ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И ОПЫТ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ НА КОРАБЛЯХ И СУДАХ ЧЕРНОМОРСКОГО ФЛОТА

Актуальные публикации по вопросам военного дела. Воспоминания очевидцев военных конфликтов. История войн. Современное оружие.

NEW ВОЕННОЕ ДЕЛО


ВОЕННОЕ ДЕЛО: новые материалы (2024)

Меню для авторов

ВОЕННОЕ ДЕЛО: экспорт материалов
Скачать бесплатно! Научная работа на тему ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И ОПЫТ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ НА КОРАБЛЯХ И СУДАХ ЧЕРНОМОРСКОГО ФЛОТА. Аудитория: ученые, педагоги, деятели науки, работники образования, студенты (18-50). Minsk, Belarus. Research paper. Agreement.

Полезные ссылки

BIBLIOTEKA.BY Беларусь - аэрофотосъемка HIT.BY! Звёздная жизнь


Автор(ы):
Публикатор:

Опубликовано в библиотеке: 2014-05-23
Источник: http://library.by

Техническая диагностика имеет важное значение для обеспечения постоянной готовности кораблей и судов к выполнению поставленных задач, однако эта проблема пока слабо освещается в средствах массовой информации и на страницах специальных изданий. В предлагаемой вниманию читателей статье член Военно-научного общества ЧФ РФ, капитан 1 ранга в отставке Е. Чебаков, инженер-механик, имеющий большой опыт практической работы, рассказывает о передовых методах технической диагностики и необходимости внедрения их на кораблях и судах ВМФ.

Техническая диагностика (ТД) является весьма важным компонентом в системе мер, направленных на поддержание кораблей в состоянии постоянной технической готовности и безаварийную эксплуатацию их оборудования и вооружения. Ведь аварию, как и болезнь, легче предотвратить, чем устранить, вылечить, поэтому и нужен своевременный контроль за техническим состоянием (ТС) корабельных механизмов и устройств.

В соответствии с ГОСТом 16504 - 81 техническая диагностика - это целая отрасль знаний, исследующих состояние объектов диагностирования, а результат диагностирования называется диагнозом. Выводы, сделанные на основе такого диагноза, называются прогнозом. В технике широко распространен также термин "контроль технологического состояния".

Техническое диагностирование осуществляется путем измерения и контроля количественных значений диагностических параметров и, по возможности, качественных значений диагностических признаков, анализа и обработки результатов измерения и контроля, на основе которых и получается технический диагноз. Различают номинальное (начальное), допустимое и предельное значение диагностических параметров.

Требования, предъявляемые к технической диагностике техники и оборудования на кораблях и судах ВМФ РФ, отражены в действующих документах ВМФ, МО РФ. Правилами эксплуатации определены порядок, организация и методы технического диагностирования, даны методические рекомендации по диагностированию технических средств или отдельных их узлов. (Правила эксплуатации газотрубных установок кораблей ВМФ-ПЭГТУ- 93, Правила эксплуатации электрооборудования кораблей ВМФ-ПЭЭК-91 и др.).

Таким образом, техническая диагностика является неотъемлемой частью системы технического обслуживания кораблей и судов с целью выявления и предупреждения на ранних стадиях отказов и неисправностей механизмов; поддержания оптимальных регулировок и эксплуатационных показателей в установленных пределах; определения и оценки ТС механизмов в целом или отдельных их узлов; прогнозирования ТС и расчета остаточного ресурса; определения действительно необходимого объема ТО или ремонта механизмов, а также, что самое главное, увеличения срока службы оборудования, снижения расходов на запасные части, ремонт, ГСМ.

Необходимость применения ТД для обеспечения технической готовности и надежности эксплуатации технических средств кораблей и судов не вызывает сомнений, однако для практического ее внедрения необходимы диагностические средства, методики, пригодные для применения, и, безусловно, практический опыт. Последнее особенно важно для диагностирования любых видов двигателей, редукторов, электрических генераторов, электрооборудования, гидравлических устройств и иных сложных механизмов и систем.

В настоящее время для технической диагностики разработаны необходимые средства контроля как переносные, так и целые информационно-измерительные комплексы (ИВК), получающие данные от диагностических приборов и выдающие их на ПК (персональный компьютер). Для технического диагностирования используются также специально разработанные компьютерные программы, так называемые экспертные системы. Применение подобных программ повышает достоверность и сокращает время диагностирования.

Техническая диагностика с использованием метода спектрального анализа химического состава продуктов изнашивания (ПИ) в работающих маслах нашла также применение в авиации и на железнодорожном транспорте. Известен также опыт ГОСНИТИ по ТД автотракторных двигателей внутреннего сгорания различными методами: на основе анализа основных показателей работы двигателей в эксплуатационных условиях (мощностных и топливной экономичности); контроля ТС топливной аппаратуры (ТА) безразборным вибрационным методом; контроля виброакустических параметров двигателей, а также на основе спектрального анализа проб масел из систем смазки и др.

В ВМФ тоже накоплен достаточный опыт по безразборному освидетельствованию и техническому диагностированию. "Комплексная система технического обслуживания и ремонта судов" (Основное руководство РД 31.20.50 - 87 г.).

На Черноморском флоте РФ структура ТД впервые появилась более 10 лет назад на базе созданного в 1990 г. нового судоремонтного завода. На первых порах это была небольшая лаборатория, где трудилась немногочисленная группа специалистов, прошедших обучение в ЦНИИ ВВС по спектральному анализу масел, работающих в системах смазки двигателей. Инициативные начинания в ее создании и дальнейшем функционировании получили всяческую поддержку на флоте, прежде всего у руководства электромеханической службы и управления эксплуатации и ремонта контр-адмиралов Ю. М. Халиуллина, А. И. Аладкина, Н. П. Мартынова.

В период сборов руководящего состава ЭМС ВМФ в конце 1990 г. с работой лаборатории ознакомился заместитель Главнокомандующего ВМФ по эксплуатации и ремонту адмирал В. Зайцев вместе с начальниками технических управлений всех флотов и представителями научных организаций ВМФ. Это событие сыграло весьма важную роль в дальнейшем развитии на флоте технической диагностики. Вскоре в НИИ ВМФ была открыта специальная тема по ТД, получившая название "Штрек", выделены необходимые средства, большую заинтересованность проявили предприятия-разработчики и изготовители диагностической аппаратуры. На первое же совещание по вопросам внедрения ТД на флоте более 20 предприятий из разных городов страны представили свои предложения, разработки и готовые приборы. Лаборатории на ЧФ тогда была поставлена задача их опробования в корабельных условиях. Вскоре успешно прошел испытания и проверку серийный вибротестер КИ12343 (завод "Спектр", г. Ростов-на-Дону), предназначенный для безразборной диагностики топливных форсунок дизелей. Существенную помощь флотской лаборатории оказала ВМА им. Н. Г. Кузнецова. Под руководством доктора технических наук В. Н. Половинкина была разработана методика диагностирования дизелей по результатам спектрального анализа масел на установках БАРС-3. Лаборатория в Севастополе пополнилась также новым переносным комплектом диагностической аппаратуры и методиками, разработанными в ГОСНИТИ, а также портативным виброанализатором фирмы "Брюль и Къер", эндоскопами, течеискателем "Поиск" и другими приборами.

С распадом СССР деятельность лаборатории оказалась весьма затрудненной, так как прервались научно-производственные контакты. Тем не менее структура диагностики на Черноморском флоте сохранилась. Более того, именно в последние непростые годы на кораблях и судах удалось организовать планомерную (не менее двух раз в год) диагностику электромеханического оборудования с целью своевременного выявления неисправностей и их оперативного устранения. Был определен также состав механизмов, подлежащих контролю и безразборному освидетельствованию: газотурбинные агрегаты, все типы дизелей и электрокомпрессоров, механизмы гидравлических и электрических систем. Работа по ТД была организована во взаимодействии с группами гарантийного надзора от заводов-изготовителей: ПО "Звезда", ЮТЗ "Заря", СПБ "Машпроект", ПО "Пролетарский завод" и "Компрессор". В условиях общего дефицита эти меры помогают продлить жизнь сотням приборов и механизмов, а значит - и кораблям.

Постепенно накапливался и обобщался опыт диагностирования, отрабатывались методики, создавался банк данных. Опыт диагностики авиационных двигателей оказался вполне приемлемым для ТД корабельных газотурбинных установок, однако основное внимание было сосредоточено на отработке методов и приемов диагностирования двигателей внутреннего сгорания, представляющих наибольший парк на кораблях и судах флота, и электрокомпрессоров.

Ежегодно диагностированию подвергалось свыше 200 - 250 механизмов (главных и вспомогательных), до 30 корпусов кораблей и судов. Кроме плановых проверок, существует так сказать и неплановая ТД: по заявлениям обслуживающего персонала, когда обнаруживается ненормальная работа техники при невыявленных причинах. К примеру, толщиномер покрытий может показать дефекты, скрытые от человеческого глаза. В случае выявления недоработок, они устраняются. В результате проведенных ТД в ряде случаев предотвращались серьезные аварии и поломки. К примеру, на МПК "Суздалец" и "Муромец" выявленное по результатам диагностики присутствие алюминия в масле двух дизелей типа М 845 подтвердилось последовавшим за этим осмотром, показавшим выработку подшипников распредвалов. Благодаря своевременному обнаружению неисправности ремонт не потребовал больших усилий.

Безразборное освидетельствование стало использоваться и для определения технического состояния механизмов, выработавших межремонтные сроки. Решения руководства о возможности дальнейшей эксплуатации таких механизмов стали приниматься, как правило, только после предварительного диагностического обследования и заключения лаборатории.

ТД стала неотъемлемой составной частью действующей на флоте системы комплексного технического обслуживания (КТО), и в марте 1999 г. указанием ГК ВМФ имеющаяся структура диагностики была преобразована в штатное подразделение "Лаборатория технической диагностики ЧФ" (ЛТД ЧФ). На нее были возложены функции контроля и прогнозирования ТС механизмов и корпусов кораблей и судов, предупреждения аварийности, а также безразборного восстановления техники по новым технологиям.

Восстановительные и ресурсосберегающие технологии стали использоваться на флоте после проведения совместной работы ЛТД ЧФ и ВМА им. Н. Г. Кузнецова по применению присадок и геомодификаторов. Начиная с 1999 г. и по настоящее время работы по применению восстановительных и ресурсосберегающих технологий выполнены на 14 кораблях и судах флота. Техническое состояние обработанных по данным технологиям механизмов (28 дизелей и 1 электрокомпрессор) оценивается по результатам контрольных диагностирований как удовлетворительное, на них не было отказов, они не выходили из строя, а главное - удалось добиться увеличения межремонтных сроков, причем в ряде случаев - значительного.

Так, на РКР "Адмирал Головко" дизельгенератор N 1 с приводным дизелем типа М822А отработал весь назначенный полный ресурс 5000 ч без проведения ремонта, предусмотренного заводом-изготовителем через 2500 ч. Вспомогательные дизели типа 5ВАН-22 на ГС "Лиман" и "Кильдин" отработали сверх межремонтного ресурса (7500 ч) более 3000 ч каждый, в том числе в длительном плавании. На БДК "Н. Фильченков" работы по безразборному восстановлению вспомогательных дизелей типа 6ЧН25/34 позволили успешно обеспечить выполнение всех задач по доставке российского контингента миротворческих сил в 1999 г. в составе отряда десантных кораблей.

В результате безразборного восстановления и сбережения ресурса, исключения затрат на ремонт по сроку службы, предотвращения аварий и преждевременных выходов техники из строя, был достигнут значительный экономический эффект (только в 2001 г. общая экономия по трудозатратам составила более 30 тыс. нормо-часов). Благодаря технической диагностике удалось продлить ресурс дизелей и электрокомпрессоров, что весьма важно в обстановке дефицита запасных частей, необходимых для агрегатной замены.

Необходимо отметить, что плановое диагностирование технических средств на кораблях и судах способствует повышению культуры их эксплуатации. Так, за последние 3 года в 2,5 раза сократилось количество неисправных комплектов топливной аппаратуры дизелей, прежде всего форсунок, улучшился контроль за качеством топлива и масла.

Работа лаборатории, ее развитие, оснащение и совершенствование методик диагностирования являются предметом постоянной заботы начальника технического управления ЧФ капитана 1 ранга О. И. Бендуса и начальника СРЗ капитана 1 ранга В. В. Митекина. По результатам диагностики разрабатываются рекомендации и мероприятия по поддержанию и восстановлению технического состояния механизмов, корпусов и корпусных конструкций, результаты диагностики учитываются при формировании годовых планов ТО и ремонта.

Практика показала, что наиболее эффективный метод в оценке ТС - это комплексное применение переносных диагностических приборов с использованием разнообразных физических методов определения важнейших диагностических параметров. Наибольшее применение получили следующие методы:

оценка технического состояния механизмов по концентрациям продуктов изнашивания и установлению их связи со скоростью изнашивания деталей с применением спектрального анализа работающих масел;

физико-химические анализы масел (ФХА);

контроль ТС по параметрам виброакустических характеристик (ВАХ) механизма безразборным способом;

оценка ТС топливной аппаратуры дизелей на основе высокочастотного акустического излучения;

параметрическое диагностирование.

Это, естественно, не исключает использования других известных и предусмотренных эксплуатационными документами методов контроля ТС, таких, как осмотры, инструментальный замер и др. Что касается объема диагностических работ, то он зависит, как правило, от следующих факторов:

наработки механизма с начала эксплуатации или после последнего ремонта;

продолжительности работы смазочного масла после последней смены и результатов последних физико-химических анализов;

видов и сроков предшествующих ремонтов;

сообщения обслуживающего персонала об отклонениях от нормальной работы и др.

Метод оценки ТС механизмов по концентрациям продуктов изнашивания (ПИ) трущихся деталей в смазочном масле с применением спектрального анализа работающих масел наиболее эффективен, когда речь идет об оценке износа. Он наиболее информативен, и это показал опыт, для решения задачи контроля изнашивания. Для определения концентраций элементов в продуктах изнашивания в лаборатории используются доработанные рентгеноспектральные бездифракционные анализаторы БАРС-3 Одесского завода "Красный Октябрь", которые позволяют прямо определить содержание в масле 12 элементов - железо, медь, цинк, свинец, титан, хром, никель, молибден, кальций, марганец, кобальт и уран и косвенно - алюминия и олова. Располагая данными по концентрации этих элементов и о материалах наиболее изнашиваемых деталей, можно судить об их износе, скорости изнашивания (таких деталей дизелей, как гильзы цилиндров и шейки коленчатых валов - по измерению концентрации железа; поршней - алюминия; вкладышей подшипников - меди, олова и свинца; поршневых колец - хрома и т. д.),

а следовательно - о сроках замены или ремонта. Носителем информации о концентрациях является масло из системы смазки механизма, пробы которого отбираются в процессе его диагностирования. При этом для определения концентраций элементов в высоковязких маслах в лаборатории используется метод их прямого определения, разработанный в ЦНИИ ВВС кандидатом технических наук С. И. Калашниковым. Надо заметить, что эффективность этого метода была значительно повышена благодаря применению по рекомендации специалистов ВМА им. Н. Г. Кузнецова физико-химических анализов (ФХА) проб масла, позволяющих расшифровать информацию, примесях в масле, а также оценить его (масла) качество и работоспособность. Такие показатели качества масла, как вязкость, содержание воды и механических примесей, диспергирующая способность, общее щелочное число и другие оказывают существенное влияние на процессы изнашивания, что и надо учитывать при ТД. Даже цвет масляного пятна на фильтровальной бумаге может говорить о многом. Так, ярко-желтый или светло-коричневый цвет зоны окисленного масла указывает на то, что оно подвергалось высокотемпературному воздействию (перегреву) и т. д. Применение ФХА позволяет решать и такую практическую задачу, как использование масел не по числу часов работы, оговоренному в Инструкциях по эксплуатации, а по браковочным показателям. Для ФХА может с успехом использоваться даже простая аппаратура корабельного или судового исполнения типа КЛТМ или СКЛАМТ-1.

Метод оценки ТС механизмов по концентрациям ПИ в масле показал, что погрешность измерений не превышает 7 - 8 %. В результате ТД дизелей ежегодно обнаруживалось до 30 - 35 % с превышающими предельно допустимые значения концентрациями элементов в ПИ. При этом только 20 % из них приходится на фактический износ, как правило по выработке ресурса. Все остальное имеет причины эксплуатационного характера: нарушения регулировки дизелей и топливной аппаратуры; отклонения параметров от нормы; нарушения сроков положенных осмотров; использование загрязненных, обводненных и разжиженных топливом масел; случаи неисправной работы систем охлаждения (перегревы); использование масел, плохо работающих в условиях применения высокосернистых топлив, таких как масло МС-20П и др.

Устранение этих причин по рекомендациям лаборатории, как правило, приводило к стабилизации процесса изнашивания, и содержание элементов в ПИ снижалось. Что же касается случаев установленного лабораторией диагноза предельного фактического износа, на который указывало нарастание концентраций элементов в ПИ при контрольных диагностированиях, то они подтвердились при разборке и дефектации деталей механизмов в ходе ремонтов.

По опыту работы весьма эффективным оказался также метод оценки ТС топливной аппаратуры на основе высокочастотного акустического излучения. Он позволяет безразборно с высокой достоверностью определять неисправные, с неудовлетворительным распылом топлива форсунки до истечения планового срока их опрессовки, и тем самым предотвращать выходы из строя дизелей из- за повреждений поршней, клапанов и др. Для диагностирования форсунок дизелей наиболее эффективен вибротестер КИ-12343 ГОСНИТИ, используемый в лаборатории.

Метод контроля ТС механизмов по параметрам ВАХ показал наибольшую эффективность для ТД электрокомпрессоров. В практике работы используется портативный виброанализатор 3513 фирмы "Брюль и Къер". Накапливается опыт использования указанного метода для поиска и локализации неисправностей ДВС по параметрам ВАХ на основных информационных частотах.

Для диагностического обследования корпусов и корпусных конструкций в лаборатории используются ультразвуковые толщиномеры, имеются отработанные и практически используемые методики. На основании анализа и оценок результатов, полученных перечисленными методами, устанавливается диагноз и определяется техническое состояние механизмов или конструкций. К сожалению, в настоящее время в лаборатории нет соответствующих компьютерных программ, что значительно повысило бы результаты исследований.

Совершенствование методов технической диагностики, а также оснащение лаборатории современными аппаратурными средствами способствовало бы дальнейшему развитию технического обслуживания кораблей и судов.

_____________________

Капитан 1 ранга в отставке Е. ЧЕБАКОВ, член Военно-научного общества ЧФ.

Севастополь.

Новые статьи на library.by:
ВОЕННОЕ ДЕЛО:
Комментируем публикацию: ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И ОПЫТ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ НА КОРАБЛЯХ И СУДАХ ЧЕРНОМОРСКОГО ФЛОТА

© Е. ЧЕБАКОВ () Источник: http://library.by

Искать похожие?

LIBRARY.BY+ЛибмонстрЯндексGoogle
подняться наверх ↑

ПАРТНЁРЫ БИБЛИОТЕКИ рекомендуем!

подняться наверх ↑

ОБРАТНО В РУБРИКУ?

ВОЕННОЕ ДЕЛО НА LIBRARY.BY

Уважаемый читатель! Подписывайтесь на LIBRARY.BY в VKновости, VKтрансляция и Одноклассниках, чтобы быстро узнавать о событиях онлайн библиотеки.