ГОСТ Р 56830-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Нефтяная и газовая промышленность. Установки скважинных электроприводных лопастных насосов. Общие технические требования

Приложение В

(справочное)

 

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ

УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДНОГО ЛОПАСТНОГО НАСОСА

ПО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ДАННЫМ

 

В.1 Согласно нормативной документации установки электроприводных лопастных насосов относят к категории невосстанавливаемых ремонтируемых объектов.

В.2 Выбор показателей надежности оцениваемого оборудования производится в соответствии с требованиями ГОСТ 27.002 в зависимости от свойств и характеристик изделий, указанных в нормативной документации.

В.3 Под оценками показателей надежности понимают точечную или интервальную (границы доверительного интервала, который с заданной вероятностью содержит истинное значение показателя) оценки показателя.

В.4 Оценка показателей надежности УЭЛН производится в соответствии с требованиями [6]. Методы оценки показателей надежности определяются типами выборок данных о результатах эксплуатации оцениваемых изделий.

В.5 Типы выборок данных, получаемые по результатам промысловой эксплуатации УЭЛН, их отдельных узлов, отдельных элементов узлов:

В.5.1 Полная выборка данных - выборка, элементами которой являются значения наработки до отказа (выборка, в которой каждый объект доведен до отказа). Исходными данными для оценки показателей надежности служат:

- выборочные значения наработки до отказа t₁, t₂ ... t_N;

- объем выборки N.

В.5.2 Цензурированная выборка данных - выборка, элементами которой являются значения наработки до отказа и наработки до цензурирования (выборка, в которой наряду с отказавшими изделиями присутствуют изделия, эксплуатация которых отказом не завершена).

Исходными данными для оценки показателей надежности служат:

- выборочные значения наработки до отказа t₁, t₂ ... t_r;

- выборочные значения наработки работоспособных изделий (наработки до цензурирования) , ... ;

- число отказов r;

- объем выборки N.

В.6 Под отказом УЭЛН в соответствии с ГОСТ 27.002 понимается событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния исследуемого объекта. Объектом исследования может выступать полнокомплектная установка электроприводного лопастного насоса, отдельный узел установки (насос, двигатель, гидрозащита и т.п.), отдельный элемент узла. Для каждого объекта исследования устанавливаются свои критерии отказа (совокупность признаков нарушения работоспособного состояния объекта).

В.7 Под цензурированием в соответствии с [6] понимается событие, приводящее к прекращению эксплуатационных наблюдений объекта до наступления отказа изучаемого характера. Причинами цензурирования в случае эксплуатации УЭЛН являются:

- разновременность начала и (или) окончания эксплуатации изделий;

- снятие с эксплуатации некоторых изделий по организационным причинам или из-за отказов составных частей, надежность которых не исследуется;

- необходимость оценки надежности до наступления отказов всех испытуемых изделий.

Наработка до цензурирования - наработка объекта от начала эксплуатационных наблюдений до наступления цензурирования.

В.8 В соответствии с [6] показатели надежности оценивают двумя методами:

- непараметрическим - при неизвестном законе распределения, включающим непосредственную оценку показателей надежности;

- параметрическим - при известном законе распределения, включающим оценку параметров закона распределения, входящих в расчетную формулу оцениваемого показателя надежности по вычисленным оценкам параметров закона распределения.

В.9 В соответствии с [6] оценку показателей надежности непараметрическими методами следует проводить в следующем порядке.

В.9.1 Последовательность вычислений для полных выборок данных.

Наработки до отказа выстраивают в общий вариационный ряд в порядке неубывания.

Вычисляют оценку функции распределения:

 

. (В.1)

 

Для вычисления точечной оценки средней наработки до отказа применяется следующая формула:

 

. (В.2)

 

Для вычисления точечной оценки вероятности безотказности работы за наработку t применяется следующая формула:

 

, (В.3)

 

где t_i-1 < t < t_i; (В.4)

. (В.5)

Для вычисления интервальных оценок используются формулы, приведенные в таблице В.1.

В.9.2 Последовательность вычислений для цензурированных выборок данных.

Наработки до отказа и наработки до цензурирования выстраивают в общий вариационный ряд в порядке неубывания. Если отдельные значения наработки до отказа равны некоторым значениям наработок работоспособных изделий, то в вариационном ряду сначала указывают наработки до отказа, затем наработки до цензурирования.

Вычисляют оценку функции распределения:

 

, (В.6)

 

где N_j - число работоспособных изделий до j-го отказа в вариационном ряду.

Для вычисления точечной оценки средней наработки до отказа применяется следующая формула:

 

, (В.7)

 

где ; t₀ = 0; .

Для вычисления точечной оценки вероятности безотказности работы за наработку t применяется следующая формула:

 

, (В.10)

 

где t_i - 1 < t < t_i; (В.11)

. (В12)

Для вычисления интервальных оценок используются формулы, приведенные в таблице В.1.

 

Таблица В.1

 

Формулы для вычисления интервальных оценок

 

Показатель надежности	Нижняя доверительная граница уровня q (НДГ)	Верхняя доверительная граница уровня q (ВДГ)
Средняя наработка до отказа
Вероятность безотказной работы	ti-1 < t < ti; t < tm	ti-1 < t < ti; t < tm
Где q - доверительная вероятность интервальной оценки соответствующего показателя надежности, в соответствии с ГОСТ Р 50779.22 вероятность того, что доверительный интервал (интервал, вычисленный по выборочным данным, который с заданной вероятностью накрывает неизвестное истинное значение оцениваемого параметра распределения) накроет неизвестное истинное значение параметра, оцениваемого по выборочным данным.

 

В.10 Оценка показателей надежности параметрическими методами проводится в соответствии [6].

В.11 Рекомендации к практическому применению

В.11.1 В соответствии с [6] для изделий массового и серийных производств принимается:

( - предельная относительная ошибка оценки соответствующего показателя надежности, предельная величина доверительного интервала);

q = 0,90.

Для малых партий оборудования и мелкосерийного производства принимаются:

,

q = 0,80.

В.11.2 К объему испытаний согласно [6] при принятии гипотезы о соответствии функции вероятности безотказной работы нормальному закону распределения предъявляются следующие требования:

а) В случае полной выборки данных число элементов выборки должно составлять:

1) для массово изготовляемых изделий не менее 26;

2) для малых партий изделий не менее 6.

б) В случае цензурированной выборки число элементов выборки, представляющих собой наработки до отказа, должно составлять:

1) для массово изготовляемых изделий не менее 26;

2) для малых партий изделий не менее 6.