Báo cáo khoa học: "xác định một số chỉ tiêu độ tin cậy của hệ động lực tàu vận tải biển thông qua thời gian làm việc không hỏng"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

71
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Bài viết trình bày quá trình tính toán, xác định một số chỉ tiêu độ tin cậy của hệ động lực một số loại tàu vận tải biển đang sử dụng trong ngành vận tải biển Việt Nam thông qua việc khảo sát thời gian làm việc không hỏng của các hệ thống đó trong quá trình khai thác.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "xác định một số chỉ tiêu độ tin cậy của hệ động lực tàu vận tải biển thông qua thời gian làm việc không hỏng"

xác định một số chỉ tiêu độ tin cậy của hệ động lực tàu vận tải biển thông qua thời gian làm việc không hỏng Pgs. ts. đỗ đức tuấn Bộ môn Đầu máy - Toa xe Khoa Cơ khí - Trường ĐHGTVT ths. ncs. nguyễn trung hải Khoa Cơ điện - Học viện Hải quân Tóm t ắt: Bài viết trình bày quá trình tính toán, xác định một số chỉ tiêu độ tin cậy của hệ động lực m ột số loại tàu vận tải biển đang sử dụng trong ngành vận tải biển Việt Nam thông qua việc khảo sát thời gian làm việc không hỏng của các hệ thống đó trong quá trình khai thác. Summary: The article presents the caculating process and identification of some of the reliability criteria of ships of dynamic system used in Vietnam. The process was conducted by examining the s ystem's operating time during which breakdown is not involved. . Đặt vấn đề Ngày nay, vấn đề độ tin cậy của sản phẩm càng trở nên quan trọng và cấp thiết hơn do tính chất cơ khí hoá, tự động hoá các quá trình sản xuất trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và giao thông vận tải, v.v… Sự kém tin cậy của sản phẩm, l àm xuất hiện những sự cố của thiết bị, dẫn đến chi phí cho sửa chữa gia tăng, hoặc phải dừng máy với thời gian dài, thậm chí có những trường hợp dẫn đến tai nạn gây tổn thất lớn, trong đó có cả sinh mạng con người. Đối với tàu thuỷ, an toàn trên biển là vấn đề cực kỳ quan trọng. Khả năng cơ động của con tàu được quyết định bởi độ tin cậy của hệ động lực (HĐL). Các tàu vận tải biển đóng tại Việt Nam với tỷ lệ 30% nội địa hoá, sử dụng 100% động cơ chính của nước ngoài, trong đó có động cơ diesel kiểu 6L350PN do Séc và Xlôvakia sản xuất. Mặc dù đã thực hiện đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế và chế tạo, nhưng do điều kiện khắc nghiệt của môi trường, do trình độ khai thác và quản lý chưa tốt của người sử dụng, v.v… dẫn đến chất lượng làm việc của HĐL vẫn bị bị suy giảm. Kinh nghiệm của các chuyên gia cho biết, thiết bị năng lượng tàu chiếm 60 - 80% toàn bộ các hư hỏng, trong đó 80 -90% rơi vào các động cơ chính, thiết bị bổ trợ và các hệ thống bơm. Vì vậy, việc nghiên cứu để duy trì các HĐL đảm bảo được định mức khai thác, sử dụng có hiệu quả và an toàn là hết sức cần thiết. Những năm gần đây, ở Việt Nam, trong lĩnh vực tàu thu ỷ, đã có một số các công trình nghiên cứu độ tin cậy của một số phần tử cá biệt (các động cơ chính là chủ yếu), nhưng chưa có công trình nghiên cứu, đánh giá độ tin cậy của toàn bộ hệ động lực. Trong khi đó, thực tế đang tồn tại hai vấn đề đòi hỏi các chuyên gia đóng tàu cần giải quyết, thứ nhất là độ tin cậy của tàu và thiết bị kỹ thuật, thứ hai l à kéo dài thời hạn khai thác kỹ thuật của chúng. Đối tượng nghiên cứu của bài viết này là hệ động lực các tàu vận tải biển Việt Nam sử dụng động cơ 6L350PN có trọng tải 1000 và 450 tấn.
Qua tính toán xác định được những phần tử có độ tin cậy thấp, l àm cơ sở đề xuất các biện pháp tổ chức, quản lý và xây dựn g các qui trình khai thác sử dụng hợp lý, nhằm nâng cao độ tin cậy của HĐL (trước mắt có thể lập đ ược biểu đồ tiêu chuẩn BDKT cho hệ động lực, giảm đ ược chi phí khai thác sử dụng và làm luận cứ để xác định thời hạn bảo hành tối ưu HĐL, v.v…). Điều này có ý nghĩa rất lớn trong sự phát triển của ngành công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam. ii. Tổng quan về tình hình phát triển đội tàu vận tải biển Việt Nam Vận tải biển là lĩnh vực kinh tế quan trọng, có nhiều đóng góp cho sự nghiệp xây dựng và bảo vệ đất nước. Năm 2001 Bộ GTVT đã có đ ề án "Qui hoạch phát triển GTVT đến năm 2010 và chiến lược phát triển GTVT đến 2020", trong đó, nhu cầu đầu tư cho vận tải đường biển chiếm tỷ lệ khá lớn, chỉ đứng sau đường bộ. Sự phát triển của đội tàu biển Việt Nam trong thời gian từ 1993 đến 2001 được giới thiệu trong bảng 1. Các số liệu trên bảng 1 cho thấy, đội tàu vận tải biển Việt Nam liên tục phát triển trong những năm gần đây. Tuy nhiên, còn khoảng 70-80% các loại tàu vận tải biển đang sử dụng đã lạc hậu, già nua, tuổi trung bình từ 13-14 năm, so với thế giới là ở mức cao. Vì vậy, hiện nay ngành GTVT đang quan tâm đến việc không ngừng nâng cao chất lượng và độ tin cậy của đội tàu hiện có. Bảng 1. Sự phát triển của đội t àu biển Việt Nam từ 1993 - 2001 [ Số liệu của Đăng kiểm Việt Nam] Các thông Hoạt động số Tổng số Tổng dung Tổng trọng Tổng công Tuổi trung tuyến biển TT bình (năm) V iệt Nam tàu (chiếc) t ải (tấn) suất (ML) tích (GT) Năm (chiếc) 1 1993 640 784318 1148545 681104 13,00 1362 2 1994 670 789234 1186265 768245 13,45 450 3 1995 694 744234 1068707 891134 13,80 628 4 1996 781 833189 1183205 966372 13,68 538 5 1997 796 838912 1220750 770049 13,94 745 6 1998 832 905792 1316035 867730 13,20 709 7 1999 840 964709 1636869 885721 14,76 - 8 2000 1043 1210072 2018262 1035841 14,86 984 9 2001 1056 1186079 1720203 - 14,40 - 2.1. Đặc điểm các tàu vận tải biển sản xuất tại Việt Nam Tàu thuỷ được sản xuất tại Việt Nam có các đặc điểm chính sau đây: 1. Phần lớn các tàu được thiết kế do Đăng kiểm nước ngoài giám sát. 2. Tàu được thiết kế, chế tạo để hoạt động trong môi trường khí hậu ph ức tạp có nhiều tác động xấu đến độ tin cậy của hệ động lực.
3. Con tàu là sản phẩm đ ược ra đời trong điều kiện công nghệ sản xuất chưa hiện đại, phương tiện sản xuất còn thiếu và cùng một kiểu tàu nhưng do nhiều nhà máy sản xuất nên việc tiêu chuẩn hoá và tính đồng nhất chưa cao. 4. Hầu hết các thiết bị vật tư, phụ tùng quan trọng của hệ động lực phải nhập từ các nước có điều kiện tiêu chu ẩn khác Việt Nam và trên một con tàu sử dụng nhiều thiết bị của nhiều nước khác nhau. Vì vậy, nhiều TBKT trên tàu có chất lượng làm việc không cao, việc sửa chữa phức tạp, mất nhiều thời gian. Xét về mặt độ tin cậy, hệ động lực có các đặc điểm sau: 1. Hệ động lực gồm nhiều phần tử hợp thành, các phần tử đa dạng về kiểu loại, có nhiều chế độ làm việc và các ph ần tử có thể phục hồi được sau khi bị hỏng. 2. Trong sơ đồ chức năng của hệ động lực, có sự liên hệ giữa các phần tử phức tạp với nhau. 3. Hệ động lực là hệ thống kỹ thuật có áp dụng chế độ BDKT và KSĐK. 4. Vận hành, khai thác hệ động lực còn nhiều phức tạp. Các đặc điểm trên chứng tỏ hệ động lực là hệ thống phức tạp xét dưới góc độ độ tin cậy, vì vậy, việc tìm kiếm các phương pháp thích hợp để đánh giá độ tin cậy của hệ động lực trong điều kiện Việt Nam l à một yêu cầu cấp thiết và mang tính thời sự. 2.2. Một số loại tàu do Việt Nam đóng từ 1990 - 2003 Hơn 10 năm qua, ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam không ngừng lớn mạnh, đã cho ra đời nhiều loại tàu hàng đạt chất lượng cao có trọng tải từ 450 tấn đến 6500 tấn, 11500 tấn và một số tàu chuyên dùng để xuất khẩu, v.v… Tính đến đầu năm 2002, đội tàu biển quốc gia Việt Nam có 770 chiếc, với tổng trọng tải 1932517 DWT (tương đương 1393948 GT). Đội ngũ chủ tàu (nhà quản lý tàu) cũng khá đông đảo, đến tháng 3 năm 2002 cả nước có 242 chủ tàu (Miền Bắc: 146, Miền Trung: 24 và Miền Nam: 72). Năm 2001 tổng sản lượng vận tải biển quốc gia đạt 19,359 triệu tấn, tăng 7,25% so với năm 2000. Vận tải nội địa đạt 5,86 triệu tấn, tăng 4,7% so với năm 2000... Nhiệm vụ kế hoạch năm 2003 lĩnh vực hàng hải: vận tải biển sản lượng tăng 08% so với năm 2002, hàng hoá thông qua cảng biển tăng 12% so với năm 2002; sản xuất công nghiệp: ổn định đóng tàu 6500-7000 tấn, tiếp tục đóng tàu 12500, 11500 tấn, đóng tàu dầu mẫu 13 500 tấn v.v… Trong bảng 2 và 3 giới thiệu một số kiểu tàu có động cơ chính kiểu 6L350PN, được hạ thuỷ từ năm 1990 đến 2003, hiện đang được sử dụng làm nhiệm vụ vận tải phục vụ quốc phòng, chủ yếu trong Quân chủng Hải quân. B ảng 2. Một số tàu vận tải biển do Việt Nam đóng Loại tàu TT 1000 Tấn 600 Tấn 450 Tấn Các đặc tính kỹ thuật Chiều dài, m 1 70,75 69,13 59,15 Chiều rộng, m 2 11,8 10 9,0 Mớn nước trung bình, m 3 3,95 3,2 3,25 Vận tốc kinh tế (max), hl/h 4 12 (14) 10 (12) 8 (10) Trọng tải, tấn 5 1000 600 450
Công dụng chở hàng của tàu Hàng rời Hàng rời Hàng rời 6 Kiểu động cơ chính 7 6L350PN 6L350PN 6L350PN Số động cơ chính trên tàu, chiếc 8 02 01 01 Số chân vịt trên một tàu, chiếc 9 02 01 01 Tổng cộng số tàu, chiếc 10 13 02 22 B ảng 3. Các loại t àu Trường Sa và HQ được chọn làm đối tượng khảo sát Năm sản xuất Nhà máy sản xuất S/L động cơ chính Nơi sử dụng TT Tên tàu 1 2 3 4 5 6 Loại tàu 1000 Tấn Trường Sa 01 1 1990 02 Trường Sa 02 2 1991 02 Trường Sa 04 Hạ Long 3 1992 02 Tp. HCM Quảng Ninh Trường Sa 06 4 1993 02 Trường Sa 08 5 1994 02 Trường Sa 10 6 1995 02 Trường Sa 12 7 1994 01 Cam Ranh Khánh Hoà Bạch Đằng Trường Sa 14 8 1996 02 Hải Phòng Trường Sa 16 9 1997 02 Tp. HCM Trường Sa 18 10 1998 02 Cam Ranh Trường Sa 19 Bến Kiền 11 1999 02 Tp. HCM Hải Phòng Trường Sa 20 12 2002 02 Cam Ranh Trường Sa 21 13 2003 Ba Son 02 Tp. HCM Loại tàu 450 Tấn 1 HQ - 606 1993 X 51 01 Tp. HCM 2 HQ - 607 1994 01 Sông Cấm 3 HQ - 608 1995 01 Bà Rịa 4 HQ - 609 1994 Ba Son 01 Vũng Tàu Tp. HCM 5 HQ - 621 1995 01 6 HQ - 622 X 51 01 1995 Sông Cấm 7 HQ - 624 01 Bến Kiền 8 HQ - 626 01 Hà Nội Vũng Tàu 9 HQ - 636 01 1998 Vũng Tàu 10 HQ - 638 A 173 01 III. Xác định các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ động lực tàu Trường Sa và tàu HQ sử dụng trong ngành vận tải đường thuỷ Việt Nam giai đoạn 1993-2002 3.1. Khảo sát và thu thập số liệu thống kê Độ tin cậy của hệ thống động lực trên tàu thu ỷ phụ thuộc vào đ ộ tin cậy của các bộ phận và phân hệ cơ bản như động chính, các thiết bị phục vụ hệ thống động lực, ổ đỡ chặn hệ trục, các ổ đỡ của hệ trục, các trục của hệ động lực và chân vịt.
Để xác định các thông số độ tin cậy của hệ thống động lực trên tàu thuỷ đã tiến hành khảo sát, thu thập các số liệu thống kê về thời gian làm việc của các hệ bộ phận tương ứng trên tàu thuỷ tới khi xuất hiện hư hỏng phải dừng tàu (thời gian làm việc giữa các lần xảy ra hư hỏng hay thời gian làm việc tới hỏng) của các loại tàu Trường Sa (tải trọng 1000 Tấn) và tàu HQ (tải trọng 450 Tấn) đang sử dụng tại các vùng biển Việt Nam trong thời gian từ 1993 đến năm 2002. Một số tàu do Việt Nam đóng được chọn làm đối tượng khảo sát được thể hiện trong bảng 3. Các loại tàu đã nêu chỉ được tiến hành khảo sát tại Quân chủng Hải quân. Qua khảo sát trong toàn bộ quá trình hoạt động của các tàu trong khoảng thời gian từ 1993 đến 2002 thấy rằng: 1. Đối với tàu Trường Sa trọng tải 1000 tấn, chân vịt và các trục của hệ động lực của các tàu trong toàn bộ giai đoạn khảo sát hầu nh ư không xảy ra hư h ỏng đột xuất, ổ đỡ chặn hệ trục hư hỏng đột xuất không nhiều, còn các ổ đỡ của hệ trục có h ư hỏng đột suất là đáng kể, còn các thiết bị phục vụ hệ thống động lực và động cơ chính của tàu là đối tượng có nhiều hư hỏng đột suất nhiều nhất. 2. Đối với tàu HQ trọng tải 450 tấn, chân vịt và các trục của hệ động lực, ổ đỡ chặn và các ổ đỡ của hệ trục hầu như không có hư hỏng đột suất, các hư hỏng đột suất xảy ra chủ yếu đối với các thiết bị phục vụ hệ thống động lực và đ ộng cơ chính. Vì vậy kết quả tính chỉ bao gồm các bộ phận: ĐCC, các thiết bị phục vụ HĐL, ổ đỡ chặn hệ trục và các ổ đỡ hệ trục. 3.2. X ử lý các tập số liệu thống kê đại lượng ngẫu nhiên Sau khi tập hợp các số liệu thống kê đã tiến hành xác lập: - Các tập số liệu thống kê đại lượng ngẫu nhiên về thời gian làm vi ệc của từng bộ phận của các hệ động lực hệ trên các loại tàu đã nêu giữa hai lần xảy ra hư hỏng kế tiếp khi tàu thuỷ vận hành trên biển, dẫn đến phải dừng tàu để sửa chữa (hay thời gian làm việc tới hỏng) Tlvi,. - Các tập số liệu thống kê đại lượng ngẫu nhiên về thời gian dừng tàu để sửa chữa do một hư hỏng của từng bộ phận của hệ thống động lực gây ra (thời gian phục hồi) Tfhi. Việc xử lý các tập số liệu thống kê đại lượng ngẫu nhiên nhằm: - Xác định các quy luật phân bố (hàm mật độ phân bố) của các đại lượng ngẫu nhiên về thời gian làm việc giữa các lần hỏng và thời gian dừng tàu do hư hỏng của từng bộ phận nói riêng và của tổng thể hệ thống động lực nói chung; - Xác định các đặc trưng bằng số tương ứng của các quy luật phân bố, bao gồm: kỳ vọng toán, phương sai, sai lệch bình ph ương trung bình v.v... của thời gian làm vi ệc giữa các lần hỏng và thời gian phục hồi của từng bộ phận nói riêng và của tổng thể hệ thống động lực thàu thuỷ nói chung; - Từ các giá trị kỳ vọng toán tương ứng, tiến hành xác định cường độ hỏng và cường độ phục hồi của từng bộ phận của hệ thống động lực riêng  i ,  i , và của tổng thể hệ thống động lực nói chung s , s ; - Từ các giá trị cường độ hỏng và cường độ phục hồi của từng bộ phận (phân hệ), tiến hành xác định các thông số độ tin cậy: xác suất làm việc không hỏng (hàm tin cậy), xác suất hỏng, hệ số sẵn sàng, hệ số không sẵn sàng và hàm sẵn sàng của từng bộ phận (phân hệ) và cho tổng thể hệ thống động lực tàu thuỷ theo từng năm và cho cả quá trình khảo sát; - Việc xác định các thông số độ tin cậy được tiến hành theo hai phương án:
Phương án 1. Xác định độ tin cậy của các phân hệ với tư cách là các ph ần tử liên kết nối tiếp không phục hồi (tức là chỉ sử dụng giá trị kỳ vọng toán thời gian l àm việc tới hỏng của các phân hệ mà không xét tới cường độ phục hồi ). Phương án 2. Xác định độ tin cậy của các phân hệ với t ư cách là các phần tử liên kết nối tiếp có phục hồi (tức là sử dụng đồng thời giá trị kỳ vọng toán thời gian l àm việc tới hỏng và kỳ vọng thời gian phục hồi của các hệ thống, hay nói khác, có xét tới cường độ phục hồi ). Các biểu thức xác định độ tin cậy P(t) của phần tử không xét tới quá trình phục hồi [3]: 1. Phân bố Gauss z (t  a) 1 1  2 P(t)  1  (z)  1   exp  2 t dt , z  , (1)  2    2. Phân bố Lôgarits chuẩn  ln t  ln t 0     , z   ln t  ln t 0 P(t) = 1-(z) =1-  , (2)   ln t    ln t      0 0 3. Phân bố Mũ P(t)  e t , (3) 4. Phân bố Gamma x  1 t P(t)  1   x e dt , (4) () 0 5. Phân bố Veibull  t  P(t)  1  exp , (5)     6. Phân bố Rơlei  t2  P(t)  exp  2  , (6)  2 r    7. Phân bố Macxoen   t2  21 t 2 exp  dt , P(t)  1  (7)  2  3  2 c    c 0 Cường độ hỏng của phần tử t  khi không xét tới qúa trình phục hồi: Mối quan hệ giữa (t) và P(t) được xác định một cách tổng quát [1], [3]
f (t) f(t) (t) = = , (8)  P(t )  f (t)dt 0 Các dạng hàm cường độ hỏng đối với các loại phân bố khác nhau được thể hiện trên hình 1. (t) 1 2 3 4 5 6 7 0 t Hình 1. Các dạng hàm cường độ hỏng đối với các loại phân bố khác nhau 1. Mũ; 2. Logarit chuẩn; 3. Erlang; 4. Rơlei; 5. Veibull; 6. Gamma; 7. Chuẩn. Việc xử lý số liệu thống kê được tiến hành trên cơ sở lý thuyết độ tin cậy và thống kê toán học nhờ chương trình xử lý số liệu chuyên dùng [2]. Mỗi tập số liệu được xử lý theo 7 luật phân bố khác nhau, bao gồm các luật phân bố: Chuẩn (Gauss), Lôga chuẩn, Mũ, Gamma, Veibull, Rơlei và Maxoen. Chương trình xử lý [2] cũng cho phép xác định quy luật phân bố lý thuyết phù hợp hoặc phù hợp nhất với phân bố thực nghiệm của các đại lượng ngẫu nhiên đang xét. Trong bài viết này giới thiệu các kết quả tính toán theo phương án 1. 3.3. Kết quả xác định các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ động lực tàu Trường Sa và tàu HQ khai thác trong ngành đường biển Việt Nam giai đoạn 1993 - 2002 Đối với tàu Trường Sa đã tiến hành xử lý số liệu thống kê độc lập cho 4 phân hệ: - ổ đỡ chặn hệ trục; - các ổ đỡ hệ trục; - các thiết bị phục vụ hệ động lực; - động cơ chính. và sau đó tổng hợp cho toàn bộ hệ động lực của tàu. Ngoài ra đã tiến hành ghép hai tập số liệu “ổ đỡ chặn hệ trục” và “các ổ đỡ hệ trục” tạo thành một tệp mới và cũng là một phân hệ mới mang tên “các ổ chặn và ổ đỡ của hệ trục”. Đối với tàu HQ đã tiến hành xử lý số liệu thống kê một cách độc lập cho 2 phân hệ: - các thiết bị phục vụ hệ động lực; - động cơ chính. và sau đó tổng hợp cho toàn bộ hệ động lực của tàu.
Kết quả xử lý cho thấy các đại lượng ngẫu nhiên đã nêu tuân theo các luật phân bố Gauss, Lôga chuẩn, Mũ, Gamma, Rơlei và Macxoen. Kết quả tính toán các thông số độ tin cậy của các bộ phận hệ động lực trên tàu Trường Sa và tàu HQ bao gồm: giá trị kỳ vọng toán thời gian làm việc giữa hai lần hỏng, hàm xác suất làm việc không hỏng và hàm cường độ hỏng của các bộ phận trong hệ thống động lực trên tàu. Các giá trị kỳ vọng toán thời gian làm việc giữa các lần hỏng và cường độ hỏng của các bộ phận tổng hợp cho cả giai đoạn 1993-2002 được cho trong bảng 4. Bảng 4. Kết quả tính toán các thông số độ tin cậy của các hệ thống động lực trên tàu Trường Sa và tàu HQ tổng hợp cho cả giai đoạn 1993-2002 Các thiết bị Các ổ đỡ Các ổ đỡ Tổng hợp của Động cơ ổ đỡ chặn hệ phục vụ hệ và ổ chặn chính trục hệ trục hệ động lực TT Các thông số hệ trục động lực 1993 - 2002 1993 - 2002 1993 - 2002 1993 - 2002 1993 - 2002 1993 - 2002 I T àu Trường Sa (TS) Kỳ vọng toán thời gian 1.1 làm việc giữa các lần 101,24727 108,42215 189,30649 129,3889 142,06553 109,7228 hỏng, Tlvi , [ngày] Cường độ hỏng,  i ,[ngày 1.2 0,00988 0,00922 0,00528 0,00773 0,00704 0,00911 -1 ] II T àu HQ Kỳ vọng toán thời gian 2.1 làm việc giữa các lần 183,2287 194,97556 - - - 185,1678 hỏng, Tlvi , [ngày] Cường độ hỏng,  i ,[ngày 2.2 0,00546 0,00513 - - - 0,0054 -1 ] Khi coi các bộ phận trong hệ động lực là các phần tử liên kết nối tiếp không phục hồi, tức là chỉ xét thuần tuý thời gian làm việc không hỏng của các đối tượng, (không xét tới cường độ phục hồi ), hàm xác suất làm việc không hỏng và hàm cường độ hỏng của các bộ phận trong hệ thống động lực của các tàu Trường Sa và tàu HQ trong thời gian khảo sát 1993 - 2002 được xác định và thể hiện trong các bảng 5 và 6. Đồ thị các hàm mật độ, hàm phân bố, hàm tin cậy và hàm cường độ hỏng của động cơ chính và hệ ổ đỡ trục của hệ động lực trên các tàu Trường Sa và HQ trong giai đoạn 1993 - 2002 được thể hiện trên các hình 2 đến hình 4. Mức độ tin cậy của các bộ phận trong hệ thống động lực trên các tàu Trường Sa và tàu HQ tổng hợp cho cả giai đoạn 1993-2002 được thể hiện trong bảng 7. B ảng 5. Kết quả tính toán các thông số độ tin cậy của hệ thống động lực tàu Trường Sa giai đoạn 1993 - 2002 T Hàm tin cậy Hàm cường độ hỏng T 1 Động cơ chính; n=197 Mũ; 0,3 > p > 0,2 x   0,00988 Px   e 0,00988x 2 Các thiết bị phục vụ hệ động lực; n=153
0,000241.x 1,10126 .e 0,01938 .x Gamma: 0,5 > p > 0,3 x   x x Px   1   0,0002406 .x1,10126e0,01938x dx 1   0,0002406.x 1,10126 .e 0,01938 dx 0 0 Mũ; 0,2 > p > 0,1 x   0,00922 Px   e 0,00922x Lôga chuẩn: 0,1>p>0,05 2 0,63942.e 1,28445 ln x 4,4914  Px   1  1,60278ln x  4,4914  x   x  x1,60278ln x  4,4914  3 ổ đỡ chặn hệ trục; n=13 R ơlei: 0,3 > p > 0,2 2 x   0,00004381x P x   e 0,000021905x 2 Macxoen: 0,3 > p > 0,2 0,000000478 x 2 e 0,000035539 x x   x 2 x Px   1   0,000000478 x 2 e 0,000035539x dx 2 1   0,000000478 x 2 e 0,000035539 x dx 0 0 Gauss: 0,2 > p > 0,1 2 0,00527e 0,000087263 x 189,306  x   1  0,01321x  189,306  Px   1  0,01321x  189,306  Gamma: 0,1 > p > 0,05 0,0000000001 .x 5,25449 e 0,03304 x x   x Px   1   0,0000000001.x 5,25449e 0,03304x dx x 1   0,0000000001 .x 5,25449 e 0,03304 x dx 0 0 4 Các ổ đỡ hệ trục; n=50 0,000000067.x 3,21799 e 0,0326 x Gamma: 0,5 > p > 0,3 x   x x Px   1   0,000000067 .x 3б21799e 0,0326x dx 1   0,000000067.x 3,21799 e 0,0326 x dx 0 0 R ơlei: 0,5 > p > 0,3 x   0,00009378 x 2 Px   e 0,00004689 x 2 0,86491.e 2,35013942 ln x 4,75645  Lôga chuẩn: 0,3>p>0,2; x   Px   1  2б16801ln x  4,75645  x  x2,16801ln x  4,75645  Macxoen: 0,2 > p > 0,1 2 0,000001479 x 2 e 0,000076075 x x   x  0,000076075 x2 Px   1   0,000001479 x 2 e dx x 2 1   0,000001497 x 2 e 0,000076075 x dx 0 0 5 ổ đỡ chặn hệ trục + Các ổ đỡ hệ trục; n=63 R ơlei: 0,2 > p > 0,1 x   0,00007779 x 2 Px   e 0,000038895 x 6 Tổng hợp hệ động lực; n=413  2 =20,911 0,000291945.x 1,0377 e 0,01857 x x   Gamma: 0,01 > p > 0,001; KPH với x x 1   0,000291945.x 1,0377 e 0,01857 x dx Px   1   0,000291945.x 1,0377e 0,01857x dx 0 0 2  x   0,00911 Mũ; p< 0,001; KPH với =27,385
Px   e 0,00911x Bảng 6. Kết quả tính toán các thông số độ tin cậy của hệ thống động lực tàu HQ giai đoạn 1993-2002 Hàm tin cậy Hàm cường độ hỏng TT Động cơ chính; n=77 1 Gauss: 0,2 > p > 0,1 2 0,00501e 0,000078805 x 183,228  x   1   0,01255x  183,228  Px   1   0,01255x  183,2281 R ơlei: 0,2 > p > 0,1 x   0,000046764 x 2 Px   e 0,000023382 x Macxoen: 0,2 > p > 0,1 2 0,000000527 x 2 e 0,00003793 x x   x  0,000037936x2 Px   1   0,000000527 x 2 e dx x 2 1   0,000000527 x 2 e 0,00003793 x dx 0 0 Các thiết bị phục vụ hệ động lực; n=82 2 2 0,00502e 0,000079062x 194,975 Gauss: 0,01 > p > 0,001; KPH với  2 =17,358 x   Px   1  0,01257x  194,975  1  0,01257x  194,975 Macxoen: 0,01 > p > 0,001; KPH với  2 =17,844 2 0,000000438 x 2 e 0,000033502 x x   x 2 x Px   1   0,000000438 x 2 e 0,000033502x dx 2 1   0,000000438 x 2 e 0,000033502 x dx 0 0 Rơlei: 0,01 > p > 0,001; KPH với  2 =19,5417 x   0,000041299 x 2 Px   e 0,00002065 x Tổng hợp hệ động lực; n=159 3 Gauss: 0,01 > p > 0,001; 2 0,00498e 0,000077838x 185,167 KPH với  2 =21,78966 x   1  0,01248x  185,167 Px   1  0,01248x  185,167   2 = 24,3 Macxoen: 0,001 < p ; KPH với 2 0,000000511x 2 e 0,000037145 x x   x 2 x Px   1   0,000000511x 2 e 0,000037145x dx 2 1   0,000000511x 2 e 0,000037145 x dx 0 0 R ơlei: 0,001 < p ; KPH với  2 = 25,50899 x   0,00004579 x 2 Px   e 0,000022895 x Ghi chú: Biến số thời gian l àm việc không hỏng t trong các công thức (1) - (8) và hình 1 và biến số thời gian làm việc không hỏng x của các phần tử trong các biểu thức ở bảng các 5, 6 và các hình 2 - 4 và là hoàn toàn đồng nhất với nhau. Bảng 7. Mức độ tin cậy của các bộ phận trong hệ động lực tàu Trường Sa và tàu HQ giai đoạn 1993-2002 Mức tin cậy Hệ động lực tàu Trường Sa Hệ động lực tàu HQ
Ổ đỡ chặn hệ trục 1 - (Các ổ đỡ và ổ chặn hệ trục) 2a - Các ổ đỡ của hệ trục 2b - Các thiết bị phục vụ hệ thống động lực Các thiết bị phục vụ hệ thống động lực 3 Động cơ chính Động cơ chính 4 Hình 2. Đồ thị hàm m ật độ, hàm phân bố, hàm tin cậy và hàm cường độ hỏng phân bố mũ thời gian làm việc không hỏng của động cơ chính tàu Trường Sa giai đoạn 1993 - 2002 Hình 3. Đồ thị hàm m ật độ, hàm phân bố, hàm tin cậy và hàm cường độ hỏng phân bố Rơlei thời gian làm việc không hỏng của các loại ổ đỡ hệ trục t àu Trường Sa giai đoạn 1993 - 2002
Hình 4. Đồ thị hàm mật độ, hàm phân bố, hàm tin cậy và hàm cường độ hỏng phân bố Gauss thời gian làm việc không hỏng của động cơ chính tàu HQ giai đoạn 1993 - 2002 IV. Một số nhận xét về các thông số độ tin cậy của các hệ thống động lực trên tàu Trường Sa và tàu HQ 1. Các chỉ tiêu độ tin cậy đã xác định là cơ sở cho việc phân tích, so sánh độ tin cậy làm việc của các bộ phận trong hệ động lực của một loại tàu, đồng thời có thể so sánh mức độ tin cậy làm việc của các hệ động lực giữa các loại tàu với nhau. 2. Độ tin cậy của các bộ phận trong hệ thống động lực của mỗi loại tàu là khác nhau, nhưng có một điểm chung, đó là đ ộ tin cậy xếp theo thứ tự từ cao xuống thấp đối với mỗi loại tàu là: ổ đỡ chặn hệ trục; các ổ đỡ hệ trục; các thiết bị phục vụ hệ động lực và cuối cùng là động cơ chính, nói cách khác, động cơ chính đều có độ tin cậy là thấp nhất so với các bộ phận khác trong HĐL. Mức tin cậy của các bộ phận trong hệ động lực trên mỗi loại tàu thông qua kết quả xử lý số liệu được thể hiện trong bảng 7. Như vậy, có thể thấy, trong hệ động lực các loại tàu Trường Sa và tàu HQ đã khảo sát, động cơ chính của tàu hiện là một trong những khâu xung yếu nhất, cần phải được quan tâm hơn trong quá trình sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa. 3. Nhìn một cách tổng quát thấy rằng, độ tin cậy tổng hợp của hệ động lực t àu HQ là cao hơn so với tàu Trường Sa. 4. Đây là những kết quả bước đầu nhưng cũng là lần đầu tiên vấn đề độ tin cậy được đề cập và tiến hành triển khai khảo sát, nghiên cứu đối với các loại tàu thu ỷ do Việt Nam chế tạo đang sử dụng trong ngành đường biển Việt Nam. Tài liệu tham khảo [1]. Phan Văn Khôi. Cơ sở đánh giá độ tin cậy. NXB KHKT, H à Nội 1987. [2]. Đỗ Đức Tuấn. X ây dựng chương tr ình xử lý số liệu thống kê các đại lượng ngẫu nhiên cho việc nghiên cứu hao mòn và độ tin cậy của đầu máy diezel. Đề tài NCKH T98 - C K92. Trường ĐH Giao thông Vận tải. H à Nội, 1999. [3]. ẽúỗàớờợõ A. Ä. Íàọồổớợủũỹ ờợớủũðúửốộ ởợờợỡợũốõợõ. èợủờõà. Mẩẩề, 1999