5. Сложность и надёжность судового дизеля

Значение технического термина «сложность» прежде всего связана с многоэлементностью, составным характером того или иного устройства, явления.

Сложные - это общее название системы, состоящих из большого числа неодинаковых взаимосвязанных элементов. Поэтому большая система - необязательно будет сложной. Во многих случаях о сложности системы дает представление число составляющих ее элементов. Например, можно считать простыми технические системы, содержащие до нескольких сотен элементов. Таковы реле, простой модуль типа печатной платы, полупроводниковый транзистор или тиристор, электронагревательный прибор. Системы, содержащие от нескольких тысяч до нескольких миллионов элементов,- сложные. Конечно, судовые технические системы в этом смысле сложные. Это справедливо для судовых электростанций, главных двигателей, системы связи и управления, микроЭВМ.

Следующая ступень - суперсложные системы в которых насчитываются от десятков миллионов до невообразимого большого числа: квинтиллиона элементов. Суперсложный живой организм, человеческий мозг, корабль. Наконец, можно представить себя ультрасложные системы. Число их элементов сравнимо с с числом частиц во всей вселенной и получается такая классификация систем по степени сложности:

МАЛАЯ

СЛОЖНАЯ

СУПЕРСЛОЖНАЯ

УЛЬТРАСЛОЖНАЯ

Сегодня техническое диагностирование проводят только для первых типов, где в основном действует правило: чем больше элементов, тем ниже надежность.

Для суперсложных систем это правило теряет силу. У живой природы есть секрет, как из огромного числа не очень надежных элементов делает исключительно надежную систему. Природа создает ее на уровне живых существ или даже их сообществ, таких как улей или муравейник. Технические суперсложные системы еще не вышли на этот уровень самоорганизации.

Сложность судовых дизелей характеризуется как сложная от (103 до 107 элементов)из-за обилия вспомогательных систем ( система охлаждения, топливопровод, насосы, компрессоры и пр.), огромных размеров и наличия движущихся частей внутри самой СЭУ ( поршень, коленчатый вал и пр.). Эти факторы определяют высокую степень сложности эксплуатации и технического обслуживания дизелей, требования по подготовке к обслуживающему персоналу и экипажу судна.

К новой технике на морских судах иногда относятся с недоверием, и в этом есть резона. Этот резон- требование НАДЕЖНОСТИ. Обеспечить ее в морских условиях и труднее и важнее, чем для той же технике, работающей на берегу.

Что же имеют в виду инженеры, говоря о надежности технических устройств? Каков точный смысл этого термина?

В государственном стандарте дано следующее определение термина «надёжность»: надёжность - свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Необходимый уровень надёжности двигателя в процессе эксплуатации будет поддерживаться только в том случае, когда в полном объеме будут выполнятся инструкции по эксплуатации, своевременно приниматься меры по изучению и устранению причин выявляемых неисправностей, анализироваться и общаться опыт эксплуатации.

В ходе эксплуатации должны выполнятся : разработка и обоснование комплекса эксплуатационных мероприятий по обеспечению надёжности двигателя, оценка достигнутого уровня надёжности.

При оценки надёжности двигателя используется понятие отказа - события, заключающегося в нарушении работоспособности дизеля. Работоспособностью называется состояние, при котором двигатель способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно -технической документацией. Отказы называются внезапными, когда происходит скачкообразное изменение одного или нескольких заданных параметров двигателя. Постепенные отказы характеризуются постепенным изменением одного или нескольких заданных параметров дизеля до определенного значения и выявляются при технических обслуживаниях и ремонтах.

На основе методов диагностирования можно прогнозировать момент достижения двигателем предельного состояния. Состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности или неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы или необходимости проведения ремонта, называется предельным состоянием. Признаки предельного состояния устанавливаются нормативно-технической документацией на данный объект.

Основными показателями надёжности двигателей являются безотказность, долговечность и ремонтопригодность. Безотказность - это свойство двигателя непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторого времени или некоторой наработки. Под наработкой подразумевается продолжительность работы в часах. Долговечность -это свойство двигателя сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность -это приспособленность двигателя к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путём проведения ремонтов и технического обслуживания для обеспечения требуемого уровня надёжности двигателя. По показателю ремонтопригодности судовые дизели относятся к восстанавливаемым объектам.

Безотказность восстанавливаемого объекта оценивается наработкой на отказ и параметром потока отказов. Наработка на отказ, выражаемая в тысячах часов, определяется как отношение наработки объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течении этой наработки. Параметром потока отказов называется плотность вероятности возникновения отказов, определяемая для рассматриваемого момента времени. Вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ двигателя не возникнет, называется вероятностью безотказной работы.

Показателем долговечности двигателя является срок службы и ресурс. Сроком службы называют календарную продолжительность эксплуатации двигателя с момента возникновения предельного состояния, оговорённого в технической документации, или до его списания. Он характеризуется продолжительность существования дизеля с момента ввода в эксплуатацию независимо от характера его использования. Под ресурсом понимается наработка двигателя до предельного состояния от начала эксплуатации или её возобновления после среднего или капитального ремонта. Когда отказ не приводит к катастрофическим последствиям, определяется средний ресурс двигателя из условия проведения планового ремонта. В остальных случаях долговечность двигателя характеризуется гамма-процентным ресурсом -наработкой, в течение которой дизель не достигнет предельного значения, с вероятностью равно гамма процентов. Но стоит отметить, что средняя скорость изнашивания определяется главным образом условиями эксплуатации.