Тип двигателя Рис. 1.7. Количественные соотношения и природа отказов для различных типов судовых дизелей

Коррозионный отказ связан с развитием на поверхности детали химиче­ского или электрохимического взаимодействия материала детали с окру­жающей средой, в результате чего изменяется ее состав, и образуются веще­ства, не способные сопротивляться действующим эксплуатационным факто­рам. Примером такого отказа является выход уменьшение толщины корпуса судна и снижение из-за этого его конструкционной прочности.

Усталостный отказ обусловлен многократными циклическими нагруз­ками, действие которых приводит к возникновению на поверхности детали микротрещин и их последующему развитию (увеличению глубины). В ре­зультате площадь сечения детали, воспринимающего указанную нагрузку, уменьшается настолько, что происходит быстрое, часто внезапное разруше­ние детали и авария (см. ниже). Именно поэтому важнейшей задачей судово­го механика является тщательное обследование поверхности ответственных деталей СТС с целью своевременного обнаружения на ней трещин и принятия, необходимых мер по предотвращению их развития или замене детали.

Нужно отметить, что все перечисленные отказы развиваются в течение длительного времени - это дает возможность механикам своевременно обна­ружить их во время очередного ТО и контролировать состояние детали.

В зависимости скорости потери работоспособности отказы СТС или их элементов можно разделить на постепенные и внезапные (рис. 1.8).

Постепенный отказ (параметрический) характеризуется достаточно монотонным ухудшением характеристик СТС и выходом их параметров за допустимые пределы. Примером такого отказа является снижение экономичности СДВС вследствие износа поршневых колец головки поршня, ведущего к повышенному расходу топлива.

Время работы стс, тыс.Ч

Рис.1.8. Схема развития во времени постепенных и внезапных отказов

Причинами постепенных отказов являются естественные процессы, про­исходящие в материале деталей СТС под действием внешних и внутренних энергетических потоков. Развитие такого отказа во времени можно отслежи­вать как по показаниям приборов работающего СТС (например, среднее ин­дикаторное давление в рабочем цилиндре СДВС), так и при проведении пла­ново-предупредительных технических осмотров (зазор в "кепах" головки поршня).

Параметрический отказ не означает выход СТС из строя, принудительную остановку и его немедленное устранение. Решение об этом, в зависимости от рейсового задания, принимает старший механик. Так, в соответствии с гра­фиком (рис. 1.8) оно может быть проведено при наработке 26...28 тыс.ч.

Внезапный отказ - неожиданный¹⁰, происходит за время меньшее, чем предусмотренное периодами План-графика ТО. Он развивается с большой скоростью, часто сопровождается созданием на судне аварийной обстановки и угрозой человеческой жизни. Как правило, внезапный отказ требует немед­ленной остановки всего судна, СТС (его элемента) и устранения. Так, при разрушении крышки мотылевого подшипника СДВС останавливают весь ди­зель, а при холодном "задире" плунжерной пары ТНВД - отключают только один цилиндр (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Разрушение шпильки и крышки мотылевого подшипника дизеля 6Д50М (слева) и холодный "задир" плунжерной пары ТНВД дизеля Пилстик РС-2 (справа)

Причины внезапного отказа - т.н. "форс-мажорные" обстоятельства, свя­занные с сочетанием неблагоприятных внешних факторов и человеческого -ошибками или небрежностью в работе членов экипажа судна вследствие их недостаточной компетентности. Часто причиной внезапных отказов является недостаточное аппаратурное и инструментальное обеспечение работ при про­ведении профилактических осмотров и ремонта СТС.

Важнейшим показателем качества СТС и работы судовых механиков яв­ляется наработка на отказ - суммарное время работы судового техническо­го средства до потери работоспособности.

Сейчас на всех судах проводится мониторинг технического состояния ос­новных СТС, позволяющий получать и анализировать информацию не по од­ной, а нескольким одноименным деталям (например, наработке головок поршней судового дизеля - на среднеоборотном судовом дизеле число рабо­чих цилиндров может достигать 32 шт.). После статистической обработки этой информации можно получить вероятностный закон - нормальное рас­пределение отказов. Его статистическими характеристиками являются сред­нее значение наработки на отказ и его рассеяние ("разброс") относительно среднего значения (табл. 1.2).

Таблица 1.2 – Статистические характеристики данных мониторинга