1) Model w postaci układu regulacji

Zadania

Przypadek 1.

Przed uszkodzeniem przewidzieć czas wystąpienie uszkodzenia i przeciwdziałać (poprzez naprawy, konserwacje)

Przypadek 2.

Po wystąpieniu uszkodzenia:

-dokonać analizy uszkodzenia

-opisać obraz uszkodzenia

-zrekonstruować proces (mechanizm uszkodzenia)

-ustalić przyczyny uszkodzenia

-wprowadzić środki zaradcze w konstrukcji i technologii lub eksploatacji.

Warunki skutecznego i efektywnego obsługiwania:

-odpowiednia wiedza eksploatacyjna

-odpowiednie doświadczenie

-odpowiednie środki i metody obsługiwania

Stan zdatności:

Przedsiębiorstwo żeglugowe

Polityka przedsiębiorstwa.

2)Elementy składowe obsługiwania

Naprawa- odnosi się do elementu

Remont- odnosi się do całej maszyny

Regeneracja- przywrócenie stanu zdatności do wartości początkowych

Generowanie- określenie na podstawie analizy wyników odpowiednich badań, warunków i przyczyn, które spowodowały, powodują lub mogą spowodować istnienie określonego stanu lub zmiany stanu obiektu.

Prognozowanie- przewidywanie stanu obiektu w przyszłości na podstawie wyników diagnozowania i generowania ustalające właściwości obiektu w określonym momencie lub przedziale czasu.

Diagnozowanie- wnioskowanie o stanie obiektu w określonej chwili na podstawie analizy wyników badań dokonanego przy zastosowaniu odpowiednich metod oraz środków technicznych.

Strategie obsługiwania

1) Użytkowanie do uszkodzenia /awarii- stosuje się przy układach z redukcją (zapasowy element) np. pompa (jedna pracuje a druga jest odstawiona)

Zalety-całkowite wykorzystanie węzłów eksploatacyjnych/ całkowite zużycie elementu

Wady- mogą powstać wysokie koszty usuwania awarii, remont musi być zorganizowany i przeprowadzony w krótkim czasie.

-awaria może przerwać proces produkcyjny

2) Obsługiwania według resursu, sztywno określone przepisami DTR, ustalone na podstawie charakterystyk niezawodnościowych

3) Obsługiwanie według stanu ustalonego:

-określone podczas inspekcji(przeglądy okresowe)

-ustalonego za pomocą diagnozowania

Zalety-podwyższenie niezawodności, lepsze wykorzystanie rezerw eksploatacyjnych

Wady- nie zawsze istnieją przydatne metody badań w danej chwili, przeglądy wymagają zatrzymania i demontażu maszyny.

3) Cele i zadania planowania itd.

- sterowanie obsługiwaniem obejmuje wszystkie środki, które są konieczne do realizacji odpowiednich prac. Celem jest uzyskanie optymalnej efektywności obsługiwani -redukowanie ilości tech. Zakłóceń: awarii oraz czasu trwania przestojów z tytułów uszkodzeń. - zapewnienie zdolności do wytwarzania- utrzymanie warunków bezpieczeństwa i ochrony środowiska

Sterowanie obsługiwaniem składa się z uruchomienia zleceń (spr dyspozycyjności, wydanie zleceń, wydanie dokumentów, rozdział prac) i nadzorowania zleceń (obserwacja i nadzór pracy).

Planowanie obejmuje - planowanie środków technicznych:

1.planowanie zdolności obsługowych i produkcyjnych, ustalenie kwalifikacji personelu obsługowego i produkcyjnego ,

2 .planowanie warsztatów obsługowych i magazynów, przepływ części i materiału,

3.planowanie środków pomocniczych do spowalniania procesu zużycia, konserwacji, inspekcji remontu.

4. planowanie materiałów, części wymienne, materiały pomocnicze.

5. planowanie zleceń obsługowych, ewidencji, kosztów, danych personalnych.

Planowanie przebiegu operacjo obsługiwania: strategia planowania, podział zadań i przebiegu obsługiwania dla: (konserwacji, inspekcji w miejscu pracy obiektu lub pracy), określenie czasu pracy, sporządzanie planów obsługiwania, plany zapotrzebowania na personel środki pomocnicze i materiały.

Planowanie obsługiwania w czasie- planowanie programu (prognozowanie, ustalenie ofert), Planowanie terminów zakresu obsługiwania (wys. priorytetu, kolejności, terminów, ustalenie ofert), planowanie ilościowe (spr. dyspozycyjności, wydanie zleceń, wystawienie dokumentów, rozdział prac)

4) Rodzaje obciążeń i mechanizmy uszkodzeń –

1. ZUŻYCIE OBJĘTOŚCIOWE - Mechaniczne (przełom plastyczny poślizgowy, przełom kruchy, przełom zmęczeniowy, utrata kształtu. Mechaniczne i termiczne (pełzanie, szok termiczny). Termiczne (przegrzanie, wytopienie, utrata elastyczności).

2. ZUŻYCIE POWIERZCHNIOWE - Mechaniczne (zurzycie ścierne, erozja, eroga kawitacyjna) Korozyjne chemiczne (korozja wysokotemp, dyfuzja, dyfuzja wsteczna) Elektrochemiczne (bez naprężeń mechanicznych: korozja powierzchniowa równomierna i nierównomierna, koroga selektywną szczelinową wżerową Z naprężeniami mech: korozja naprężeniową zmęczeniowa)

3. TRIBOLOGICZNE- przy tarciu ślizgowym (adhezyjne, abrazyjne, zmęczeniowe, powierzchniowe) przy tarciu tocznym (łuszczenie, pitting)

5) Proc zużycia w warunkach tarcia technicznie suchego,ślizgowego tocznego.

Suche- zużycie ścierne( zachodzi gdy ubytek materiału w warstwie wierzchniej jest spow. oddzieleniem cząstek na skutek mikroskrawania, rysowania, bruzdowania. Występuję gdy w obszarach tarcia elementów znajdują się luźne cząstki. Lub nierówności twardszego materiału które spełniają role mikro ostrzy.

Ślizg- adhezyjne( występuję w mikroobszarach plastycznego odkształcenia warstwy wierzchniej (zwłaszcza wierzch chrop) jeśli cząstki obu powierzchni zostaną zbliżone na odległość działania sił molekularnych powstają wówczas lokalne szczepienia i następnie rozrywanie (wyrywanie cząstek lub rozmazywanie)

Ślizg- wykruszanie- powtarzające się odkształcenia plastyczne powiększają stopień zgniotu materiału warstwy wierzchniej> po wyczerpaniu zdolności do odkształceń > kruche pęknięcia> wykruszanie.

Tocz-łuszczenie -stopniowe narastanie odkształceń sprężysto-plastycznych w warstwie wierzchniej i naprężeń wewnętrznych (gdzie są największe naprężenia styczne) > następnie wychodzą na powierzchnie > powstają kratery> wypadają łuski. Fetting jest to proces niszczenia metali i ich stopów zachodzący w strefie styku dwóch ciał, pomiędzy którymi występują mikroprzemieszezenia o charakterze oscylacyjnym. Fetting występuje w miejscach „nominalnie" nieruchomych połączeń dwóch elementów. Cykliczność drgań i związana z nimi amplituda wzajemnych przemieszczeń powodują że zużycie ma charakter zmęczeniowo ścierny. Drgania i wywołane nimi mikroprzemieszezenia powierzchni styku powodują zmęczenie materiału i wykruszanie cząstek w strefie styku.

6) Tarcie płynne. Kawitacja

Rodzaje: ssąca, wypływowa, przepływowa i uderzeniowa. Podczas szybkiego przemieszczania się czopa w łożysku powstaje, za nim obszar obniżonego ciśnienia mający własności ssące w stosunku do pozostałej przestrzeni łożyska. W obszarze występowania najniższego ciśnienia istnieją sprzyjające warunki do powstawania pęcherzy kawitacyjnych, które powodują uszkodzenia powierzchni panwi. Uszkodzenia spowodowane tym rodzajem kawitacji najczęściej występują w postaci obwodowych pasm. Kawitacja wypływowa powstaje w obciążonej strefie łożyska, a jej przyczyną są również ruchy czopa w łożysku; na skutek szybkiego, promieniowego przemieszczania się czopa w łożysku sprzed niego następuje wypływ oleju w kierunku krawędzi łożyska. Wypływ taki jest najszybszy z obszaru minimalnej grubości filmu olejowego (h_min). Uszkodzenie usytuowane jest w środku rowka olejowego. W niektórych wypadkach uszkodzenia wywołane kawitacją wypływową mogą się rozszerzać na powierzchnię ślizgową panewki łożyska. Wierzchołek uszkodzenia skierowany jest zgodnie z kierunkiem obrotu wału, a odchylenie od osi jest zgodne z wypadkową kierunku wypływu oleju do rowka olejowego. Kawitacja uderzeniowa występuje najczęściej w łożyska silników szybko- i średnioobrotowych i związana jest z nieciągłością przepływu oleju przez łożysko, na skutek przejścia otworu nad powierzchnią panewki, od rowków olejowych do powierzchni ślizgowej. Następuje wówczas chwilowe przerwanie dopływu oleju do łożyska. Słupy oleju w wale i korbowodzie, na skutek działania sił bezwładności, cofają się gwałtownie i w łożysku pozostaje obszar obniżonego ciśnienia, sprzyjający kawitacji. Uszkodzenia związane są z obszarem obniżonego ciśnienia na końcu rowków olejowych lub, niekiedy, dalej, na powierzchni ślizgowej i powstają w chwili, gdy odbity impuls ciśnienia w otworze olejowym powoduje implozję, powstałych wcześniej, w strefie obniżonego ciśnienia, pęcherzy gazowych. Kawitacja przepływowa może wystąpić w łożysku, gdy na powierzchni ślizgowej pojawia się nieciągłości, które podczas przepływu oleju powodują odrywanie się jego strug od powierzchni tarcia, co może być przyczyną miejscowej zmiany ciśnienia. Nieciągłościami takimi są zazwyczaj krawędzie podcięcia powierzchni ślizgowej oraz krawędzie kieszeni, rowków i otworów olejowych. Ślady kawitacji przepływowej przy krawędziach rowka olejowego występują najczęściej w miejscu maksymalnego wypływu. Uszkodzeniom kawitacyjnym można przeciwdziałać poprzez: - zwiększenia odporności kawitacyjnej łożyska, - usunięcie określonej przyczyny kawitacji. Erozja to zjawisko mechanicznego niszczenia ciał stałych pod wpływem udarów strugi cieczy, gazu lub wyładowań elektrycznych. W łożyskach ślizgowych zjawisko erozji występuje głównie w okolicach kanałów smarowych doprowadzających olej pod stosunkowo dużym ciśnieniem i przy wysokich prędkościach przepływu. Uszkodzenia erozyjne są spotykane rzadko i mogą być niwelowane przez odpowiedni dobór usytuowania rowków smarowych. Elektrostatyczna erozja łożysk ślizgowych spalinowych napędzających generatory prądotwórcze. Uszkodzenia tego typu są dosyć łatwe do identyfikacji, ponieważ erozja występuje jednocześnie na powierzchni czopa i panwi. Badania powierzchni uszkodzonej w wyniku erozji elektrostatycznej wykazują równomiernie rozłożone kuliste kratery, których intensywność wzrasta w kierunku położenia minimalnej grubości filmu olejowego. Przyczyną tego typu uszkodzeń są prądy pasożytnicze, tak zwane prądy błądzące, indukowane przez maszynę elektryczną. Prądy pasożytnicze występują w maszynach elektrycznych pod wpływem. Nierównomiernego pola elektromagnetycznego wzdłuż osi maszyny.

Pitting zmęczenie materiału pod wpływem cyklicznego naprężenia (zapoczątkowanie pęknięć w punkcie największego wytężenia materiału - punkt Biełąjewa)> olej wnika w szczeliny i rozpycha je> wyrywanie przez olej cząstek metalu. Występuje podczas tarcia tocznego lub toczenia z poślizgiem, przy smarowanym styku w granicach naprężeń Hertza Zużycie takie jest spowodowane cyklicznym oddziaływaniem naprężeń kontaktowych powstających w warstwie wierzchniej elementów systemu tribologicznego.

7) Obsługiwanie według resursu/ obsługiwanie planowo zapobiegawcze

Remont następuje po upływie ustalonego czasu użytkowania. Zakres remontu po wystąpieniu uszkodzenia między remontami planowymi ogranicza się do minimum.

Zalety:

-możliwość dokonywania uzgodnień w planowaniu produkcji i obsługiwania: np. wyłączenia maszyn konieczne ze względu na obsługiwanie mogą być planowane w okresach niewielkiego zapotrzebowania na pracę danej maszyny lub podczas przerw w produkcji.

-zapotrzebowanie na części wymienne może być ustalone na podstawie planów remontowych (odpowiednie w czasie dostarczenie części)

-możliwość standaryzacji planów. Plany standardowe sprzyjają standaryzacji (ustaleniu) warunków pracy. Pociąga to za sobą zmniejszenie intensywności błędów popełnionych podczas prac obsługowych.

-możliwość odpowiedniego w czasie zlecenia prac obsługowych wykonawcom obcym:

-zapewnienie poprzez obsługiwanie zapobiegawcze odpowiedniej dyspozycyjności względnie, niezawodności

-zmniejszenie kosztów produkcji poprzez redukcję przerw produkcyjnych spowodowanych niezdatnością maszyny.

Wady:

-rezerwy eksploatacyjne wielu elementów mogą być niezupełnie wyczerpane. Większa liczba remontów to większe zapotrzebowanie na części wymienne.

-skutkiem częstych remontów jest większe prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzeń wczesnych spowodowanych błędami napraw elementów, błędami montażu, błędami podczas uruchamiania maszyny.

-brak możliwości określenia czasu użytkowania elementu(czasu do uszkodzenia elementu), ponieważ wymiana elementu następuje przed jego uszkodzeniem.

8) Rola towarzystwa klasyfikacyjnych w planowaniu remontów.

Bezpieczeństwo:

Kodeks pracy, kodeks cywilny- stanowią że:

-urządzenia techniczne, które mogą stwarzać zagrożenie dla życia lub zdrowia ludzkiego, mienia i środowiska przez:

-rozprężenie cieczy lub gazów znajdujących się pod ciśnieniem różnym od atmosferycznego

-wyzwolenie energii potencjalnej lub kinetycznej przy przemieszczaniu ludzi i ładunków w ograniczonym zasięgu.

-rozprzestrzenianie się materiałów niebezpiecznych o właściwościach trujących lub żrących w czasie ich magazynowania lub transportu w zbiornikach ciśnieniowych. Podlegają dozorowi technicznemu wykonywanemu przez organa dozoru technicznego.

Dozór techniczny polega na podejmowaniu działań zmierzających do zapewnienia bezpiecznego funkcjonowania urządzeń technicznych o których mowa wyżej.

Dozór techniczny nad urządzeniami technicznymi wykonywany jest w toku:

-projektowania

-wytwarzania materiałów i elementów przeznaczonych do ich budowy

-wytwarzania

-obrotu

-eksploatacji i napraw

Użytkownik urządzeń technicznych objętych dozorem technicznym może eksploatować urządzenie tylko po otrzymaniu decyzji zezwalającej na eksploatację wydanej przez właściwy organ dozoru technicznego. Decyzji takiej nie wydaje się dla urządzeń dopuszczonych przez właściwy organ dozoru technicznego oznaczonych trwałym znakiem. Eksploatujący urządzenie techniczne jest zobowiązany zawiadomić niezwłocznie właściwy organ dozoru technicznego o każdym niebezpiecznym uszkodzeniu lub nieszczęśliwym wypadku związanym z eksploatacją tego urządzenia.

Bezpieczeństwo formalne statku.

Międzynarodowe konwencje o bezpiecznej eksploatacji statków i o zapobieganiu zanieczyszczeniom.

-o bezpieczeństwie życia na morzu SOLAS 1974/1978

-o zapobieganiu zanieczyszczeniom morza przez statki Marpol 1973

-o liniach ładunkowych LL 1966

-o zapobieganiu zderzeniom na morzu COLREG 1972

-o wyszkoleniu marynarzy STCW 1995

-o pomierzeniu pojemności statków morskich Tonnage

Towarzystwa lokalne, państwowe lub kontrolowane przez państwo reprezentują lokalne interesy i wydają własne przepisy.

Przegląd- zespół czynności dotyczących statku i jego mechanizmów urządzeń, wyposażenia itp. Realizowany poprzez przeprowadzenie odpowiednich oględzin, pomiarów i prób.

Oględziny zewnętrzne: czynności polegające na zewnętrznym obejrzeniu konstrukcji, mechanizmów lub urządzeń bez obejrzenia konstrukcji, mechanizmów lub urządzeń bez ich demontażu, mając na celu ogólną ocenę ich stanu technicznego i ewentualne ustalenie zakresu dodatkowych oględzin szczegółowych.

Oględziny wewnętrzne- czynności polegające na obejrzeniu konstrukcji, mechanizmów lub urządzenia w stanie rozmontowanym częściowo lub całkowicie lub na obejrzeniu urządzeń od wewnątrz (kotły, zbiorniki ciśnieniowe) mające na celu ocenę ich stanu technicznego i ewentualne ustalenie zakresu dodatkowych oględzin.

Oględziny szczegółowe czynności polegające na dokładnym obejrzeniu konstrukcji, mechanizmu lub urządzenia znajdującego się w zasięgu ręki z ewentualnym zastosowaniem badań przy pomocy ostukania młotkiem, badań przy pomocy lupy itp.

Przegląd całkowity wału śrubowego:

-Przegląd całkowity przeprowadza się po wysunięciu wału z pochwy, umożliwiającym przeprowadzenie przeglądu w zakresie określonym w 5.6.2.2.3

W przypadku spełnienia niżej podanych warunków okres pomiędzy przeglądami wynosi 5lat.

1.Wał śrubowy posiada koszulkę i ciągłe lub uznane uszczelnienie olejowe lub wykonany jest z odpornego na korozję materiału.

2.Elementy konstrukcyjne wału spełniają wymagania przepisów

3.Podczas każdego przeglądu całkowitego wykonywane są badania nieniszczące uznaną metoda defektoskopii

-w przypadku śruby osadzonej na stożku z wpustem na co najmniej 1/3 długości stożka poczynając od jego największej średnicy (od koszulki wału śrubowego, jeżeli jest zastosowana).

-W przypadku śruby osadzonej na stożku bezwpustowo na przedniej części stożka poczynając od jego największej średnicy.

-W przypadku śruby zamocowanej do kołnierza na końcu wału śrubowego na części przechodzącej w kołnierz.

-pomiar opadu wału

-oględziny łożysk

-oględziny uszczelnienia olejowego i jego próba jeżeli występuje.

-sprawdzenie oświadczenia starszego mechanika potwierdzającego prawidłową eksploatację układu.

Przegląd zmodyfikowany wału śrubowego może być przeprowadzony w każdym 5-letnim cyklu zamiast przeglądu całkowitego w przypadku spełnienia niżej podanych warunków.

1.Wał śrubowy posiada uszczelnienie olejowe uznanego typu, jego łożyska są smarowane olejem a elementy konstrukcyjne spełniają wymagania przepisów.

2.Wał śrubowy i jego osprzęt nie są narażone na korozję.

3.Konstrukcja umożliwia wymianę uszczelnień bez zdejmowania śruby napędowej.

Zakres przeglądu zmodyfikowanego obejmuje:

1.Pomiary opadu wału/luzów łożyska rufowego

2.Oględziny dostępnych części wału po zdjęciu uszczelnień olejowych.

3.Sprawdzenie szczelności uszczelnień olejowych.

4.W przypadku śruby osadzonej za pomocą wpustu wykonanie uznaną metodą defektoskopii badań nieniszczących stożka w rejonie co najmniej 1/3 jego długości poczynając od największej średnicy, w takich przypadkach będzie wymagany demontaż śruby napędowej.

5.Sprawdzenie oświadczenia starszego mechanika potwierdzającego prawidłową eksploatację układu w tym sprawdzenie zapisów dotyczących zużycia oleju i jego temperatur.

6.Sprawdzenie zaświadczeń wydanych przez laboratorium uznane przez PRS lub producenta z regularnie przeprowadzanych (co pół roku) odpowiednią metodą badań próbek oleju smarowego pochwy wału. Próbki oleju do badań powinny być pobierane w warunkach eksploatacyjnych tzn. przy obracającym się wale śrubowym i ustalonej temperaturze oleju smarowego. Próbki powinny być pobierane z tego samego uzgodnionego i oznaczonego punktu poboru.

9) Obsługiwanie według stanu

-obsługiwanie według stanu ustalonego podczas przeglądu(badania urządzenia i jego elementów)

Przeglądy są wykonywane okresowo. Remont planuje się tak, aby przeprowadzić go bezpośrednio po przeglądzie w zakresie zależnym od wyników badań lub podczas następnego przeglądu, w przypadku wystąpienia uszkodzenia między przeglądami przeprowadza się remont a okres do następnego przeglądu liczy się od momentu wystąpienia uszkodzenia.

Zalety:

-podwyższenie niezawodności

-lepsze wykorzystanie rezerw eksploatacyjnych

Wady:

-nie zawsze istnieją pewne, przydatne w danej sytuacji efektywne metody i środki badań

-przeglądy wymagają zatrzymania i demontażu maszyny. Możliwe są wtedy uszkodzenia wczesne, spowodowane błędami montażu i uruchamiania.

10) Diagnostyka termalna i konwekcyjna

Ciepło węzła trybologicznego, ciepło tarcia w węźle + ciepło powstające podczas procesu zużycia. Metoda ta polega na pomiarze temperatur miejsc najbardziej obciążonych mechanicznie. Miarą diagnostyczną w tej metodzie jest gradient temperatur. Zakłucenie (przeciążenie, zanieczyszczenie)>lokalne przerwanie filmu olejowego(tarcie mieszane> wzrost temp> odparowanie oleju> tarcie technicznie suche> wzrost intensywności zużycia trybologicznego> wzrost temp...

Diagnostyka konwekcyjna polega na pomiarach cząstek w próbkach oleju. Możemy ją realizować :

online- bezpośrednio na pracującej maszynie(zliczanie cząstek unoszących się w stłumieniu oleju, zbadanie cząstek zatrzymanych na chipie)

offline- pobieranie próbek do lab. zlicz cząst w syst smarowania i analiza: (zbieranie czast na korkach magn/filtrach oleju).