Петрухин Владимир Владимирович

Кандидат технических наук

Петрухина Надежда Ивановна

 

 

Тюмень

ТИУ

2017

Определение показателей надежности нефтегазового оборудования: метод.

указ. для лабораторных занятий по дисциплинам «Оценка надежности нефтегазопромыслового оборудования», «Основы надежности бурового оборудования» сост. В.В. Петрухин, Н.И. Петрухина; Тюменский государственный нефтегазовый университет.– Тюмень: Издательский центр БИК ТИУ 2017.– 21 с.

 

 

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности

«  1  » декабря 2016  года, протокол № 12.

 

Аннотация

Методические указания для лабораторных занятий по дисциплинам «Оценка надежности нефтегазопромыслового оборудования», «Основы надежности бурового оборудования» предназначены для студентов всех форм обучения направления 21.03.01 «Нефтегазовое дело», профиль «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов».

Приведены основные факторы, влияющие на надежность бурового и промыслового оборудования и машин. Рассмотрен метод изучения надежности таких машин.

Указаны критерии оценки работы студента. Даны методические указания по расчету и вопросы для самопроверки.

 

 

Содержание

 

 

ВВЕДЕНИЕ	4
1 определениЕ показателей надежности МАШИН И    ОБОРУДОВАНИЯ	4
1.1 Исходные данные для расчетов	5
1.2 Определение параметров наработки	6
2 Пример расчета показателей надежности по результатам испытаний	8
Контрольные задания	9
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ	19
КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ РАБОТЫ СТУДЕНТА	20
ЛИТЕРАТУРА	20

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Изучение основных терминов, понятий и определений, характеристик и особенностей. Методы определения, расчета  и их этапы.

Задачи работы: ознакомить обучающихся с материалами по теме методических указаний, определить показатели надёжности по приведенной методике, закрепить полученные знания.

Методические указания для практических занятий по дисциплинам

«Оценка надежности нефтегазопромыслового оборудования», «Основы надежности бурового оборудования»

 

ОпределениЕ показателей надежности МАШИН И

ОБОРУДОВАНИЯ

 

В настоящее время быстрыми темпами развиваются различные виды техники, создаются новые высокопроизводи­тельные и дорогостоящие машины. При этом постоянно растут требования к каче­ству оборудования и машин. Важнейшим пока­зателем качества является надежность машин, от которой в значительной степени зависит эффективность использования.

Буровые и нефтегазопромысловые машины работают в специфической среде, обслуживаются и управляются человеком, поэтому системная оценка надежности целесообразна и необходима. При формальной оценке надежности машины рассматриваются как система, переходящая из одного со­стояния в другое, что позволяет применить теорию массового обслуживания к определению различных характеристик надеж­ности. При прогнозировании надежности на стадии проектиро­вания принято рассматривать систему человек-машина-окружаю­щая среда.

Факторы, влияющие на надежность оборудования и машин, носят случайный характер, в связи с этим основной метод изучения надежности - ста­тистический. Для решения теоретических вопросов используется теория вероятностей. При изучении и расчете эксплуатационных нагрузок применяется теория случайных процессов, а при ре­шении задач прочности - теория случайных выбросов.

Важными вопросами в теории надежности являются определение показателей надежности машин в эксплуатацион­ных условиях, расчет показателей надежности элементов и си­стем при проектировании, разработка мероприятий по повыше­нию надежности этих машин.

При определении надежности оборудования и машин в процессе эксплуа­тации рассматриваются потоки отказов и восстановлении машин. Использование вероятностных методов расчета, учитываю­щих статистический характер нагрузок и несущей способности деталей и узлов, способствует созданию высоконадежных машин и оборудования. Повышение надежности сводится к снижению уровня нагрузок и напряжений на узлы и детали, повышению несущей способности и износостойкости деталей, упрощению конструк­тивных схем машин, применению резервирования, улучшению технической эксплуатации машин и других мероприятий.

 

Исходные данные для расчетов

 

Исходным материалом для определения показателей на­дежности должны служить таблицы наблюдений и рабочие гра­фики всех одинаковых машин, проходящих испытания на надеж­ность.

Исходными данными для обработки являются:

-число машин, прошедших испытания, N;

-общее число отказов т (всех машин);

-наработка на очередной, i -й отказ для каждой машины;

 

                                          t_i = T_i - T_{i -1},                                              (1.1)

 

где T_i и T_{i -1} – суммарная наработка до момента наступления соответственно i- го и (i - 1 -го) отказа; D_j – ресурс работы каждой j -ой машины до капитального ремонта, т. е. суммарная наработка машины до капитального ремонта; T _{р i} –время устранения неисправности при очередном i -м отказе;  – суммарное время обслуживания (подтяжка, смазка).

 

По исходным данным и по приведенным ниже формулам должны определяться следующие величины:

-опытная средняя наработка на отказ и опытный средний ре­сурс соответственно:

                                  ,                                           (1.2)

 

                                                                                (1.3)

-опытные среднеквадратические отклонения наработки и ресурса соответственно:

                                    S _Т = ,                                   (1.4)

 

                                 S_D = ,                                      (1.5)

 

-опытные коэффициенты вариации наработки и ресурса соответственно:

 

                                       v_T =  ,                                             (1.6)

                                      v_D =  ,                                             (1.7)

 

Для машин, которые не ремонтируются или подвергаются только одному виду ремонта, значения наработок и ресурсов совпадают.

При наличии достоверных статистических данных об эксплуатации более 15 одинаковых машин определение показателей надежности можно произво­дить другими методами математической статистики.

 

В зависимости от полученного коэффициента вариации (v) следует принимать распределение:

при v <0,35 – нормальное, при v >0,35 – Вейбулла.