Relacje diagnostyczne odwzorowujące zbiór stanów częściowej zdatności w zbiór

Rys.7.2 Probabilistyczne relacje między wyróżnionymi stanami technicznymi śruby nastawnej a parametrami diagnostycznymi: p1(j) – prawdopodobieństwo wystąpienia stanu s1(j); s1(j) – stan SN ze zbioru s1 (s1(1), s1(2),… s1(5)) p(k/s1(j)) – prawdopodobieństwo wystąpienia parametru diagnostycznego ki

przy wystąpieniu stanu s1(j), ki – parametr diagnostyczny,

7.3 Relacje diagnostyczne odwzorowujące zbiór stanów częściowej zdatności w zbiór parametrów diagnostycznych

W fazie eksploatacji śrub nastawnych mogą zachodzić sytuacje, w których stany częściowej zdatności tych śrub nie eliminują jej z procesu użytkowania i wykonanie zadania jej przypisanego jest możliwe, choć z pewnymi ograniczeniami lub po wykonaniu czynności przywracających jej stan pełnej zdatności. Dlatego, aby rozpoznać rodzaj stanu s2 takiej śruby, potrzebne są relacje odwzorowujące w zbiór parametrów diagnostycznych tego rodzaju stany techniczne. Przykładowy wykres obrazujący probabilistyczne relacje między wyróżnionym stanem technicznym s2 dowolnej SN a parametrem diagnostycznym k został przedstawiony na rys. 7.3

Rys. 7.3 Przykładowy graf modelu diagnostycznego dla stanu częściowej (s2) zdatności SN:

p – prawdopodobieństwo wystąpienia stanu częściowej zdatności s2; s2 – stan śruby nastawnej: k – parametr diagnostyczny; p(k/s2) – prawdopodobieństwo warunkowe oznaczające, że nastąpi zmiana parametru k pod warunkiem, że zajdzie stan s2; p(s2/k) – prawdopodobieństwo, że istnieje stan s2 pod warunkiem zaobserwowania zmian wartości parametru k

s2(1) – stan wynikający z osiągnięcia wartości luzów, wymiarów i pasowań elementów MZSS, należących do zbioru wymiarów ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej wartością alarmową określoną przez projektanta, uznaną za wartość nieakceptowaną, mogącą powodować znaczne ograniczenia sterowania skokiem śruby nastawnej, co wymaga podjęcia natychmiastowej decyzji eksploatacyjnej w zakresie możliwości realizowania zadania przez śrubę nastawną, mogą być odwzorowane w następujących parametrach:

121 k28 – wartość grubości filmu olejowego na gładzi tulei i tłoka MZSS, należąca do zbioru wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, wymagającą podjęcia natychmiastowych decyzji eksploatacyjnych w zakresie zadań postawionych przed śrubą nastawną,

k29 – wartość odchyłek odbiegająca od wartości zadanej pozycji skoku SN, zawierająca się w granicach wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, co powodować będzie niepożądaną oscylacyjną pracę układu wokół wartości zadanego skoku śruby,

k30 – wartość czasu wykonania zadanego skoku SN, zawierająca się w granicach zbioru wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, mogącą zagrażać bezpieczeństwu manewrowemu statku, co wymaga podjęcia natychmiastowej decyzji eksploatacyjnych dotyczących zakresu zadań eksploatacyjnych śruby,

k31 – wartość ciśnienia oleju roboczego w chwili ustalonej pozycji skoku śruby nastawnej, zawierająca się w przedziale wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a drugiej wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, i wymaga podjęcia natychmiastowych decyzji eksploatacyjnych w zakresie zadań eksploatacyjnych śruby nastawnej.

s2(2) – stan wynikający z utraty wartości wymaganej sprężystości elementów konstrukcyjnych obrotowego uszczelnienia promieniowego skrzyni rozrządu oleju, która jest w przedziale ograniczonym z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, co doprowadzić może do znacznego pogorszenia procesu sterowania śrubą. Stan ten może być odwzorowany w następujących parametrach:

k32 – wartość ciśnienia oleju roboczego, zawierająca się w granicach zbioru wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta,

k33 – wartość minimalnego ciśnienia oleju roboczego, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, co może spowodować znaczne ograniczenia w wykonaniu zadania przez MZSS, k34 – wartość czasu wykonania zmiany skoku SN, z pozycji w której aktualnie znajduje się śruba nastawna do nowej zadanej pozycji skoku, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, co może powodować poważne niebezpieczeństwo dla statku podczas jego manewrów w porcie, jak i przejściach kanałowych oraz podczas żeglugi w warunkach sztormowych,

s2(3) – stan częściowej zdatności układu oleju roboczego, i smarującego zespołu śruby nastawnej może być odwzorowany w następujących parametrach:

k35 – wartość temperatury oleju roboczego zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej wartością alarmową nieakceptowaną przez projektanta, która może spowodować rozległe naruszenia struktury technicznej śruby nastawnej,

k36 – wartość ilości oleju roboczego w zbiorniku roboczym i grawitacyjnym, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością

122 graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta,

k37 – wartość ilość zawartości wody w oleju roboczym, zawierająca się w zbiorze wartości określonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, która może spowodować szerokie naruszenie struktury materiału elementów SN wskutek działania korozyjnego wody morskiej zawartej w oleju roboczym, jak i wypłukania dodatków uszlachetniających olej roboczy,

k38 – wartość ilość zawartości zanieczyszczeń stałych w oleju roboczym, zawierająca się w zbiorze ilości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez producenta, która może doprowadzić do ograniczenia przepływu oleju roboczego przez filtr, oraz może spowodować zacięcie/zatarcie suwaka zaworu rozdziału oleju MZSS,

k39 – wartości osiąganych ciśnień przez pompy oleju roboczego, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, która może doprowadzić do znacznego ograniczenia zdolności manewrowej śruby nastawnej (w granicach wartości znamionowych wyznaczonych przez projektanta) oraz zdolności utrzymania zadanej pozycji skoku podczas pełnej jazdy morskiej,

k40 – stan wynikający z osiągnięcia przez pompę oleju wydajności, zawierającej się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, sygnalizującą potrzebę podjęcia natychmiastowej decyzji eksploatacyjnej w zakresie działania SN,

s2(4) – stan częściowej zdatności pneumatycznego układu starowania śrubą nastawną może być odwzorowany w następujących parametrach:

k41 – wartość ciśnienia powietrza sterującego wejściowego do układu sterowania, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, która może doprowadzić do znacznych zakłóceń w sterowaniu skokiem śruby nastawnej,

k42 – wartość ciśnienia powietrza sterującego, wychodzącego z pneumatycznego zadajnika skoku, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, co może ograniczyć precyzyjność wybierania wyszczególnionych (oczekiwanych) nastaw skoku śruby nastawnych, stanowiące duże zagrożenia bezpieczeństwa, szczególnie podczas ruchu manewrowego statku, oraz powoduje utratę kontroli nad rzeczywistym zadawanym skoku SN,

k43 – wartość ilości wody w powietrzu sterującym, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta,

k44 – wartość ciśnienia powietrza sterującego nastawą skoku SN, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, odpowiadającą wartości redukcji obciążenia SG, co jest niezbędne dla ochrony napędu głównego przed przeciążeniem.

123 s2(5) – stan wynikający z osiągnięcia zużycia granicznego przez elementy układu kontrolno – pomiarowego, którego parametry pracy o wartościach należących do zbioru wymiarów ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej wartością alarmową, sygnalizującą stan wartości nieakceptowanych przez projektanta, co wymaga podjęcia natychmiastowej decyzji eksploatacyjnej, dotyczącej zakresu zadań eksploatacyjnych SN, stan ten może być odwzorowany w następujących parametrach diagnostycznych:

k45 – klasa dokładności umożliwiająca zachowanie kształtu sygnału diagnostycznego o wartościach należących do zbioru wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta, wymagająca podjęcia natychmiastowych decyzji eksploatacyjnych, dotyczących zadań SN, np. zanik sygnałów diagnostycznych lub zaobserwowanie nieuzasadnionych zmian wartości parametrów.

s2(6) – stan wynikający z naruszenia struktury materiałowej i konstrukcyjnej płatów śruby nastawnej, której parametry zawierają się w przedziale ograniczonym z jednej strony wartościami granicznymi, a z drugiej strony wartościami alarmowymi, sygnalizują osiągnięcie stanu nieakceptowanego przez projektanta, oraz konieczność podjęcia natychmiastowej decyzji eksploatacyjnej, dotyczącej zakresu zadań eksploatacyjnych, jakie są możliwe do wykonania (np. pęknięcie płata śruby i wynikające z tego drgania mogące doprowadzić do uszkodzenia łożyskowania zespołu śruby nastawnej) stan ten może być odwzorowany przez następujące parametry diagnostyczne:

k46 – wartość drgań wału śrubowego, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartościami granicznymi, a z drugiej strony wartościami alarmowymi nieakceptowanymi przez projektanta, co może spowodować szerokie naruszenie struktury konstrukcyjnej zespołu śruby nastawnej,

k47 – wartości osiąganej maksymalnej możliwej nastawy skoku śruby, zawierająca się w przedziale wartości ograniczonych z jednej strony wartościami granicznymi, a z drugiej strony wartościami alarmowymi nieakceptowanymi przez projektanta, zapewniająca możliwość wykonania zadania z zachowaniem bezpiecznego poziomu drgań śruby nastawnej (np. możliwość obciążenia śruby podczas jazdy w ciężkich warunkach pogodowych),

k48 – wartość momentu skręcającego wału śrubowego w zakresie obciążeń: od

„CN manewrowa” do „MCR” silnika głównego,, zawierająca się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową nieakceptowaną przez projektanta,

k49 – wartości ciśnień otwarcia/zamknięcia zaworu bezpieczeństwa wskutek częściowej utraty sprężystości sprężyny tego zaworu, zawierające się w zbiorze wartości ograniczonych z jednej strony wartością graniczną, a z drugiej strony wartością alarmową, nieakceptowaną przez projektanta co może doprowadzić do znacznego ograniczenia możliwości wykonania zadania przez śrubę nastawną, oraz konieczności podjęcia natychmiastowej decyzji eksploatacyjnej.

Opisane stany s2(i) śruby nastawnej (i=1,2,…,6) i parametry diagnostyczne odwzorowujące te stany kj (j = 28, 29,…,49) można powiązać za pomocą odpowiednich relacji probabilistycznych. Odwzorowanie wspomnianych stanów s2(i) w parametry diagnostyczne kj zostało, jako przykład, przedstawione na rys. 7.4.

124

Rys.7.4 Probabilistyczne relacje między wyróżnionymi stanami technicznymi (s2) śruby nastawnej a parametrami diagnostycznymi ki: pi(j) – prawdopodobieństwo wystąpienia stanu si(j); si(j) – stan SN ze zbioru s2 (s2(1), s2(2),… s2(6)), p(k/si(j)) – prawdopodobieństwo wystąpienia parametru diagnostycznego ki

przy wystąpieniu stanu si(j), ki – parametr diagnostyczny,

7.4 Relacje diagnostyczne odwzorowujące zbiór stanów niezdatności w zbiór