За характером виникнення відмови можуть бути явними, окритими, залежними і незалежними.

Явна відмова проявляється зразу після її виникнення або через незначний час, скрита - може бути непоміченою тривалий час. Так, попадання бурового розчину в масляну ванну ротора внаслідок відмови лабіринтного ущільнення виявиться не зразу, а тільки після виходу з ладу основної опори стола ротора. В даному випадку відмова з причини попадання у ванну розчину класифікується як скрита.

Незалежна відмова виникає з будь-яких причин, незалежно від. того, чи мали місце відмови інших деталей виробу. Залежна - виникає в результаті відмови іншої деталі, наприклад, промивання циліндрової втулки бурового насоса з причини руйнування гумового ущільнення поршня. Відмова порш­ня - незалежна відмова, відмова втулки - залежна.

Виходячи із ситуації подальшого використання розрізняють повні і часткові відмови. Повна - це така відмова, до усунення якої використовувати виріб за призначенням неможливо. Наприклад, обрив ланцюгової передачі в приводі ротора виключає можливість його подальшої експлуатації.

Часткова відмова - це відмова, при якій виріб можна використовувати за призначенням з тими, чи іншими обмеженнями. Так, якщо в коробці швидкостей приводу лебідки відмовила шестерня, що забезпечувала одну з передач, то лебідку тимчасово можна використовувати за призначенням, переключивши її на іншу передачу. Надійність обладнання не можна розглядати як суму всіх відмов, завжди треба виділяти найбільш суттєві відмови.

Властивості і показники надійності

Якість виробу оцінюють за його здатністю зберігати початкові параметри і технічні характеристики регламентовані стандартами або технічними умовами на протязі певного проміжку часу. Ця здатність визначається надійністю виробу. Якщо виріб немає необхідної надійності, то решта показників його якості втрачають практичне значення.

Таким чином, надійність - це властивість виробу виконувати задані функції, зберігаючи свої експлуатаційні показники в заданих межах, на протязі певного проміжку часу або наробітку.

Наробітком (напрацюванням) називають тривалість чи обсяг роботи об'єкта. Наробіток може бути як безперервною величиною (тривалість роботи в годинах, кілометрах пробігу тощо), так і цільночисельною величиною (кількість робочих циклів, запусків тощо).

В процесі експлуатації або випробування виробу розрізняють добовий наробіток, місячний наробіток, наробіток до першої відмови, наробіток між відмовами тощо.

Технічний • ресурс об'єкта - сумарний наробіток від початку його експлуатації (чи поновлення після ремонту) до переходу в граничний стан.

Призначений ресурс - сумарний наробіток, при досягненні якого експлуатацію об'єкта необхідно припинити незалежно від його технічного стану.

Термін служби - календарна тривалість експлуатації об'єкта від початку роботи чи її поновлення після ремонту до переходу в граничний стан.

Надійність виробу обумовлюється такими показниками: безвідмовністю; довговічністю; ремонтопридатністю і збережуваністю.

Властивість виробу зберігати роботоздатність на протязі деякого наробітку без вимушених переривів називається безвідмовністю.

Безвідмовність характеризує надійність виробів тільки з однієї сторони. Не можна плутати поняття безвідмовності з поняттям надійності. В деяких випадках, наприклад, для перемонтованих виробів їх надійність обумовлена безвідмовністю. Більшість виробів нафтопромислового машинобудування використовується тривалий час (від 6 років до 15 років), і при порушенні безвідмовності роботоздатність цих виробів може бути відновлена при технічному обслуговуванні та ремонті.

Властивість виробу зберігати роботоздатність до граничного стану з необхідними переривами для технічного обслуговування і ремонтів називається довговічністю. Граничний стан виробу визначається неможливістю його подальшої експлуатації, зниженням ефективності, вимогами техніки безпеки і обумовлюється в технічній документації на виріб.

Для ремонтованих виробів, роботоздатність яких підтримується при технічному обслуговуванні і ремонтах, важливим показником є ремонтопридатність,

Ремонтопридатність - властивість виробу, що полягає в його пристосованості до попередження, виявлення і усунення відмов і несправностей шляхом проведення технічного обслуговування і ремонтів (під усуненням відмов слід розуміти відновлення роботоздатності виробу).

Нормальна експлуатація обладнання багато в чому визначається його збережуваністю.

Збережуваність - властивість виробу зберігати обумовлені експлуатаційні показники протягом і після терміну зберігання і транспортування, встановленого в технічній документації. Надійність бурового обладнання залежить від багатьох факторів і випадкових обставин, обумовлених об'єктивними і суб'єктивними причинами. Тому процес виникнення відмов, яй і інші характеристики надійності обладнання, за фізичною природою є випадковими.

Найбільш ефективним є дослідження надійності бурового обладнання з використанням математичних методів теорії ймовірностей і математичної статистики.

Ресурс механізму

Ресурс механізму визначається тривалістю інтервалу часу, на протязі якого механізм буде справно функціонувати до граничного стану. Така функція стану є важливою характеристикою механізму і завжди служить критерієм діагностичної задачі.

Для визначення ресурсу необхідно знати величину кожного параметру стану механізму х_і Суть задачі діагностики механізму в основному витікає з необхідності визначення його ресурсу.

Для характеристики механізму з точки зору його ресурсу в умовах діагностичної задачі включають, поруч із значенням параметрів ідеального механізму Х_і⁰, також критичні значення цих параметрів Х_і^к. Вважається, що при досягнені деяким параметром х_і критичної величини х_і^к (наприклад, максимально допустима температура чи зазор в спряженні) механізм не може дальше використовуватись і підлягає ремонту. Найменша різниця параметрів механізму може служити оцінкою ресурсу.

 

(1.14)

Рисунок 1- Графік наростання спрацювання в спряженні

На рис. 1 показано наростання спрацювання спряження, що викликає зміну коефіцієнта роботоздатності

(1.15)

де -заміряний зазор, м;

- допустимий зазор, м.

Якщо: = то К_р=0;

=0 то К_р=1; тобто 0<K_p<1

> то К_р<0.

Від'ємне значення коефіцієнта свідчить про аварійний характер спрацювання спряження. За величиною коефіцієнта роботоздатності К_р.можна судити про залишковий ресурс _зал.до появи відмови в агрегаті. З рисунку 1.12 випливає, що при , а при .

 

4 Хіміко-теплові пошкодження

До найбільш поширених різновидів хіміко-теплових пошкоджень слід віднести короблення, раковини і корозію.

Короблення деталей, як правило, є результатом дії високих температур, які призводять до виникнення внутрішніх напружень. Такі пошкодження мають місце при порушенні теплового режиму блоків ДВЗ, при неправильній технології виготовлення зварних конструкцій, наприклад, основ під бурове чи нафтогазопромислове обладнання.

Раковини є результатом місцевих циклічних дій високої температури на робочій поверхні деталей, що приводить до локального точкового руйнування їх матеріалу. Найбільш характерним прикладом такого пошкодження є раковини на ущільнюючих поверхнях клапанів ДВЗ.

Корозія поверхонь деталей проходить під дією хімічної або електрохімічної взаємодії із середовищем. Вона характеризується окисленням і відшаруванням поверхневих шарів деталей.

Явище корозії починається з поверхні і поступово поширюється в глибину металічних деталей машин як при їх зберіганні, так і при експлуатації. Найбільш поширена корозія - хімічна, що являє собою з'єднання металу з киснем повітря.

Для бурового і нафтогазопромислового обладнання характерні наступні види корозій:

корозійне розтріскування, тобто корозія металу, що виникає при одначасній дії корозійного середовища і зовнішніх або внутрішніх механічних напружень з утворенням міжкристалічних тріщин;

точкова корозія (піттинг) - місцева корозія металу у виді окремих точкових пошкоджень. При точковій корозії проходить прогресуюче проникнення корозійного середовища в глибину металу з появою локальних корозійних зон;

міжкристалічна корозія - корозія, що поширюється по границях кристалів металу чи сплаву;

газова корозія - хімічна корозія металу в газах при високих температурах;

ножова корозія - локальний вид корозії металу в зоні зварних з'єднань за умови їх роботи в агресивних середовищах;

контактна корозія - електрохімічна корозія, викликана контактом металів з різними стаціонарними потенціалами.

При одночасній дії циклічних розтягуючих напружень і корозійного середовища понижується границя витривалості металу і наступає корозійна втома.

В якості захисту від корозії використовують фарбування, легуючі матеріали, спеціальні мастики, гальванічні покриття тощо.