судовые энергетические установки
СУДОСТРОЕНИЕ 3'2013
компонентов, согласованного продвижения новой продукции на внутреннем рынке. Целесообразно рассмотреть возможность создания ОАО, которое в качестве управляющей компании координировало и контролировало бы воссоздание отечественного дизелестроения, реализуя основную функцию — рациональное расходование средств ФЦП.
В заключение хочется привести абзац из письма П. А. Столыпина морскому министру И. К. Григоровичу «...обнаружен ряд заключенных Николаевскими заводами с отечественными, так и с иностранными промышленными предприятиями весьма невыгодных для казны и ставящих наше военное судостроение в зависимое от заграничных предприятий положение соглашений о порядке исполнения заказов морского ведомства по сооружению новых судов в Балтийском и Черном морях. Находя, со своей стороны, что быстрое пополнение нашего флота отвечающими современным боевым требованиям судами может быть достигнуто лишь при соблюдении долж-
Таблица 2
Основные параметры
судовых дизелеи
Мощность на режиме М1
Число цилиндров 6 8 12 16
Мощность, кВт 900 1200 1800 2400
Частота вращения, об./мин 2300
Мощность на режиме М2
Число цилиндров 6 8 12 16
Мощность, кВт 720 960 1440 1920
Частота вращения, об./мин 2100
Мощность на режиме М3
Число цилиндров 6 8 12 16
Мощность, кВт 540 (360 при 1500 об./мин) 720 1080 1440
Частота вращения, об./мин 1900
ной экономии в расходовании на этот предмет средств государственного казначейства и при обеспечении за морским ведомством полной независимости от иностранных судостроительных фирм, долгом считаю просить Ваше Превосходительство не отказать уведомить меня о мерах, какие Вы сочли нужным при-
нять для устранения тех неблагоприятных для отечественного судостроения условий...» [6]. К такому пониманию проблемы технологической безопасности государства сложно что-либо добавить.
Литература
1. Лерман Е. Ю., Горшков В. Ф., Барановский В. В. Судовое дизелестроение: современное состояние и перспективы//Судострое-ние. 2004. № 3.
2. Лерман Е. Ю. Состояние отечественного судового высокооборотного дизелестроения: Материалы межотраслевой научн.-техн. конф. СПбГМТУ «Актуальные проблемы развития поршневых ДВС». СПб., 2008.
3. Пашин В. М. Судостроение — проблемы и перспективы//Металлы Евразии. 2002. № 6.
4. Программа «Создание и организация производства в Российской Федерации в 2011 — 2015 годах дизельных двигателей и их компонентов нового поколения» федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» на 2007—2011 годы.
5. Новиков Л. А. Итоги торгов по лотам подпрограммы «Создание и организация производства в РФ в 2011—2015 гг. дизельных двигателей и их компонентов нового поколения», разыгранных в 2012 г.//Двигателестроение. 2012. № 1.
6. Письмо П. А. Столыпина И. К. Григоровичу от 04.05.1911 г. № 2227. РГИА, ф. 1276,
п. 4, д. 42, л. 95—95 об. На бланке «Председатель Совета министров».
ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
В. Г. Шевченко, В. И. Швеев, докт. техн. наук, А. Ю. Марчук
(ВУНЦ ВМФ «ВМА», e-mail: vunc-vmf@mil.ru)
УДК 629.5.083: 629.5.03-8
Одним из перспективных путей повышения эффективности эксплуатации и ремонта ядерных энергетических установок (ЯЭУ) является внедрение методов и средств прогнозирования технического состояния (ТС) оборудования для формирования упреждающих (управляющих) воздействия или своевременного проведения восстановительных работ, не допускающих срыва свойств установки. Учитывая актуальность этого вопроса для ВМФ, необходимо признать, что практическая сторона прогнозирования ТС оборудования развита слабо: не систематизированы и недостаточно проработаны пути повышения эффективности диагностирования и прогнозирования (ДиПр) ТС оборудования в эксплуатационных условиях, показатели ка-
налов ДиПр во взаимосвязи с решением задач идентификации ТС; недостаточно развиты вопросы прогнозирования технического и виброакустического состояния для обеспечения безопасности и скрытности атомной подводной лодки (ПЛА), режимного управления виброакустическим состоянием оборудования и др.
Цели прогнозирования ТС оборудования ЯЭУ (ТС ЯЭУ) могут быть определены в соответствии с видами прогнозов. Различают поисковый прогноз, целью которого является определение возможного ТС в будущем, и нормативный прогноз, — определение сроков достижения заданных ТС оборудования.
К важнейшим задачам прогнозирования ТС ЯЭУ можно отнести:
— определение пригодности оборудования для эксплуатации ЯЭУ в течение заданного упрежденного интервала времени в интересах поддержания заданных свойств ПЛА;
—оценку остаточного ресурса оборудования ЯЭУ;
— установление необходимости, объема и времени проведения работ по техническому обслуживанию оборудования ЯЭУ;
— определение необходимой периодичности диагностирования оборудования ЯЭУ для обеспечения заданной безотказности его работы;
— адаптацию ДМ оборудования к изменяющимся условиям эксплуатации;
— идентификацию ТС оборудования в процессе эксплуатации с учетом обеспечения заданной вероятности его безотказной работы.
Решение этих задач направлено на повышение надежности, безопасности и живучести ЯЭУ, скрытности ПЛА и снижение ее аварийности, совершенствование системы технического обслуживания за счет перехода к техобслуживанию оборудования по техническому состоянию и своевременную подготовку необходимого ЗИПа и других материалов для проведения восстановительных работ.
судостроение 3 2013 судовые энергетические установки
Рис. 1. Структурная схема процесса
Основными предпосылками осуществления прогнозирования ТС ЯЭУ являются: сформулированная задача прогнозирования, наличие необходимых исходных данных о состоянии прогнозируемых процессов до настоящего момента времени, сформированная модель процесса изменения ТС, наличие методов и средств прогнозирования (рис. 1).
Особенности прогнозирования ТС ЯЭУ определяются тем, что процессы деградации и старения, приводящие к развитию дефектов, находят свое отражение в показаниях прогнозных параметров случайным образом. На величину прогнозных параметров оказывает значительное влияние наличие помех, связанных с условиями эксплуатации оборудования ЯЭУ. Особо следует отметить необходимость учета влияния внешних эксплуатационных факторов на показатели виброакустического состояния оборудования.
Для успешного решения задач прогнозирования ТС ЯЭУ необходим выбор метода прогнозирования. В зависимости от информационного основания введем параллельную и последовательную классификацию методов. Параллельная классификация включает деление методов по ряду признаков (рис. 2).
Последовательная классификация (рис. 3)выполнена трехуровневой. Каждый уровень определяется своим классификационным признаком: степенью формализации, об-
щим принципом, способом обработки априорной информации. По степени формализации все методы прогнозирования делятся на интуитивные и формализованные.
Рассматривая их с точки зрения возможности использования в автоматизированной системе прогнозирования, остановимся более подробно на методах прогнозной экстраполяции, в которых процесс изменения ТС ЯЭУ оценивается на основе аналитической прогнозной модели. Основу таких методов составляют результаты изучения временных рядов, представляющих собой упорядоченные во времени
наборы данных измерений тех или иных характеристик объекта прогнозирования.
В качестве математического аппарата экстраполяции используют методы теории интерполяции, сглаживания, аппроксимации, регрессионный и корреляционный анализы. Задача экстраполяционных методов заключается в определении вида экстраполирующих функций на основе исходных эмпирических данных. С этой целью производится предварительная обработка и преобразование данных путем сглаживания, выравнивания временного ряда, определения дифференциального роста, а также формального и логического анализа особенностей процесса.
Одним из наиболее распространенных приемов построения прогнозов взаимосвязанных случайных переменных является использование методов регрессионного и корреляционного анализов, в том числе и для прогнозирования состояния оборудования ЯЭУ при наличии многомерной информации.
В составе СТД могут быть использованы и другие известные методы прогнозирования, основанные на вариационном исчислении, теории размытых множеств, цепях Маркова и других теоретических подходах.
Выбор метода для решения задач прогнозирования ТС ЯЭУ в общем случае зависит от формулировки и постановки задач прогнозирования, качества и полноты ретроспективной информации, вида математической модели прогнозируемого процесса и требуемых показателей прогнозирования.
Рис. 2. Параллельная классификация методов
судовые энергетические установки судостюенигз^
Рис. 3. Последовательная классификация методов
Реальный путь получения практически значимых результатов — построение интерактивной автоматизированной системы прогнозирования, адаптированной к объекту прогнозирования и имеющей банк методов прогнозирования возможностью выбора наилучшего из них. В этих условиях сформированные показатели каналов ДиПр призваны автоматизировать этот процесс в пространстве известных признаков изменения ТС оборудования с учетом влияния эксплуатационных факторов.
Рассмотрим один из методов прогнозирования технического состояния оборудования ЯЭУ с использованием теории распознования образов.
Использование многомерной информации повышает достоверность диагностирования и прогнозирования ТС оборудования, однако усложняет процесс ее совместного анализа для принятия решений, связанный с определением в эксплуатационных условиях значимости и независимости исследуемых параметров, обобщением характера их изменения во времени, оценкой точности прогнозирования и т. д. Учитывая ряд ограничений существующих подходов и накопленный опыт исследований изменения ТС оборудования, в данной работе использован обобщенный показатель состояния, который позволяет решать отдельные прогнозные задачи уже в настоящее время на основе ис-
Начяло
□
I
Формирование
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.