船舶推进系统可靠性分析研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
船舶推进系统是船舶的心脏ꎬ对船舶营运的安全保障和
总金额的 ４３. １％ ꎬ具体如表 １ 所示 [４] ꎮ
裂和轴承过度磨损ꎬ船舶主机曲轴断裂、轴瓦过度磨损及烧
运行的关键问题ꎮ 因此为了提升船舶的航行性能ꎬ使船舶在
经济性起着决定性的作用ꎮ 研究表明ꎬ由于船舶推进轴系断
可见ꎬ船舶推进系统可靠性问题是制约和影响船舶安全
融、活塞环断裂卡死、尾轴变形与密封破坏、传动齿轮断裂和
运营时间内安全保障地完成航行任务ꎬ提高船舶推进系统零
ꎮ 根瑞士著名船舶保
部件的经济性ꎬ有必要聚焦于研究船舶推进系统可靠性问
过度磨损等恶性故障愈发严重
[１ － ３]
险公司 Ｓｗｅｄｉｓｈ Ｃｌｕｂ 的统计ꎬ２０１５—２０１７ 年船舶推进系统故
障造成的事故占总理赔事故总数的 ５４. ９％ ꎬ平均赔付金额占
ｆａｉｌｕｒｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ＦＴＡ ｃａｎ ａｓｓｅｓｓ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｗｉｔｈｉｎ ａ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｉｍｅ. Ｉｔ ｉｓ ｂｅｌｉｅｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｇａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｗｉｌｌ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ
Ｃｉｔａｔｉｏｎ ｆｏｒｍａｔ:ＷＡＮＧ Ｊｕｎｌｏｎｇꎬ ＹＵＡＮ Ｗｅｉ. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ[ Ｊ] . Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２０ꎬ４１(０７) :２０８ － ２１２.
第 ４１ 卷 第 ７ 期
兵器装备工程学报
２０２０ 年 ７ 月
ｄｏｉ: １０. １１８０９ / ｂｑｚｂｇｃｘｂ２０２０. ０７. ０４１
【 基础理论与应用研究】
船舶推进系统可靠性分析研究
王俊龙１ ꎬ袁 伟２
２. Ｔｈｅ Ｎｏ. ９２７３０ ｔｈ Ｔｒｏｏｐｓ ｏｆ ＰＬＡꎬ Ｓａｎｙａ ５７２０１６ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ
ＦＴＡ 可以在使用时期内有效评估船用发动机的可靠性ꎮ 该研究可为船舶推进系统综合可靠性设计及评估提供理论
参考ꎮ
关键词:船舶推进系统ꎻ可靠性ꎻ故障树分析( ＦＴＡ) ꎻ故障概率ꎻ评估
本文引用格式:王俊龙ꎬ袁伟. 船舶推进系统可靠性分析研究[ Ｊ] . 兵器装备工程学报ꎬ２０２０ꎬ４１(０７) :２０８ － ２１２.
题ꎬ找到船舶推进型的故障预测、故障预警、合理维修和延长
其使用寿命的方法和对策ꎮ
收稿日期:２０１９ － ０８ － ２８ꎻ修回日期:２０１９ － １０ － １２
基金项目:军委装发十三五预研领域基金重点项目(６１４０００４０５０２
作者简介:王俊龙(１９８５—) ꎬ男ꎬ博士研究生ꎬ主要从事船舶动力装置故障诊断与维修、装备维修保障资源优化研究ꎬＥ￣
中图分类号:Ｕ６６４
文献标识码:Ａ
文章编号:２０９６ － ２３０４(２０２０)０７ － ０２０８ － ０５
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
ＷＡＮＧ Ｊｕｎｌｏｎｇ１ ꎬ ＹＵＡＮ Ｗｅｉ２
(１. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｎａｖａｌ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ＆ Ｍａｒｉｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｎａｖａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｗｕｈａｎ ４３００３３ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
ａｎａｌｙｚｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍꎬ ａｎｄ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ
ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ. Ｆａｕｌｔ Ｔｒｅｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ( ＦＴＡ) ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ
(１. 海军工程大学 船舶与海洋学院ꎬ 武汉 ４３００３３ꎻ２. 中国人民解放军 ９２７３０ 部队ꎬ海南 三亚 ５７２０１６)
摘要:围绕船舶推进系统综合可靠性ꎬ基于其运行环境ꎬ阐述了船舶推进系统可靠性研究的内涵ꎮ 采用船舶推进系
统的功能流程图对其进行故障树划分ꎬ并采取最小割集分析方法对船舶主机的故障概率进行了计算ꎮ 结果表明ꎬ
ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ. Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｔｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍꎬ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｉｔｓ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｂｙ ｔｈｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ
ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍꎻ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙꎻ ｆａｕｌｔ ｔｒｅｅ ａｎａｌｙｓｉｓꎻ ｆａｉｌｕｒｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙꎻ ａｓｓｅｓｓ
ｍａｉｌ:５３１３１９２４２＠ ｑｑ. ｃｏｍꎮ
王俊龙ꎬ等:船舶推进系统可靠性分析研究
２０９
表 １ １９９８—２０１７ 年船舶机械故障理赔事故的统计结果
总金额的 ４３. １％ ꎬ具体如表 １ 所示 [４] ꎮ
裂和轴承过度磨损ꎬ船舶主机曲轴断裂、轴瓦过度磨损及烧
运行的关键问题ꎮ 因此为了提升船舶的航行性能ꎬ使船舶在
经济性起着决定性的作用ꎮ 研究表明ꎬ由于船舶推进轴系断
可见ꎬ船舶推进系统可靠性问题是制约和影响船舶安全
融、活塞环断裂卡死、尾轴变形与密封破坏、传动齿轮断裂和
运营时间内安全保障地完成航行任务ꎬ提高船舶推进系统零
ꎮ 根瑞士著名船舶保
部件的经济性ꎬ有必要聚焦于研究船舶推进系统可靠性问
过度磨损等恶性故障愈发严重
[１ － ３]
险公司 Ｓｗｅｄｉｓｈ Ｃｌｕｂ 的统计ꎬ２０１５—２０１７ 年船舶推进系统故
障造成的事故占总理赔事故总数的 ５４. ９％ ꎬ平均赔付金额占
ｆａｉｌｕｒｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ＦＴＡ ｃａｎ ａｓｓｅｓｓ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｗｉｔｈｉｎ ａ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｉｍｅ. Ｉｔ ｉｓ ｂｅｌｉｅｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｇａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｗｉｌｌ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ
Ｃｉｔａｔｉｏｎ ｆｏｒｍａｔ:ＷＡＮＧ Ｊｕｎｌｏｎｇꎬ ＹＵＡＮ Ｗｅｉ. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ[ Ｊ] . Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２０ꎬ４１(０７) :２０８ － ２１２.
第 ４１ 卷 第 ７ 期
兵器装备工程学报
２０２０ 年 ７ 月
ｄｏｉ: １０. １１８０９ / ｂｑｚｂｇｃｘｂ２０２０. ０７. ０４１
【 基础理论与应用研究】
船舶推进系统可靠性分析研究
王俊龙１ ꎬ袁 伟２
２. Ｔｈｅ Ｎｏ. ９２７３０ ｔｈ Ｔｒｏｏｐｓ ｏｆ ＰＬＡꎬ Ｓａｎｙａ ５７２０１６ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ
ＦＴＡ 可以在使用时期内有效评估船用发动机的可靠性ꎮ 该研究可为船舶推进系统综合可靠性设计及评估提供理论
参考ꎮ
关键词:船舶推进系统ꎻ可靠性ꎻ故障树分析( ＦＴＡ) ꎻ故障概率ꎻ评估
本文引用格式:王俊龙ꎬ袁伟. 船舶推进系统可靠性分析研究[ Ｊ] . 兵器装备工程学报ꎬ２０２０ꎬ４１(０７) :２０８ － ２１２.
题ꎬ找到船舶推进型的故障预测、故障预警、合理维修和延长
其使用寿命的方法和对策ꎮ
收稿日期:２０１９ － ０８ － ２８ꎻ修回日期:２０１９ － １０ － １２
基金项目:军委装发十三五预研领域基金重点项目(６１４０００４０５０２
作者简介:王俊龙(１９８５—) ꎬ男ꎬ博士研究生ꎬ主要从事船舶动力装置故障诊断与维修、装备维修保障资源优化研究ꎬＥ￣
中图分类号:Ｕ６６４
文献标识码:Ａ
文章编号:２０９６ － ２３０４(２０２０)０７ － ０２０８ － ０５
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
ＷＡＮＧ Ｊｕｎｌｏｎｇ１ ꎬ ＹＵＡＮ Ｗｅｉ２
(１. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｎａｖａｌ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ＆ Ｍａｒｉｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｎａｖａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｗｕｈａｎ ４３００３３ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
ａｎａｌｙｚｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍꎬ ａｎｄ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ
ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ. Ｆａｕｌｔ Ｔｒｅｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ( ＦＴＡ) ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ
(１. 海军工程大学 船舶与海洋学院ꎬ 武汉 ４３００３３ꎻ２. 中国人民解放军 ９２７３０ 部队ꎬ海南 三亚 ５７２０１６)
摘要:围绕船舶推进系统综合可靠性ꎬ基于其运行环境ꎬ阐述了船舶推进系统可靠性研究的内涵ꎮ 采用船舶推进系
统的功能流程图对其进行故障树划分ꎬ并采取最小割集分析方法对船舶主机的故障概率进行了计算ꎮ 结果表明ꎬ
ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ. Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｔｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍꎬ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｉｔｓ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｂｙ ｔｈｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ
ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｍａｒｉｎｅ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍꎻ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙꎻ ｆａｕｌｔ ｔｒｅｅ ａｎａｌｙｓｉｓꎻ ｆａｉｌｕｒｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙꎻ ａｓｓｅｓｓ
ｍａｉｌ:５３１３１９２４２＠ ｑｑ. ｃｏｍꎮ
王俊龙ꎬ等:船舶推进系统可靠性分析研究
２０９
表 １ １９９８—２０１７ 年船舶机械故障理赔事故的统计结果