РД 24-207-06 -90

б)    А<н п единицах 1/цикл

Pi а) - e~^x°^iTi

в)    вероятность безотказной работы

4-"*

ванный срок или наработку Т*

2.1.3.6.    Вероятность безотказной работы j -ой группы

элементов Р* , объединенных по признаку равной продолжитель-J

ности работы при условии, что все элементы составляют последовательную схему, рассчитывается по формулам:

а)    если Pt(t) рассчитывается по формуле (8), то

Р (t) - exp h ⁺ t;)) _(II)

б)    если (-p) рассчитывается по формуле (9), то

Pj ({) = ex p (- i. m Ли Ti)    (i2)

в)    если ( О рассчитывается по формуле (10), то

Pj ш =&* р    ^ ^р>    «а)

2.1.3.7.    Вероятность безотказной работы всего изделия Рс определяется по формулам (I), (2), (3), (4) в зависимости от схемы соединения элементов в изделии.

2.1.3.8.    Для расчета вероятности безотказной работы отдельных элементов необходимо заполнить таблицу I приложения 5.

2.1.3.9.    Пример расчета показателей надежности данным методом приведен в приложении II.

2.2. Второй метод

(Mi

РД 24-207- 06 -90

2.2.1.    Основные допущения, принимаемые при расчете:

а)    отказы элементов являются событиями случайными и независимыми;

б)    вероятность безотказной работы элементов изделия определяется экспоненциальным законом, если нет достаточного числа опытных данных, свидетельствующих о другом законе распределения;

в)    все элементы одного и того же типа имеют одинаковую интенсивность отказов.

2.2.2.    Исходными данными для расчета являются:

а)    техническое задание;

б)    сборочный чертеж изделия и спецификация;

в)    критерии отказов и предельных состояний изделия;

г)    заданный период, в течение которого необходимо определить вероятность безотказной работы изделия (период непрерывной работы, назначенный ресурс, гарантийный срок и т.д.);

д)    интенсивности отказов узлов и деталей изделия.

2.2.3.    Методика расчета

2.2.3.1. Вероятность безотказной работы изделия в течение заданного периода t - Ри (Ю определяется по форг'уле

(14)

где Р_2/ to - вероятность безотказной работы по каждому виду •    отказов;

R - число видов отказов или предельных состояний. При расчете вероятностей    (’t‘^>)    учитываются    только те

узлы и детали изделия, которые влияют на дпшшй вид отказа.

CM

РД 24-207—OS - 9 0

2.2.3.2. Дли оценки вероятности безотказной роботы изделия следует построить схему следующим образом:

1    уровень —состояние изделия (работоспособное, неработоспособное) или событие (отсутствие отказов);

2    уровень — события, состояния, функции, от которых зависит I уровень (критерии отказов и предельных состояний);

3    (и последующие) уровни - элементы изделия или события, от

которых эавиздгс		2 (предыдущий) уровень.
При построении схемы необходимо использовать следующие обозна
чения:
	1	- состояние, событие, функция (нет исходной информации);
	О
		- элементы (детали, узлы) изделия (есть исходная информация - интенсивность отказов);
	А	- "Ц ” (знак зависимости);
	V	— "не"
		- "или"

По схеме заполнить таблицу 2 приложения 5.

2.2.3.3. Если события или элементы изделия связаны знаком "и", то вероятность безотказной работы i -го уровня определяется по формуле

Я] *4) = п Р(,,д 00    Ц5)

где ГЬ —число событий или элементов (    1+1) уровня, влияю

щие на наступление события I -го уровня.

Если события или элементы'изделия связаны знаком ’’или”, то вероятность безотказной работы определяется по формуле

слъ

РД 24-207- 06 -90

(iV)    (₁₆₎

2.2.3.4. Вероятность безотказной работы в течете заданного периода ^{1 2}Ь определяется для каждого события, состояния, обозначенного на схеме прямоугольником.

Расчет производится от нижнего уровня s верхнего.

Вероятность безотказной работы элемента Рц в течение заданного периода t определять исходя из данных приложения 2, 3 и 4 по формулам (8) - (10) или соответственно по формулам (II) - (13).

2.2.3.5.    Классификатор отказов и предельных состояний арматуры приведен в приложения 7.

2.2.3.6.    Пример расчета по данному методу приведен в приложении II.

2.3. Третий метод

C.i 4

РД 24-207- ое -90

г)    силовой и прочностной расчет изделия;

д)    справочиыо данные о коэффициентах вариации аналогичных выходных параметров изделий - прототипов и механических свойств конструхциотшх материалов.

2.3.3. Методика расчета

2.3.3.1.    Вероятность безотказной работы изделия в течение за данного периода t определяется по формуле

Р (4) ⁼ Pi (О • Р₂ (if)    (17)

где pj (Р) - вероятность неразрушения изделия в течение периода t ;

P₂(t)    - вероятность невыхода параметров функционирования

за допустимые границы в точение заданного периода

t.

2.3.3.2.    Расчет вероятности Pi (t\

Расчет вероятности R| (tp может быть определен двумя способами:

a) P.(t^= П D. ПЛ    (18)

где    вероятность    неразрушения    t,-ro    элемента    или

узла изделия в течение периода Ь ;

б) P₍(t) = min Р₁₍, (t)    из)

Т.е. (^определяется вероятность неразрушения наиболее слабого узла или детали изделия в течение времени Ь . Наиболее слабый элемент определяется по изделию прототипу или по прочностному расчету (имеющий наименьший запас прочности или текучести).

Величина [^(Определяется по формуле

t.\?

РД 24-207- 06 -90

В графу 3 вносят величину, ограничивающую значения параметра функционирования.

Принимается по нормативным документом (ГОСТ 9544-75,

ОСТ 26-07-1375-82, ОТТ-87 и др.) для задается заказчиком в техническом задании.

В графу 4 вносят значения коэффициента вариации параметра функционирования К ;

Величина К у. определяется по таблице приложения 8.

В графе 5 определяют значония аргумента Щ функции нормального распределения $ (Up.

В графе 6 определяют значения вероятности Р^/ по формулам

(24)-(26). Значения функции Ф(1фопределяют по приложению 9

в зависимости от Щ .

Примечание. При испытаниях опытных образцов или макетов величину следует контролировать л в случае отклонения от принятой в расчете, расчет откорректировать.

2.4. Оценка наработки на отказ

2.4.1. Наработка на отказ изделия определяется по формуле

где *t - число узлов и детален лвдвлшя, лимитирующих наработку на отказ;

Т; - наработка на отказ ши ресурс I -го узла (детали)

2.4.2. Значения Tj определяются по формуле

(28)

РД 24-207- 06 -90

Скорость коррозии и скорость изнашивания определяются расчетным путем исходя из коэффициентов износостойкости и коррозионной стойкости применяемых материалов.

Величина коэффициента износостойкости определяется расчетно-эксперименталышми методами либо по таблицам приложения 10.

Величина 11тяхопределяется расчетным путем исходя из запаса прочности и приводится в технической документации.

Примечание: Допускается определение Tj по формулам нормативно-технической документации на узлы и детали, лимитирующие долговечность арматуры или по результатам прочностного расчета.

3.1.3. Полный назначенный срок службы Тел и определяется по

тде П - коэффициент запаса по сроку службы,

Тсдср - полный средний срок службы изделия, определяемый по формуле (29).

Величина R. ,.ыбирэотся в зависимости от критичности (значимости последствий) отказа из ряда [2 4- 13"! и согласовывается с заказчиком при необходимости.

3.2. Оценка ресурса

( 33)

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

АРМАТУРА ТРУБОПРОВОДНАЯ.

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ    РД    24-207-06    -90

НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

Дата введения 0I.C7.9I

Настоящий руководящий документ (РД) устанавливает методику оценки значений показателей надежности (безотказности и долговечности) трубопроводной арматуры, ее узлов и приводных устройств к ней (далее изделие) на этапе проектирования.

С 20

РД 24-207- 06 -90

Величина Тоизд, определении ресурса регулирующей арматуры должна измеряться в часах, для остальной арматуры - в циклах.

3.2.2. Полный назначенный ресурс Три определяется по формуле ф _ Трд*

1рн - пг    (34)

где 1ХЬ - коэффициент запаса по ресурсу.

Величина ГП выбирается в зависимости от критичности отказов из ряда £ 2 + 131 и при необходимости согласовывается с заказчиком.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАСЧЕТА

4.1.    Расчет надежности на этапе проектирования следует оформлять в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105-79.

4.2.    Расчет должен содержать следующие разделы:

-    задача расчета;

-    основные допущения, принимаемые при расчете;

-    исходные данные;

-    расчет показателей надежности;

-    выводы (заключение).

4.3.    В разделе "Вывода" полученное расчетом значение показателя надежности Up следует сравнить со значением, заданным в техническом задании

С. ь

Ш 24-207- Об -90

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    В руководящем документе принята терминология по

ГОСТ 27.002. Обозначения, применяемые при расчетах, приведены в приложении I.

1.2.    Оценка надежности изделия на этапе проектирования определяется расчетом и основана на использовании опытных данных ЦКБА, а также данных технической литературы о надежности элементов изделия.

1.3.    Результаты расчета должны использоваться для предварительной оценки надежности изделия на этапе проектирования и сравнения возможных вариантов конструкции. Полученные расчетные данные должны быть в дальнейшем уточнены и дополнены результатами испытаний на надежность. Окончательный вывод о надежности

спроектированного изделия составляется путем сбора и анализа статистических данных о работе изделия в условиях эксплуатации.

1.4.    Оценка надежности на этапе проектирования проводится с целью:

-    сравнения различных вариантов структурной и конструктивной схем изделия;

-    выявления деталей и узлов, комплектующих элементов, лимитирующих надежность изделия;

-    проверки соответствия прогнозируемого уровня надежности требованиям технического задания;

-    анализа возможности выполнения заданных требований по на

дежности.

СЛ

РД 24-207- 06 -90

1.5.    За количественный критерий безотказности изделия принимается вероятность безотказной работы в течение заданного срока (периода непрерывной работы, гарантийного срока, гарантийной наработки, назначенного ресурса) или наработка на отказ.

1.6.    За количественный критерий долговечности принимается ресурс или срок службы изделия по номенклатуре показателей надежности, приведенных в техническом задании (ТЗ) в соответствии с

РД 302-07-278-89.

1.7.    При составлении расчета должны быть оговорены все принимаемые допущения.

1.8.    Расчет показателей надежности выполняется в соответствии с настоящим РД. Метод расчета выбирается исполнителем из изложенных в разделах 2 и 3 исходя из требований ТЗ.

Если изделие состоит из узлов и деталей, информация о надежности которых имеется, то расчет безотказности рекомендуется производить I методом или П методом.

Если информация о надежности узлов или деталей нового изделия отсутствует, или требования к вероятности безотказной работы выше величины 0,997, то расчет безотказности рекомендуется производить Ш методом.

Допускается по согласованию с заказчиком определение показателей безотказности относительно отдельных видов отказов (П методом) .

1.9. Вероятность безотказной работы или Л--характеристики комплектующих изделий принимается по данным предприятия-изготовителя комплектующего изделия.

С. 5

РД 24-207-06 -90

X.I0. При отсутствии в приложении 2 данных о вероятности безотказной работы (интенсивности отказов) узлов и деталей при расчетах пользоваться статистическими данными.

2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ

2,Т. Первый метод

2.1 Л. Основные допущения, принимаеше при расчете:

а)    отказы элементов являются событиями случайными и независимыми;

б)    вероятность безотказной работы элементов изделия определяется экспоненциальным законом, если нет достаточного числа опытных данных, свидетельствующих о другом законе распределения;

з) зсе элементы одного и того же типа имеют одинаковую интенсивность отказов;

т) интенсивность отказов припишется постоянной, то есть из рассмотрения исключаются периоды приработки и износа.

При составлении расчета должны быть оговорены и все другие принимаеше допущения, возникшие в связи со спецификой изделия, условий эксплуатации.

2.1-2. Исходными данными для расчета являются:

а) -техническое задание;

б)    сборочный чертеж изделия и спецификация;

в)    заданный период, в течение которого необходимо определить вероятность безотказной работы арматуры (период непрерывной работы, назначенный ресурс, гарантийная наработка, гарантийный срок и т.д.);

РД 24-207- Об -90

г)    время совершения одного цикла;

д)    режим работы изделия;

е)    интенсивности отказов узлов и деталей изделия.

Время совершения одного цикла и режим работы изделия необходимы для расчета времени работы отдельных узлов и элементов изделия.

Необходимо установить, является ли изделие нормально открытым или нормально закрытым и какова продолжительность его пребывания в открытом (или закрытом) положении в процентах от заданного периода.

2.1.3. Методика расчета

2.1.3.1.    Расчет вероятности безотказной работы изделия производится, исходя из основной количественной характеристики надежности X₀i , данные о которой для различных элементов и узлов приведены в приложении 2.

2.1.3.2.    При расчете изделие условно разбивается на элементы (узлы) и составляется логическая схема соединений элементов (узлов). Логические схемы соединения элементов (узлов) и соответствующие им формы для расчета вероятности безотказной работы изделия Р_с по данным вероятности безотказной работы элементов

Р; следующие:

S

а) простая последовательная схема (резервирование отсутствует)

1

2.3.1.    Основные допущения, применяемые при расчете:

а)    отказы изделий являются случайными и независимыми событиями;

б)    распределение значений параметров работоспособности изделий и механических свойств конструкционных материалов подчиняются нормальному закону распределения отказов.

2.3.2.    Исходными данными для расчета являются:

а) техническая документация на изделие;

2

критерии отказов и предельных состояний;

в)    предельные значения параметров функционирования, соответствующие критериям отказа и предельных состояний;