2020-09-24
2513
В соответствии с ГОСТ 20911–89 видами ТСО являются:
· исправное/неисправное;
· работоспособное/неработоспособное;
· предельное,
в зависимости от значений параметров в данный момент времени.
В соответствии с ГОСТ Р 27.002–2015 «Надёжность в технике. Термины и определения» видами ТСО являются:
· исправное (исправность) / неисправное (неисправность) состояние;
· работоспособное /неработоспособное состояние;
· рабочее / нерабочее состояние;
· предельное состояние;
· опасное состояние;
· предотказное состояние.
По ГОСТ Р 27.002–2015 (п. 3.2.1) исправное состояние (исправность) (perfect (flawless) state) – это состояние объекта, в котором он соответствует всем требованиям, установленным в документации на него.
Соответствие всем требованиям документации может быть определено как состояние, в котором значения всех параметров объекта соответствуют всем требованиям документации на этот объект.
Применительно к системам агрегата, например, объектов, исправное состояние системы будет обеспечиваться, когда ее элементы (гидроагрегаты, трубопроводы и др.) будут полностью соответствовать всем требованиям нормативно-технической документации (НТД) или конструкторской (проектной) документации (КД), техническим требованиям или техническим условиям (ТУ).
Если машина не соответствует хотя бы одному из таких требований, она считается неисправной. Свойства изделия, характеризующие возможность нормально выполнять возложенные на него функции в определенных условиях эксплуатации, называются основными.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.1) неисправное состояние ( неисправность ) (imperfect state (flaw)) – это с остояние объекта, в котором он не соответствует хотя бы одному из требований, установленных в документации на него.
Несоответствие хотя бы одному из предъявляемых требований может быть определено как состояние, в котором значение хотя бы одного параметра объекта не соответствуют требованиям документации на этот объект.
По ГОСТ Р ИСО 13372-2013 (п. 1.8) неисправность (fault) – это состояние объекта, когда один из его элементов или группа элементов проявляют признаки деградации или нарушения работы, что может привести к отказу машины.
Примечание 1 - Неисправность часто является следствием отказа, но может иметь место и при его отсутствии.
Примечание 2 - Состояние объекта не рассматривают как неисправное, если оно возникло вследствие запланированных процедур или нехватки внешних ресурсов.
Иногда, особенно в зарубежной литературе, под неисправностью понимают состояние изделия, характеризующееся неспособностью выполнить требуемую функцию, исключая такую неспособность во время профилактического технического обслуживания или других запланированных действий или из-за нехватки внешних ресурсов.
Возможные неисправности в агрегатах (источник энергии – привод, и потребитель энергии – функциональное устройство) разделяют на неисправности составляющих узлов и механизмов, которые определяются как недопустимые количественные изменения какого-либо параметра (характеристики) узла вследствие необратимых физико-химических изменений или разрушений, и неисправностей узлов и механизмов (их отдельных функциональных участков), которые трактуются как недопустимые количественные изменения функциональных параметров (либо характеристик системы) или изменения структурных связей между ее функциональными участками.
Проверка исправности агрегатов производится при их изготовлении и последующих испытаниях, а также при капитальных ремонтах.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.3) работоспособное состояние (up state) – это состояние объекта, в котором он способен выполнять требуемые функции.
Работоспособное состояние может быть определено, например, как состояние объекта, в котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям, установленным в документации на этот объект
Отсутствие необходимых внешних ресурсов может препятствовать работе объекта, но это не влияет на его пребывание в работоспособном состоянии.
Иногда, особенно в зарубежной литературе, под работоспособным состоянием понимают состояние изделия, при котором оно способно выполнить требуемую функцию при условии, что предоставлены необходимые внешние ресурсы. При этом изделие в одно и то же время может находиться в работоспособном состоянии для некоторых функций и в неработоспособном состоянии для других функций.
Работоспособное состояние может быть определено, например, как состояние объекта, в котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям, установленным в документации на этот объект.
Отсутствие необходимых внешних ресурсов может препятствовать работе объекта, но это не влияет на его пребывание в работоспособном состоянии.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.4) неработоспособное состояние (down state) – это состояние объекта, в котором он не способен выполнять хотя бы одну требуемую функцию по причинам, зависящим от него или из-за профилактического технического обслуживания.
Неработоспособное состояние может быть определено как состояние, в котором значение хотя бы одного из параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям документации на этот объект.
Объект может быть способен выполнять одни функции и одновременно не способен выполнять другие – в этом случае он находится в частично работоспособном состоянии – это примечание относится также и к термину 3.2.3.
Иногда, особенно в зарубежной литературе, под неработоспособным состоянием понимают состояние изделия, при котором оно неспособно выполнить требуемую функцию по любой причине.
Из приведенных определений видно, что к работоспособному состоянию машины предъявляются только основные требования, характеризующие нормальную ее работу в данных условиях, а для исправного состояния – как основные, так и неосновные. Если машина исправна, то она будет работоспособной. Например, если на тракторе повреждено лакокрасочное покрытие или помята облицовка, то используют его по назначению в соответствии с требованиями ТУ на такое применение (обеспечение управляемости, проходимости, тягового усилия при нормальном расходе топлива и др.), т. е. машину считают работоспособной. В то же время трактор считается неисправным, так как не соответствует требованию нормативно-технической документации (НТД), хотя и не по основному, а только по внешнему виду. Такое нарушение неисправности называют повреждением.
Проверка работоспособности агрегата и его отдельных функциональных участков обычно осуществляется при периодическом техническом обслуживании машин.
При изготовлении и эксплуатации агрегатов проверяется их исправность, работоспособность и правильность функционирования.
Оценка правильности функционирования агрегата, как правило, производится оператором в процессе выполнения производственного задания, а также техническим персоналом, выполняющим техническое обслуживание машины. Таким образом, проверка правильности функционирования по сравнению с проверкой работоспособности позволяет убедиться только в том, что агрегат правильно функционирует в данном режиме работы в данный момент времени.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.5) рабочее состояние (operating state) – этосостояние объекта, в котором он выполняет какую-либо требуемую функцию.
Рабочее состояние отличается от работоспособного отсутствием упоминания о способности (возможности) выполнить функцию, т.е. в рабочем состоянии объект уже выполняет какую-либо требуемую функцию, а в работоспособном состоянии объект потенциально способен ее выполнить, но не обязательно выполняет в данный момент.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.6) нерабочее состояние (non-operating state) – это состояние объекта, в котором он не выполняет ни одной из требуемых функций. Отличие нерабочего состояния от неработоспособного такое же, как и отличие рабочего состояния от работоспособного.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.7) предельное состояние (limiting state) – это состояние объекта, в котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.
Недопустимость дальнейшей эксплуатации устанавливается на основе оценки рисков, тогда как нецелесообразность или невозможность восстановления может устанавливаться различными способами.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.8) критерий предельного состояния (limiting statecriterion) – это признак или совокупность признаков предельного состояния объекта, установленные в документации на него.
Если исключить из рассмотрения выходы из строя изделий вследствие реализации непредусмотренных режимов эксплуатации, не поддающихся контролю природных воздействий, грубых ошибок при проектировании или эксплуатации, то остальные случаи наступления предельных состояний можно отнести к одной из трех основных групп.
Первую группу образуют предельные состояния, наступившие в результате постепенного накопления повреждений (старения), приводящих к зарождению и развитию макроскопических трещин. Причиной выхода изделия из строя являются процессы развития наиболее опасных трещин до критических размеров и возникновение аварийных ситуаций. Предельное состояние первой группы типично для несущих элементов, работающих при высоких уровнях нестационарных термомеханических нагрузок (сосуды и трубопроводы высокого давления), вибрационных нагрузок и т.д.
Вторую группу образуют предельные состояния, связанные с чрезмерным износом трущихся деталей и поверхностей, находящихся в контакте рабочей или окружающей средой (коррозия).
Третья группа состоит из предельных состояний, связанных с большим формоизменением начальных геометрических размеров деталей оборудования вследствие процессов ползучести материала в условиях нестационарных высоких температур.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.9) опасное состояние (hazardous state) – это состояние объекта, в котором возникает недопустимый риск причинения вреда людям, или окружающей среде, или существенных материальных потерь, или других неприемлемых последствий.
Опасное состояние может возникнуть как в результате отказа, так и в процессе работы объекта.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.11) предотказное состояние (prefault state) – это состояние объекта, характеризуемое повышенным риском его отказа.
Предотказное состояние может возникнуть как в результате внутренних процессов/причин, так и внешних воздействий на объект в процессе его функционирования.
По ГОСТ Р 27.002–2015 ( п. 3.2.12) критерий предотказного состояния (prefault state criteria)– это признак или совокупность признаков предотказного состояния объекта.
Некоторое время в нормативной литературе использовался термин «критическое состояние»: Состояние изделия, которое может привести к тяжелым последствиям: травмированию людей, значительному материальному ущербу или неприемлемым экологическим последствиям.
Связь между состояниями показана на рисунке 1.2.
Рис. 1.1– Состояния системы
Применение (использование) объекта по назначению прекращается в следующих случаях:
· при неустранимом нарушении безопасности;
· при неустранимом отклонении величин заданных параметров;
· при недопустимом увеличении эксплуатационных расходов.
Применение (использование) объекта по назначению прекращается в следующих случаях:
· при неустранимом нарушении безопасности;
· при неустранимом отклонении величин заданных параметров;
· при недопустимом увеличении эксплуатационных расходов.
Для некоторых объектов предельное состояние является последним в его функционировании, т.е. объект снимается с эксплуатации, для других – определенной фазой в эксплуатационном графике, требующей проведения ремонтно-восстановительных работ.
В связи с этим, объекты могут быть:
· невосстанавливаемые, для которых работоспособность в случае возникновения отказа, не подлежит восстановлению;
· восстанавливаемые, работоспособность которых может быть восстановлена, в том числе и путем замены.
К числу невосстанавливаемых объектов можно отнести, например: подшипники качения, полупроводниковые изделия, зубчатые колеса и т.п. Объекты, состоящие из многих элементов, например, станок, автомобиль, электронная аппаратура, являются восстанавливаемыми, поскольку их отказы связаны с повреждениями одного или немногих элементов, которые могут быть заменены.
В ряде случаев один и тот же объект в зависимости от особенностей, этапов эксплуатации или назначения может считаться восстанавливаемым или невосстанавливаемым.
Согласно [19, 30, 31] применяются четыре оценки технического состояния:
- оценка «ХОРОШО» (Х). Допустимо при приемочных испытаниях после монтажа или капитального (среднего) ремонта. Соответствует исправному состоянию объекта и характеризует высокое качество ремонтных, монтажных работ и обкатки под нагрузкой;
- оценка «ДОПУСТИМО» (Д). Допустимо при длительной эксплуатации. Характеризует полностью работоспособное состояние объекта при малой вероятности отказа. При достижении уровня «Д», контролируют скорость изменения измеряемых параметров;
- оценка «ТРЕБУЕТ ПРИНЯТИЯ МЕР» (ТПМ) – ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Допустимо при непродолжительной эксплуатации. Техническое состояние объекта соответствует «ТПМ», если величина измеряемого параметра превышает уровень «ТПМ» или скорость роста параметра превышает уровень «ТПМ» при абсолютном значении параметра, превышающем уровень «Д». Предупреждает о приближении технического состояния к предельному, наличии развивающихся дефектов, устойчивой постепенной утрате работоспособности и росте вероятности отказа. Служит основанием для проведения более частого текущего обслуживания и/или планомерного вывода объекта в ремонт;
- оценка «НЕДОПУСТИМО» (НДП) – ОСТАНОВ. Недопустимо при эксплуатации. Техническое состояние объекта соответствует «НДП», если величина измеряемого параметра превышает уровень «НДП» или скорость роста параметра превышает уровень «НДП» при абсолютном значении параметра, превышающем уровень «Д». Характеризует наличие развитых дефектов, либо высокую скорость их развития и достижение объектом предельного, либо опасного состояния с высокой вероятностью отказа. Служит для немедленного останова объекта и вывода его в ремонт. Продолжительность работы объекта в состоянии НДП должна быть минимальна и определяется регламентом по выводу его из этого состояния.
Для оценки качества монтажа оборудования новых производств целесообразно устанавливать уровень технического состояния «ОТЛИЧНО», которому соответствуют границы измеряемых параметров (диагностических признаков) на 30% ниже уровней, установленных для оценки «ХОРОШО».
Каждая оценка технического состояния объекта определяет соответствующую совокупность действий персонала по управлению этим состоянием, т.е. каждой оценке должен соответствовать определенный набор операций для поддержания объекта в состояние, как минимум, ТПМ.
