Образование

Надежность — способность дизеля в течение требуемого времени выполнять заданные функции — сложная категория качества, обеспечиваемая на стадии конструирования, производства и эксплуатации. Надежность характеризуется показателями, отражающими работоспособность, безотказность, долговечность дизеля. В кораблестроении показатели надежности, определяющие ресурс дизеля до первой переборки и ресурс до капитального ремонта, указаны в технических условиях на поставку наряду с другими данными. Чем же все-таки характеризуется надежность дизеля? Прежде всего, надежным называют дизель, у которого в процессе эксплуатации не случаются отказы в работе, т. е. ситуации, при которых вследствие повреждения деталей и узлов его дальнейшая эксплуатация исключается. Различают внезапные и постепенные отказы. Внезапные, или непредсказуемые, отказы — это чаще всего вопрос качественного изготовления деталей и сборки дизеля. У дизельных электростанций, рассчитанных на длительную работу при полной нагрузке и находящихся в исправном состоянии, при непрерывном вахтенном обслуживании внезапных отказов не должно быть. Но исходное качество деталей вследствие износа, коррозии, усталости (старения) материала не остается постоянным. Накапливающиеся со временем изменения формы трущихся деталей и структуры металла камеры сгорания, отложения на поверхностях теплообменных аппаратов и в газовоз­душных трактах, коррозионно-эрозионные повреждения элементов топливной аппаратуры и многие другие факторы способны вы­звать неисправное состояние и постепенный отказ в работе. Следовательно, одним из условий обеспечения надежности дизеля в эксплуатации является его поддержание в исправном состоянии. С этой целью применяют, как известно, плановые и профилактические техническое обслуживание и ремонт. Однако специфика работы судов морского флота (круглогодичная эксплуатация, отрыв от баз обслуживания и т.п.) затрудняют своевременное проведение этих мероприятий в полном объеме. Иногда возникает проблема, как оценить исправность дизеля и пригодность его для дальнейшей эксплуатации. Здесь может помочь знание основополагающих связей надежности дизеля с конструкцией и условиями работы на судне. Инженерный опыт формируется в процессе непосредственных наблюдений и обобщений показаний контролируемых параметров, кос­венных и прямых оценок технического состояния узлов. Например, из визуального осмотра деталей, подвергающихся изнашиванию, всегда можно сделать правильный вывод о необходимости их замены. Так, образование острых кромок колец может привести к задиру цилиндра, изношенные до свинцовистой бронзы вкладыши подшипников теряют несущую способность, потеря плотности клапанов ведет к их быстрому прогоранию. Труднее установить связи между рабочим состоянием детали и старением материала и дать конкретные указания о замене и объеме работ по техническому обслуживанию. Однако и здесь накопление опыта по ресурсу поршней, крышек, шатунов, крепежных деталей ответственных узлов, знание их связей с конкретными условиями нагружения позволяют так организовать техническое использование и обслуживание, чтобы по возможности исключить снижение надежности дизеля вследствие отказов. Это требование объясняется тем, что отказ в работе дизеля может привести к аварийной ситуации, угрожающей в целом безопасности судна и экипажа. Кроме того, потеря ходового времени из-за отказов обычно обходится дороже экономических выгод, получаемых, например, от форсирования мощности и скорости. Положения, определяющие связь технического использования с надежностью дизеля. Частично эти положения сформулированы в Правилах технической эксплуатации судовых дизелей. В условиях длительного режима полного хода не допускается перегрузка дизеля по крутящему моменту (указателю нагрузки или индикатор­ному давлению), максимальному давлению сгорания и температуре выпускных газов за цилиндрами, перед и за турбиной, а также перегрузка отдельных цилиндров. Это положение реализуется на практике путем сопоставления рабочих значений контролируемых параметров с предельными для конкретного дизеля, а также путем задания режимов работы на основе ограничительных характеристик, на­пример, по допустимой подаче топлива. Рабочие режимы не должны выходить за пределы ограничительной характеристики и назначаться с некоторым (5—10%) запасом по отношению к допускаемой подаче топлива. Снижению надежности вследствие старения материала теплонапряженных деталей камеры сгорания способствует работа с переменными нагрузками. Частые и глубокие теплосмены, вызываемые изменением подачи топлива на маневренных режимах и, особенно при работе во льдах, являются причиной термоусталости мате­риала и, как правило, приводят к появлению трещин и разрушению деталей ЦПГ. Термоусталостные явления усиливаются при загрязнениях поверхностей со стороны охлаждения и общем повышении температуры деталей. Иногда простое соблюдение рекомендаций морского регистра и инструкций по эксплуатации может продлить в разы жизнь двигателя.