книги из ГПНТБ / Балякин, О. К. Технология и организация судоремонта учеб. пособие
.pdf
О . К. БАЛ ЯКИ Н
ТЕХНОЛОГИЯ
и
ОРГАНИЗАЦИЯ
СУДОРЕМОНТА
Утверждено Управлением учебных заведений Министерства морского флота в качестве учебного пособия для учащихся судомеханической специальности высших учебных заведений ММФ
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1974
УДК 629.12.004.67:658.5(075.8) |
|
|
Технология и |
организация судоремонта. О. |
К. Б а л я к и н . |
Изд-во «Транспорт», 1974. Стр, 1—352. |
|
|
Книга является учебным пособием для учащихся судомеханичес |
||
ких факультетов |
высших инженерных морских |
училищ по курсу |
«Технология и организация судоремонта».
Здесь изложены вопросы качества судоремонта, надежности мор ских судов и надзора за их техническим состоянием со стороны классификационных обществ и судовладельческих организаций.
Рассмотрена система ремонта судов без вывода их из эксплуата ции и участие в нем судовых экипажей, а также научная органи зация труда. Изложены способы восстановления и повышения дол говечности деталей судовых механизмов и устройств.
При описании технологии судоремонта основное внимание уде лено ремонту двигателей внутреннего сгорания, подробно рассмот рены такие вопросы, как безразборное техническое диагностирова ние двигателей, центровка и ремонт деталей, методы нагружения главных двигателей при испытании на швартовах по ходовым ха рактеристикам.
Материал, помещенный в книге, может быть также полезен для инженерно-технических работников судоремонтных предприятий и механиков судов. Рис. 141, табл. 21, библ. 20,
© Издательство «Транспорт» 1974 г.
РАЗДЕЛ
ПЕРВЫЙ
ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ РЕМОНТА СУДОВ МОРСКОГО ФЛОТА
Г л а в а I
КАЧЕСТВО И НАДЕЖНОСТЬ СУДОВ. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И НАДЗОР ЗА ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ
§ 1. ПОНЯТИЕ О КАЧЕСТВЕ И НАДЕЖНОСТИ СУДОВ
На современном этапе развития общественного производства улучшение качества выпускаемой продукции — одна из важнейших задач всех отраслей промышленности, в том числе судостроения и судового машиностроения. Улучшение качества способствует по вышению эффективности производства.
ГОСТ 15467—70 определяет качество как совокупность свойств, обусловливающих пригодность продукции удовлетворять опреде ленным потребностям в соответствии с ее назначением.
Под свойствами продукции понимается ее объективная особен ность, проявляющаяся при создании и эксплуатации.
Показателем качества продукции является количественная ха рактеристика свойств, которая-может относиться только к одному из свойств (единичный показатель) или к нескольким свойствам (комплексный показатель).
Применительно к судовому машиностроению под качеством из делия (судового механизма, устройства, узла или отдельной де тали) следует понимать совокупность эксплуатационных (функ циональных), технологических, экономических и эстетических свойств и их показателей, соответствие которых установленным требованиям определяет пригодность изделия для эксплуатации. Эти свойства и показатели задаются в процессе конструирования
иоформляются в виде стандартов, технических условий и другой технической документации; обеспечиваются при обработке, сборке
имонтаже; изменяются (утрачиваются и снижаются) при эксплуа тации; частично или полностью восстанавливаются при ремонте.
Для стимулирования улучшения качества в 1967 г. в СССР вве дена государственная аттестация качества продукции.
Косновным требованиям, согласно которым изделию присваи вается «Знак качества», относятся стабильное качество продукции, компенсация дополнительных затрат, связанных с улучшением ка чества, экономия от изделий с повышенными технико-экономически ми показателями.
Из организационных мер, способствующих улучшению качест ва, следует отметить так называемую «Саратовскую систему» ор
3
ганизации бездефектного изготовления продукции и сдачи ее с первого предъявления, и систему КАНАРСПИ (качество, надеж ность, ресурс, с первых изделий)—комплекс мероприятий, проводи мых при проектировании, изготовлении и эксплуатации изделий и обеспечивающих высокое качество с первых промышленных об
разцов.
Качество изделия не может считаться удовлетворительным, ес ли полученные после изготовления высокие функциональные пока затели не будут сохранены в заданных пределах в течение доста точно длительного срока эксплуатации. Поэтому наиболее важным свойством для всех изделий является надежность.
Основной системой, определяющей надежность судна, является судовая силовая установка. Под надежностью силовой установки понимают ее способность выполнять заданные функции, сохраняя при этом эксплуатационные показатели в заданных пределах в те чение требуемого промежутка времени или требуемой наработки.
Наработка — это продолжительность или объем |
работы в |
каких- |
|
либо единицах |
(часах, километрах и т. д.). |
сложной |
восста |
Надежность |
судовой силовой установки как |
||
навливаемой системы периодического действия, эксплуатируемой с профилактическим техническим обслуживанием и ремонтом, мо жет быть с достаточной полнотой охарактеризована совокупностью таких свойств, как безотказность, долговечность и ремонтопригод ность.
Б е з о т к а з н о с т ь — это свойство изделия сохранять работо способность в течение некоторой наработки без вынужденных пе рерывов.
Д о л г о в е ч н о с т ь — это |
свойство |
изделия сохранять рабо |
|
тоспособность до предельного |
состояния |
(до изъятия из эксплуа |
|
тации) |
с необходимыми перерывами для технического обслужива |
||
ния и |
ремонтов. |
|
позволяет предупреж |
Р е |
м о н т о п р и г о д н о с т ь изделия |
||
дать, обнаруживать и устранять отказы и неисправности путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Существует еще и такое свойство, определяющее надежность судовой силовой установки, как с о х р а н я е м о с т ь , под которой понимают свойство изделия сохранять обусловленные, в данном случае эксплуатационные, показатели во время хранения и транс портировки и после них.
При изучении вопросов надежности важно выбрать достаточно обобщенные и удобные для практического использования показа тели надежности, т. е. поддающиеся количественному выражению измерители.
Например, ЦНИИМФом разработана следующая методика ук рупненной оценки сравнительной надежности судов. Суда разби
вают на группы по дедвейту с учетом принадлежности к серии и возрасту.
Для оценки сравнительной надежности судов в группе исполь зуют коэффициент К, который является показателем также ре
4
монтопригодности. Коэффициент К рассчитывают по потенциаль ному эксплуатационному периоду:
|
ГЭ= Г К- Г Р) |
где |
Гк и Гр — соответственно календарное и ремонтное время, |
|
сутки. |
В каждой группе выбирают судно-эталон, которое должно об ладать максимальным для данной группы значением Гэ. Значе ние К равно отношению этой величины по оцениваемому судну к максимальному ее значению в группе.
Значение коэффициента К по группе лесовозок приведено в
табл. |
1. |
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Возраст |
Среднегодо |
|
Группа |
судов по дедвейту (страна постройки) |
вая продол |
Коэффициент, |
|
сравниваемых |
жительность |
К |
||
|
|
судов, годы |
ремонта, |
|
|
|
|
сутки |
|
«Беломорсклес» (Польша) |
3 |
32 |
0,985 |
|
«Волголес» (П о л ь ш а ) ................................ |
7 |
27 |
1 |
|
«Вытегралес» ( С С С Р ) ................................ |
3 |
30 |
0,991 |
|
«Павлин Виноградов» (СССР) « . . . |
6 |
39 |
0,964 |
|
Из таблицы видно, что при оценке относительной надежности судов данной группы за судно-эталон принято судно серии «Волголес».
К показателям, определяющим безотказность, относят вероят ность безотказной работы, вероятность отказов, частоту отказов,
интенсивность отказов, среднее время безотказной работы. |
на то, |
В е р о я т н о с т ь б е з о т к а з н о й р а б о т ы указывает |
что система или отдельные ее элементы сохраняют параметры свое го функционирования в заданных пределах в течение определен ного промежутка времени и при определенных условиях эксплуа тации.
Вероятность безотказной работы P(t) можно определить по
формуле
t
Дt
P{t) = 1 -
Na
где ni— число вышедших из строя элементов в интервале време
ни Мй |
интервал времени, сутки; |
At— принятый |
|
t— время, для |
которого определяется вероятность безотказ |
ной работы, сутки;
N 0—-число исправных элементов в начале работы.
В е р о я т н о с т ь о т к а з а указывает на вероятность того,что в заданном интервале времени произойдет определенное число от
казов. |
представляет собой вычитаемое в при- |
||
Вероятность отказа F(t) |
|||
веденной формуле: |
|
|
|
|
|
At |
|
|
|
2 ni |
|
т |
= |
i—l |
|
No |
|||
|
|
||
Между вероятностью отказа F(t) в течение времени t и вероят ностью безотказной работы P(t), как между взаимно противопо ложными событиями, существует зависимость:
Вероятность отказа F(t) является монотонно возрастающей функцией времени, обладающей следующими свойствами:
F ( t ) = 0 при <<0; F(t) = 1 при 7->-оо,
Эту функцию F(t) называют функцией распределения отказов,
а производную |
от этой |
функции по времени f (t ) = |
~ |
плотностью распределения |
отказов. |
|
|
Ч а с т о т а |
о т к а з о в |
равна отношению числа отказавших |
|
элементов в единицу времени к первоначальному числу работа ющих элементов при условии, что все вышедшие из строя эле менты не заменяются, т. е. число работающих элементов в процессе эксплуатации уменьшается.
Частота отказов является локальной характеристикой надеж ности, определяющей надежность элемента в каждый данный момент времени, т. е. она показывает ход изменения надежности во времени.
Функцию частоты отказов можно определить в любой момент по ходу испытаний по формуле
|
|
|
|
a(t) = n (t) |
|
|
|
|
|
|
Nffit |
|
|
где |
n(t) |
— число отказавших элементов |
в интервале |
времени от |
||
Д t |
, |
1 |
Д( |
|
|
|
< - т |
д ° |
* |
+ |
- . |
|
|
И н т е н с и в н о с т ь о т к а з о в есть |
отношение |
числа отка |
||||
завших элементов в единицу времени к среднему числу элементов, исправно работающих в данный отрезок времени.
Согласно определению интенсивность отказов
? _ n(f)
N cрДг '
6
\7 |
Л^-рЛ^-f-1 |
число элементов, |
исправно |
работа |
|
где N cp= —— --------среднее |
|||||
|
ющих в интервале времени Д^; |
работающих в |
|||
(здесь N t и N i+i— число |
элементов, исправно |
||||
|
начале и в конце интервала времени Д^). |
||||
С р е д н е е в р е м я б е з о т к а з н о й р а б о т ы есть |
матема |
||||
тическое |
ожидание времени работы изделия |
до |
отказа. |
Через |
|
вероятность безотказной работы оно определяется следующим
выражением:
оо
7ср= J P ( t ) d t .
о
Для оценки сложной системы целесообразно применять преж де всего вероятность безотказной работы. Надежность элементов наиболее полно характеризуется частотой отказов.
К показателям, определяющим долговечность и ремонтопри годность, относятся: среднее время восстановления, коэффициент
технического использования, коэффициент готовности. |
|
С р е д н е е в р е м я |
в о с с т а н о в л е н и я — это среднее |
время отыскания и устранения одного отказа. Оно определяется по формуле
|
|
Тср = — , |
|
|
п |
где |
т,— время |
восстановления изделия после г-го отказа, сутки; |
|
п — число |
отказов за обследованное время эксплуатации. |
это |
К о э ф ф и ц и е н т т е х н и ч е с к о г о и с п о л ь з о в а н и я — |
|
отношение |
суммарной наработки объекта по времени |
|
^Раб к сумме трех слагаемых: суммарной наработки ^раб, суммар ного времени простоя объекта в ремонте ^рем за рассматриваемый период эксплуатации и суммарного времени простоя объекта в связи с профилактикой г?пРоф за период эксплуатации. Он опреде ляется по формуле
*раб
А"т.И:
^раб“)“ ^рем“1 ^проф
К о э ф ф и ц и е н т наработки объекта по марной наработки ^раб
г о т о в н о с т и — это отношение суммарной времени ^раб к сумме двух слагаемых: сум и среднему времени восстановления тср:
Кг= — *раб— . ^раб“Ьтср
Ремонтопригодность характеризуется также стоимостью техни ческого обслуживания и ремонта.
7
§ 2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ СУДОВ
Техническое обслуживание (ТО) так же, как и ремонт, явля ется составной частью технической эксплуатации судна.
Под технической эксплуатацией морского флота понимается производственная, организационная и научно-техническая деятель ность судовых экипажей, предприятий и организаций ММФ, обес печивающая эффективную работу флота в процессе его использо
вания и содержание судов в исправном |
техническом состоянии |
при минимально необходимых затратах |
времени, труда, средств |
и материалов.
Техническая эксплуатация включает:
техническое использование, которое обеспечивает техническую готовность судна к работе по назначению и выполнение этой ра боты с показателями, предусмотренными проектом судна или за данными судовладельцем;
техническое обслуживание, обеспечивающее исправное техни ческое состояние судна и судовых технических средств (механиз мов, устройств, систем и т. д.) и длительное поддержание в экс плуатации в заданных пределах их технико-эксплуатационных ха рактеристик;
ремонт, обеспечивающий восстановление до необходимого уров ня частично или полностью утраченных в процессе использования технико-эксплуатационных характеристик судна и судовых техни ческих средств.
Техническое обслуживание и ремонт судов, вопросы которого рассматриваются в данном курсе, выполяют судовой экипаж, спе циализированные ремонтные бригады (СРБ), базы технического обслуживания (БТО) и судоремонтные предприятия (СРП).
ТО включает в себя работы, обеспечивающие контроль техни ческого состояния судна, проверку и регулирование установочных размеров, снятие эксплуатационных отложений, выявление и уст ранение неисправностей судовых технических средств и корпусных конструкций, замену изношенных или вышедших из строя дета лей, узлов и механизмов.
ТО выполняют, как правило, без вывода судна из эксплуатации штатный судовой экипаж, БТО, СРБ, направляемыми на суда в рейсы, и СРП.
Работы по техническому обслуживанию можно выполнять во время заводского ремонта и докования.
Удельное значение ТО судов по трудоемкости составляет при мерно 45% общего объема работ. Можно полагать, что в дальней шем доля работ по ТО будет возрастать как за счет улучшения качества судов и снижения потребности в их ремонте, так и вслед ствие перераспределения работ между СРП и БТО.
ТО осуществляют по планово-предупредительной, непрерывной и дифференцированной схеме независимо от состояния судовых технических средств.
Для распределения работ по ТО судна между судовым эки пажем, БТО и СРБ необходимо знать бюджет рабочего времени
штатного судового экипажа, который он может использовать на работы по ТО. Этот бюджет времени определяют по формуле (за двухлетний период)
|
Тр= 0,98 • 8/(р[/(ш {ft |
tlx) tx~\-Кп (tl |
/2с) |
tljstp\ Ч, |
|
|
|
где |
ЛГр — коэффициент, учитывающий |
использование |
рабочего |
||||
|
времени (в среднем равен 0,9); |
|
|
|
|
||
Кш— коэффициент, учитывающий влияние штормовой погоды |
|||||||
|
(принимается по фактическим данным); |
на |
полу |
||||
|
Кн— коэффициент, учитывающий |
затраты |
времени |
||||
|
чение воды, топлива, масла, прием и сдачу груза |
(при |
|||||
|
нимается по фактическим данным); |
|
|
|
|||
пх и |
п — численность экипажа; |
|
|
|
|
|
|
пс— количество членов экипажа, занятых на ходовой и стоя |
|||||||
|
ночной вахтах; |
|
|
для |
докования; |
|
|
tx и |
/2Д— численность ремонтной бригады |
сутки; |
|||||
tc— ходовое и стояночное время судна (за два года), |
|||||||
|
tA— продолжительность |
докования |
судна, сутки. |
|
|
||
Десять процентов расчетного бюджета времени резервируют на непредвиденные вынужденные ремонтные работы.
Все работы по ТО, которые не перекрываются бюджетом вре мени судового экипажа, выполняют БТО, СРВ и другие испол нители.
На работы по ТО на эксплуатационно-ремонтный цикл (межре монтный период и последующий заводской ремонт включительно) судовая администрация составляет планы-графики (табл. 2). Ос новой их являются: типовой план-график, фактическая потребность в техническом обслуживании и график предъявления объектов Ре-
Т а б л и ц а 2
Назначение, наименование, |
|
|
Перио |
Трудоем |
Общая |
|
№ |
Наимено |
кость ра |
Испол |
|||
марка и количество обору |
дичность |
боты (на |
трудоем |
|||
дования. Число часов работы |
п/п |
вание |
работы, |
один аг |
кость ра |
нитель |
в год |
|
работы |
ч |
регат), |
боты, |
|
|
|
|
|
чел.-ч |
чел.-ч |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Продолжение
Квартал и месяц межремонтного периода
|
I |
|
|
II |
|
|
|
III |
|
|
IV |
|
|
V |
|
|
V I |
|
|
V II |
|
|
V III |
|
|
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
|
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
|
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
8 |
j 9 |
10 | |
11 I |
12 |
| |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
| |
25 |
26 |
2 7 1 2 8 1 |
2 э | 30| |
|||
|
M i l l |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
M i l l |
|
|
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
||||
9