Введение к работе
Актуальность. Безопасность мореплавания – наиболее актуальная проблема в области эксплуатации водного транспорта. Опасность
для жизни людей может быть вызвана различными обстоятельствами: ошибками, допущенными судоводителями, недочетами при проек-тировании и постройке судна, воздействием неблагоприятных внешних факторов, отказами судовых технических средств (СТС), повреждением корпусных конструкций судна.
В последние 10 лет аварийность судов флота рыбной промышленности не снижается, а некоторых типов судов – даже увеличивается. Оценка относительной аварийности на Северном бассейне (отношение количества аварийных случаев к общему числу судов, поднадзорных Российскому морскому регистру судоходства) показывает, что она составляет около 5 %. Такое положение обусловлено старением флота.
Для повышения эффективности эксплуатации судна необходимо применение практических методов исследования надежности судовых технических средств. Только на основе анализа надежности можно разработать мероприятия по повышению их долговечности, обосновать периодичность эксплуатационно-ремонтных циклов, сформулировать требования к надежности судовых технических средств с учетом заданных условий эксплуатации.
Решению этой задачи посвящены труды Л.В. Ефремова, А.С. Проникова, А.Г. Варжапетяна, Р.В. Кузьмина, И.А. Мишина, О.Р. Смирнова, Я.Б. Шора и других исследователей, в которых рассматриваются вопросы прогнозирования технического состояния
и надежности судовых технических средств.
Одним из важнейших факторов обеспечения безопасности мореплавания является техническое состояние корпуса судна. В этой связи актуальное значение имеют исследования, направленные на разработку методик оценки и прогнозирования технического состояния судна
с использованием способа безразборной технической диагностики.
Применение теории и практики надежности для оценки технического состояния корпуса судна позволит обеспечить минимальные затраты
на техническое обслуживание и ремонт судов при соблюдении требований классификационных обществ, выявлять наименее износостойкие зоны корпусных конструкций, а также учитывать результаты наблюдений
при строительстве новых судов различного назначения.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методики прогнозирования технического состояния корпуса судна по выходным параметрам износа корпусных конструкций
на основе диагностирования.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо было решить следующие основные практические и научные задачи:
1. Разработать алгоритмы оценки технического состояния корпуса судна и выявить аналитические закономерности.
2. Обосновать оптимальный вероятностный показатель долговечности элементов корпуса судна при износах в зависимости от срока и условий эксплуатации.
3. Разработать вероятностную модель оценки технического состояния и долговечности элементов корпуса судна при износах в зависимости
от срока и условий эксплуатации.
4. Обосновать выбор закона распределения.
5. Разработать программное обеспечение для расчета показателей надежности для инженерной практики оценки технического состояния корпусных конструкций судна по данным диагностирования ультразвуковым методом.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1. Обоснован выбор показателя "гамма-процентный срок службы"
в качестве критерия оценки технического состояния и долговечности элементов корпуса судна.
2. Разработана вероятностная модель оценки технического состояния и долговечности элементов корпуса судна с учетом вероятностной природы изнашивания.
3. Показаны наилучшие аппроксимирующие свойства распределения Вейбулла для прогнозирования долговечности элементов корпуса судна.
Практическая значимость работы состоит в применении теории
и практики надежности для разработки инженерной методики оценки долговечности элементов корпуса судна, что позволит уточнять объемы дефектации корпусных конструкций при освидетельствованиях и повысить их надежность при постройке новых судов, а также при обновлении корпусов судов на соответствие их технического состояния на уровень обновления 1SS или 2SS требованиям действующих Правил Российского морского регистра судоходства, что даст возможность прогнозировать необходимый объем ремонта.
Достоверность разработанной методики подтверждена сравнением результатов расчетных и статистических исследований ультразвуковых измерений износов элементов корпуса судна типа "Атлантик-333"
ОАО "Мурманский траловый флот".
Внедрение результатов. Разработанная методика принята ОАО "Мурманский траловый флот" для использования при прогнозировании технического состояния корпусных конструкций судов флота.
Программа расчета показателей надежности в таблицах Excel
и редакторе Mathcad рекомендована для включения в методику оценки надежности судовых корпусных конструкций в учебном процессе.
Материалы диссертации используются в учебном процессе МГТУ
при изучении дисциплин "Ремонт корпусных конструкций", "Ремонт судовых машин и механизмов", "Технология судоремонта" и "Управление технической эксплуатацией флота и судов" курсантами и студентами, обучающимися по специальностям 180403.65 "Эксплуатация судовых энергетических установок" и 180103.65 "Судовые энергетические установки".
Апробация работы. Результаты исследований докладывались
на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава МГТУ в 2003–2006 гг. (г. Мурманск), научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и курсантов Государственной морской академии имени адмирала С.О. Макарова в 2005 г. (Санкт-Петербург), на X Всероссийской конференции Ассоциации технических университетов России и пред-ставительств отраслевых академий наук при Санкт-Петербургском государственном политехническом университете в 2006 г. (Санкт-Петербург).
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом госбюджетных НИР МГТУ по теме "Влияние технического состояния судовых технических средств (СТС) на безопасность мореплавания"
№ ГР 01200310004.
Публикации. По теме диссертации опубликовано девять работ,
в том числе две статьи – в журналах, один из которых входит в список ВАК, четыре статьи – в сборниках трудов конференций и три – в сбор-
никах тезисов научно-технических конференций.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Работа содержит 165 страниц основного текста, 43 рисунка, 32 таблицы и приложения на 20 страницах. Список литературы включает 112 наименований.
