагностични методи.

Независимнаречен отказ, който не е причинен от други откази.

Зависимнаречен отказ, причинен от други откази.

Под градивенразберете повреда, възникнала по причина, свързана с несъвършенство или нарушение на установени правила и (или) стандарти за проектиране.

Под производстворазбиране на повреда, свързана с несъвършенство или нарушение на установения производствен или ремонтен процес.

Под оперативенразбиране на повреда, която възниква по причина, свързана с нарушение на установени правила или работни условия.

Под деградацияразбиране на отказ, дължащ се на естествените процеси на стареене, износване, корозия и умора, предмет на всички установени правила и разпоредби за проектиране, производство и експлоатация.

Концепция за провал. Класификация на отказите - понятие и видове. Класификация и особености на категорията "Понятие за отказ. Класификация на отказите" 2017, 2018.