Ocena niezawodności spalinowych silników okrętowych typu 6Al20/24 i 5Al25/30.

• Autorzy: Monieta J.

Warianty tytułu

EN

Reliability assessment of marine diesel engines type 6Al20/24 and 5Al25/30.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych niezawodności okrętowych silników wysokoprężnych typu 6Al20/24 i 5Al25/30, które zastosowano do napędu prądnic na statkach do przewozów masowych krajowej marynarki handlowej. Są to silniki średnioobrotowe, wyprodukowane przez Zakłady Przemysłu Metalowego H. Cegielski w Poznaniu na licencji firmy "Sulzer". Stanowiły one napęd 3 niezależnych zespołów prądotwórczych, gdzie jeden był rezerwowy. Do badań niezawodności zebrano informacje o rozległych uszkodzeniach 54 silników eksploatowanych przez armatorów Szczecina zgodnie z wybranym planem badań w latach 80. i 90. Pobrano do badań liczbę silników około 5 razy większą, od wyznaczonej minimalnej próbki. Warunkiem rozpatrywania uszkodzeń były duże straty ekonomiczne. Istotne uszkodzenia to: zatarcie łożysk głównych i/lub korbowych, uszkodzenie wału korbowego, rozbicie skrzyni korbowej, pożar silnika itp. Analizę niezawodności, przeprowadzono na podstawie danych uzyskanych z dokumentacji okrętowych i obserwacji podczas postojów statków oraz dokumentów Działu Ubezpieczeń i Awarii armatorów, a także z orzeczeń Izby Morskiej. Przyjęto założenie, że silnik spalinowy jest obiektem dwustanowym, w pełni zdatnym lub niezdatnym w momencie wystąpienia uszkodzenia. Oszacowano podstawowe liczbowe i funkcyjne wskaźniki niezawodności czasu poprawnej pracy do istotnych w praktyce uszkodzeń badanych silników spalinowych. Przedstawiono graficznie empiryczne przebiegi funkcji niezawodności, gęstości prawdopodobieństwa uszkodzeń, intensywności uszkodzeń, funkcji wiodącej rozkładu i parametru strumienia uszkodzeń, a wskaźniki liczbowe zestawiono w tabeli. Posługując się testem Cochrana wykazano, że rozkład uszkodzeń badanych silników można uznać za zbieżny z rozkładem empirycznym. Średnia wartość poprawnej pracy do uszkodzeń badanych silników wyniosła 2001 h z odchyleniem standardowym 2067 h. Większość silników uszkodziła się w okresie do 1400 h pracy, po wykonaniu przeglądu okresowego. Wskazuje to na wady dotychczasowego sposobu utrzymania silników, bazującego na przeglądach i naprawach profilaktycznych po wykonaniu określonego czasu pracy, który należy zastąpić innym, np. na podstawie stanu technicznego. Wyznaczone charakterystyki mogą być pomocne w procesach konstruowania, wytwarzania oraz przy weryfikacji systemów obsługowych i formułowaniu zaleceń mających na celu zwiększenie niezawodności silnika spalinowego.

EN

In the paper is presented the results of operational reliability of marine diesel engines type 6Al20/24 and 5Al25/30 which have been applicationed for drive of generators on the ships to transport of the masses of national shipping. These are medium-speed engines production by "H. Cegielski" Poznań Engineering Works on the licence of firms "Sulzer". They determined drive 3 generating sets where one was stand-by. To the reliability investigations have been collected of informations about extensive failures 54 of engines exploited by Szczecin shipowners in keeping with the selected plan of investigations in 80th and 90th years. Have been drawn to the investigations the number of engines about 5 times most than minimum sample. On condition that examination of failures was large of economic depreciations. The essential failures this: seising of main bearings and/or crank bearings, failure of crankshaft, fragmentation of crankcase, fire of engine and other. The analysis of reliability have been realised on the base of date which obtained from marine documentation and observations during the halt of ships and of documents Insurance and Failures Departments of shipowners and also from verdicts of Marine Chamber. Have been receptioned of assumption that the engine is the two-stated object fully serviceable or unserviceable in just as happened of failure. The basis numerical and function of reliability indices have been estimated happened of time correct work for essential in practice of failures of the examined engines. Have been graphically presentationed these courses of empirical reliability functions, the empirical probability density of failures, of leading distribution function and of flux failures parameter. These numerical indices have been compiled in the table. With the help of Cochrans test have been proved that empirical distribution of examined engines may to acknowledge behind convergent to empirical distribution. The mean time of correct operation to failures of the examined engines goned 2001 at a standard deviation 2067 h. The major of engines have been failure in period to 1400 h operation from the last periodical survey. This indications at faults existing procedure the maintenance of engines which base at survey and preventive repairs at realised the particular of operation. This system one should another for example on the ground of technical state. The characteristics determined can be helpful in the process of designing and manufacturing at verification service systems and formulate of recommendation increase the reliability of diesel engine.

Słowa kluczowe

PL

silnik okrętowy; uszkodzenie; wskaźniki niezawodności; rozkład empiryczny

EN

marine diesel engines; failure; reliability indices; empirical distributions

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 35, nr 1
• Strony: 83--94

Twórcy

autor

Monieta J.

• Wyższa Szkoła Morska, Instytut Technicznej Eksploatacji Siłowni Okrętowych, ul. Wały Chrobrego 2, 70-500 Szczecin

Bibliografia

• [1] Adamkiewicz W., Hempel L, Posiadło A., Śliwiński R.: Badania i ocena niezawodności maszyn w systemie transportowym. WKiŁ, Warszawa 1983.
• [2] Czajgucki J. Z.: Niezawodność spalinowych siłowni okrętowych. WM, Gdańsk 1984.
• [3] Dougherty E. M., Fragola J. R.: Human Reliability Analysis. John Wiley and Sons, New York 1988.
• [4] Girtler J.: Modele matematyczne w badaniach niezawodności silników o zapłonie samoczynnym. EXPLO-DIESEL '98, Szczecin-Kopenhaga 1998, s. 29-62.
• [5] Jaroszewski A., Oprzędkiewicz J.: Moduls of artifical inteligence for identyfication of two - stroke engines reliability with aplication of splines. Panamerican Conference, Meksyk 1994.
• [6] Kasprzak B., Tomaszewski F.: Ocena niezawodności silnika kolejowego 2112SSF. Silniki Spalinowe 1992, nr 3-4, s. 43-53.
• [7] Marek J.: Doświadczenia z eksploatacji silników typu 6 A 20 produkcji Zakładów H. Cegielski. Silniki Spalinowe 1988 nr 3, s. 49-54.
• [8] Migdalski J. (red.): Inżynieria niezawodności. Poradnik. Wyd. ATR Bydgoszcz, Bydgoszcz 1992.
• [9] Migdalski J. (red.): Poradnik niezawodności. Podstawy matematyczne. WPM „WEMA”, Warszawa 1982.
• [10] Monieta J,: Diagnostyka kontrolna wtryskiwaczy spalinowych silników okrętowych z wykorzystaniem parametrów procesów roboczych i towarzyszących. Praca nie publikowana. Wyższa Szkoła Morska w Szczecinie, Szczecin 1997.
• [11] Piaseczny L.: Technologia napraw okrętowych silników spalinowych. WM, Gdańsk 1992.
• [12] Piaseczny L.: Ocena niezawodności okrętowych silników spalinowych w aspekcie tworzenia ich systemów diagnostycznych i obsługowych. EKDPLO-SIL '92. Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia 1992, s. 74-85.
• [13] Piotrowski I., Witkowski W.: Okrętowe silniki spalinowe. Wyd. Trademar, Gdynia 1996.
• [14] PN-93/N-50191. Niezawodność; jakość usługi. Słownik terminologiczny elektryki.