船舶動力裝置的可靠性與故障診斷方法課件

廈門海洋學(xué)院1項目五船舶動力裝置的可靠性與故障診斷方法廈門海洋學(xué)院2任務(wù)二

提高船舶動力裝置

可靠性的措施廈門海洋學(xué)院3提高船舶動力裝置可靠性的措施

首先在設(shè)計時就應(yīng)滿足可靠性要求然后，在制造和安裝時盡可能達(dá)到設(shè)計時規(guī)定的可靠度船舶動力裝置的可靠性問題貫穿于整個設(shè)計、制造和安裝階段以及全部運轉(zhuǎn)期間把影響動力裝置可靠性的因素分為設(shè)計、制造安裝、管理三類一、選用合理的系統(tǒng)連接方式二、提高維修性三、提高管理水平四、充分利用技術(shù)管理指導(dǎo)性文件五、做好可靠性數(shù)據(jù)的收集與管理廈門海洋學(xué)院4廈門海洋學(xué)院5設(shè)計

一、選用合理的系統(tǒng)連接方式

設(shè)計動力裝置就必須考慮提高可靠性，以免造成可靠性方面的先天不足除了選用可靠性好的設(shè)備和零部件外，還必須分析不同連接方式和不同儲備對可靠性的影響，以達(dá)到設(shè)計出成本較低、可靠性又得到足夠保證的動力裝置廈門海洋學(xué)院61．串聯(lián)系統(tǒng)（1）定義把由各種不同性質(zhì)的若干個獨立部件為完成某種功能結(jié)合起來而構(gòu)成的一個整體稱為系統(tǒng)如系統(tǒng)中所有元件對系統(tǒng)功能是不可缺少，稱這樣的系統(tǒng)為串聯(lián)系統(tǒng)也就是系統(tǒng)中沒有專門為提高可靠性多設(shè)置部件當(dāng)串聯(lián)系統(tǒng)中某一部件故障，影響到整個系統(tǒng)功能正常發(fā)揮，則認(rèn)為系統(tǒng)呈故障狀態(tài)廈門海洋學(xué)院71．串聯(lián)系統(tǒng)（2）可靠度串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度不大于部件可靠度可靠度最差的部件對系統(tǒng)的可靠度影響也最大影響串聯(lián)系統(tǒng)可靠性的主要是元件數(shù)目、工作時間及各元件可靠性串聯(lián)元件越多，系統(tǒng)可靠性越差工作時間越長，系統(tǒng)可靠性越差廈門海洋學(xué)院82．并聯(lián)系統(tǒng)

（1）定義為了提高系統(tǒng)中某一元件對系統(tǒng)可靠性的貢獻(xiàn)，把相同的n個元件并聯(lián)安裝，靠“多余”元件實現(xiàn)備份如系統(tǒng)的全部部件都發(fā)生故障，系統(tǒng)才失去完成規(guī)定的功能的能力，或者只要其中有一個正常工作，則系統(tǒng)就可以正常工作，這樣的系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)在系統(tǒng)的N個部件里，僅有其中一個是必不可少的，其余的（N－1）個部件都是為提高系統(tǒng)可靠性而設(shè)置的“多余”部件，故也稱該系統(tǒng)為冗余系統(tǒng)廈門海洋學(xué)院92．并聯(lián)系統(tǒng)（2）可靠度并聯(lián)系統(tǒng)的不可靠度不高于系統(tǒng)中任一并聯(lián)部件的不可靠度，也就是采用并聯(lián)方式可使系統(tǒng)的可靠度提高時間越短，并聯(lián)部件對系統(tǒng)可靠性提高效果越大時間越長，僅靠并聯(lián)部件來提高可靠性可能得不償失且并聯(lián)部件越多，每一并聯(lián)部件對系統(tǒng)可靠性提高所起作用越小，一般采用兩或三個部件并聯(lián)較好廈門海洋學(xué)院102．并聯(lián)系統(tǒng)（3）兩種并聯(lián)方式的可靠性比較（a）每個元件先串聯(lián)起來，然后再并聯(lián)（b）每種部件取兩個先并聯(lián)，然后再串聯(lián)在條件相同時，部件并聯(lián)比系統(tǒng)并聯(lián)可靠性要高廈門海洋學(xué)院11并聯(lián)系統(tǒng)、備用部件和基本部件都預(yù)先聯(lián)入系統(tǒng)，也不用分哪個是備用部件，哪個是基本部件，同時投入工作，一起為完成系統(tǒng)功能服務(wù)；如機(jī)動航行時為了安全增開一部主發(fā)電機(jī)備用部件雖預(yù)先聯(lián)入系統(tǒng)，但僅在基本部件發(fā)生故障后才投入工作如主泵故障后備用泵自動起動；使用濾器臟后換用另一備用濾器冷態(tài)備用時，部件的運行時間短，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性，但轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)要求可靠耐用備用（部件、系統(tǒng)）連接形式分類連接熱態(tài)（負(fù)荷下）連接冷態(tài)（無負(fù)荷下）不固定式備用基本部件發(fā)生故障后才將備用部件聯(lián)入系統(tǒng)在系統(tǒng)中有多個相同的基本部件時，采用不固定式備用可減少備件數(shù)量固定式備用廈門海洋學(xué)院122．并聯(lián)系統(tǒng)（4）表決系統(tǒng)也是一種并聯(lián)系統(tǒng)定義：由n個部件組成的并聯(lián)冗余系統(tǒng)中，若有r個部件同時正常工作，則認(rèn)為系統(tǒng)正常工作也可以說：這r個部件有使表決系統(tǒng)可靠的作用，所以也稱為“n個部件中取r”表決系統(tǒng)廈門海洋學(xué)院133．混合連接系統(tǒng)混合連接是串并聯(lián)兼用的一種連接方式廈門海洋學(xué)院144．可靠度計算廈門海洋學(xué)院15廈門海洋學(xué)院16選用優(yōu)質(zhì)價廉的部件，還要使系統(tǒng)所用部件種類和數(shù)量盡量少，部件相互關(guān)系盡量簡單可靠度低的部件要“儲備”提高可靠性但“儲備”會有一定缺陷：除提高造價外，在產(chǎn)品尺寸、重量等需要嚴(yán)格限制場合，將儲備件勉強(qiáng)裝入較小的容積中，與單個產(chǎn)品相比，亦有可能使可靠性反而下降原因：散熱面積減小，使溫度大幅度上升，加上振動、沖擊、溫度等周圍環(huán)境因素同時作用于具有“儲備的部分”，使其失去了故障的獨立性，誘發(fā)出現(xiàn)某些故障設(shè)計、選用合理的系統(tǒng)連接方式要提高系統(tǒng)可靠性接后語廈門海洋學(xué)院17二、提高維修性維修性是提高產(chǎn)品可靠性的一個重要因素維修性包括：易拆卸性、可達(dá)性可還原性、通用性互換性、適檢性廈門海洋學(xué)院181．充分考慮給工作人員以良好的工作環(huán)境，盡量消除妨礙人體感官功能發(fā)揮的各種因素

例如開關(guān)、儀表、閥件及各種元件，在安裝、布置、色彩、識別、照明、讀數(shù)、接近性方面，都應(yīng)有利于人員的操作和判斷，有利于發(fā)揮管理人員的作2．維修作業(yè)應(yīng)簡便易行，減少維修需用專用工具及設(shè)備，大件物品要便于維修吊裝，盡量采用互換性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)件，對作業(yè)人員的能力和熟練程度的要求應(yīng)適當(dāng)3．系統(tǒng)布置要適合人體特征即應(yīng)考慮人的身高、腕力和其他部位的能力，合理設(shè)計拆卸部件的重量、尺寸及拆裝順序4．在操作和維修環(huán)境非常嚴(yán)酷情況下應(yīng)考慮適當(dāng)保護(hù)措施5．要有防錯措施

在維修部件的結(jié)合部位注明安裝記號或加裝結(jié)合銷，防止出現(xiàn)倒裝、反接錯誤，在重要部位應(yīng)明顯標(biāo)明維修技術(shù)條件和安裝說明，以有效減少人為差錯，提高維修工作效率6．要有良好可達(dá)性維修作業(yè)中對產(chǎn)品內(nèi)部進(jìn)行修理操作、插入工具以及更換零件等的難易程度。故障率越高的零件越需有良好可達(dá)性，而且還應(yīng)安排在易于目視檢查，沒有高溫、高壓和高電壓危險的地方7．縮短維修操作時間設(shè)計時盡量簡化易損件的連接部分的設(shè)計，減少拆卸工作量。盡量使常拆卸緊固件的位置避開外界惡劣環(huán)境的影響，以防銹蝕、污損，從而縮短維修操作時間，并可以減少維修費用三、提高管理水平廈門海洋學(xué)院19一個產(chǎn)品工作是否可靠，除取決于出廠質(zhì)量外，使用管理維護(hù)的好壞對其可靠性也有決定性影響許多故障是由于船員采取了不正確的決策和違反技術(shù)操作規(guī)程所造成的隨著設(shè)備日趨復(fù)雜，對船員業(yè)務(wù)水平、熟練程度、操作技能、發(fā)現(xiàn)和排除故障等的能力要求越來越高，其完成任務(wù)的職責(zé)也在加強(qiáng)業(yè)務(wù)水平高的船員，可以保證船舶技術(shù)設(shè)備的利用和維護(hù)的質(zhì)量處于較好狀態(tài)；能正確執(zhí)行操作規(guī)程，充分做好設(shè)備起動前的準(zhǔn)備工作，正確判斷設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)和正確地確定負(fù)荷高低；還可以迅速發(fā)現(xiàn)和排除故障，用較短的時間完成維修工作廈門海洋學(xué)院20人為故障所占比例達(dá)80％在人為原因造成的故障中，屬于責(zé)任心不強(qiáng)（工作不仔細(xì)，檢查不及時和違章）與屬于管理水平低（保養(yǎng)維修不良，指揮命令不當(dāng)，判斷錯誤，操作錯誤等）所引發(fā)的幾乎各占一半，而且低級船員的人為事故所占比例高于高級船員廈門海洋學(xué)院21四、充分利用技術(shù)管理指導(dǎo)性文件使用說明書、維修手冊以及試驗報告和各種測量數(shù)據(jù)等技術(shù)資料必須充分利用利用方式有：1．利用這些技術(shù)資料制定操作規(guī)程。遵守操作規(guī)程可以避免或減少誤操作，有利于延長設(shè)備使用壽命2．根據(jù)文件判斷設(shè)備的實際技術(shù)狀態(tài)，特別是主機(jī)的推進(jìn)特性曲線和柴油發(fā)電機(jī)的負(fù)荷特性曲線，都是發(fā)動機(jī)實際工作狀態(tài)好壞的衡量標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)它可盡早發(fā)現(xiàn)故障隱患，及時采用有效措施3．指導(dǎo)維修對復(fù)雜、重要技術(shù)附加值高的設(shè)備，若采用事后維修則會造成較大的經(jīng)濟(jì)損失、可靠性損失（質(zhì)量損失）和安全事故。因此，應(yīng)該依靠平時的檢查和維修，使系統(tǒng)和設(shè)備保持最佳狀態(tài)，防止事故的發(fā)生，這就是預(yù)防性維修廈門海洋學(xué)院22五、做好可靠性數(shù)據(jù)的收集與管理

可靠性數(shù)據(jù)的收集與管理是開展提高可靠性活動的基礎(chǔ)工作和主要內(nèi)容通過對可靠性數(shù)據(jù)的收、整理、分類、統(tǒng)計和分析，可達(dá)到兩個目的：1．了解整個動力裝置中各種機(jī)械設(shè)