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泵可靠性驗證試驗-JB/T 6882-93

發布日期:2012-07-19 16:03:09      瀏覽數:

中華人民共和國機械行業標準

泵可靠性驗證試驗 JB/T 6882—93
 
1 主題內容與適用范圍
本標準規定了泵可靠性驗證試驗的指標選擇、故障判據、抽樣規定、試驗方案、試驗程序和試驗報告等。
本標準適用于核查泵的可靠性特征值是否達到可靠性規定指標值的試驗,并對試驗室和現場兩種可靠性試驗方式均適用。
2 引用標準
GB 5080.4 設備可靠性試驗 可靠性測定試驗的點估計和區間估計方法(指數分布)
GB 5080.7 設備可靠性試驗 恒定失效率假設下的失效率與平均無故障時間的驗證試驗方案
3可靠性指標選擇
本標準的試驗方案適用于以平均無故障工作時間和平均檢修壽命以及失效前平均時間為可靠性特征的可靠性驗證試驗。
3.1 平均無故障工作時間(mean time between failures—MTBF)
泵運行中相鄰兩故障間工作時間的均值。
對于大部分泵產品可靠性指標均可選用平均無故障工作時間(MTBF)。
3.2 平均檢修壽命(mean overhaul life—MOL)
泵運行到需要解體檢查修理時工作時間的均值。
對于考核耐久性的泵,可靠性指標選用平均檢修壽命(MOL)。
3.3 失效前平均工作時間(mean time to failure—MTTF)
泵從開始運行到發生不便于修理的故障時工作時間的均值。
對于某些雖然原則上可修復但是進行修理很不方便或很困難甚至是不可能修復的泵,可以當成不可修復產品處理(如深井泵和某些船用泵等),可靠性指標選用失效前平均工作時間(MTTF)。
4故障判據
4.1 故障
凡是不能按訂貨數據單要求的運行工況完成其規定功能或其性能指標劣化至允許范圍以外的一切現象就是故障。
4.2表現形式
在額定揚程下,流量達不到規定值或滿足不了用戶的使用值,不正常的外部泄漏、振動烈度大、潤滑不良、局部過熱、不正常的頻繁更換易損件等部屬故障。
4.3 分類
I類故障—危及人身和設備安全,造成重大經濟損失的故障。如斷軸、炸裂等。
Ⅱ類故障—主要零部件嚴重損壞,需解體檢修的故障。如葉輪裂紋、更換機械密封和軸承等。
Ⅲ類故障—泵功能下降,可用更換易損件和附帶工具在較短時間內便于維修并能容易排除的故障。如換填料等。
Ⅳ類故障—不影響泵的功能和使用要求,且無需停機而輕易排除的故障。如標牌脫落、輕微泄漏等。
4.4 判據
4.4.1 由于工、Ⅱ、Ⅲ類故障引起的非計劃停機均判為一次故障。
4.4.2 有計劃停機檢修不計入故障次數,按計劃更換易損件也不計入故障次數。
4.4.3 Ⅳ類故障以及其他由于泵本機以外的原因引起的從屬故障,如儀表失靈、誤操作等均需記錄但不計入故障次數。
4.4.4 故障類別的判定應以最終造成后果的嚴重程度為依據。
4.4.5 由于各種泵的結構不同,同一名稱的故障所致后果及排除的難易程度會有較大差別,因此要根據具體情況確定故障類別。
4.4.6 現場使用中,如果發現泵的若干個參數偏離了規定的使用范圍,而且不能證明它們是同一個原因引起的,則每一個參數的偏離都認為是受試泵的一次故障,有幾個原因就認為是幾次故障。若是由同一原因引起,則認為是一次故障。
5 抽樣規定
5.1 抽樣的目的是為了減少試驗臺量,節約費用,但必須保證樣品的試驗結果能夠代表整批泵的水平。
5.2 泵的可靠性驗證試驗用于下述情況:
a. 研制的模型或樣機;
b. 批量生產。
總體必須在本質上是同一的,也就是說同一總體的泵是以相同的方法和穩定的工藝條件完成生產裝配的,以保證可靠性試驗具有代表性。如果可以證明泵的可靠性水平與泵的規格無關,方可將同型號不同規格的泵作為一個總體處理。受試泵必須從所代表的總體中,按隨機方式一次計數抽樣。
5.3 現場可靠性試驗應注意選點:
a. 用戶的使用條件應與設計說明條件一致;
b. 盡量優先選擇被考核產品使用量大的用戶;
c. 如選擇多家用戶應具有相同或基本相同的使用條件。
5.4 試驗室試驗應抽取同年生產的同一規格型號的泵不少于3臺。
現場試驗應從同時期運行的同一規格型號的泵中抽樣,樣本量不少于5臺;對于年產量超過150臺的同種規格型號泵抽樣量不少于15臺。
5.5 可靠性試驗中,應保證每臺受試泵的最少相關試驗時間不少于全部受試泵平均試驗時間的一半。
6 受試產品的要求
6.1 受試產品應按第5章的規定抽樣。
6.2 受試產品必須是檢驗通過的合格品,而且在完成性能參數試驗之后應進行解體。只有當未發現零、部件有什么不正常的痕跡時,才允許進行可靠性試驗。
6.3 可靠性試驗可以在專門的試驗臺上進行,也可以在使用現場進行,但運行工況應在設計規定的工作范圍內,運行環境應符合被試泵的使用說明文件的有關規定。
6.4 試驗室試驗應在額定工況下進行,并要配計時器。允許采用加速試驗方法,但必須證明所用方法不改變失效模式和失效機理且加速系數足夠準確。
6.5 在使用現場實際工作負荷進行試驗時,其設備應具備下列條件:
a. 可以測定泵的揚程、流量、功率,測定精度不要求太高,方法不限;
b. 可以測量為判斷泵的運轉是否正常必須測定的量,如軸承溫度、外部泄漏量、某些部位的壓力或壓力差等;
c. 事故保護或監測裝置齊備。
6.6 對允許更換的部件和零件應做出計劃。
7 試驗方案
可靠性試驗包括試驗室和現場兩種試驗方式,可根據具體條件自選一種方法進行試驗。
泵產品的驗證試驗可選用序貫截尾和定時截尾兩種試驗方案。
7.1 方案特征
試驗方案中符號“仇"代表基本的可靠性特征。
可靠性特征為平均無故障工作時間MTBF時:MTBF=m
可靠性特征為平均檢修壽命MOL時:MOL=mm
可靠性特征為失效前平均工作時間MTTF時:MTTF=m
m0—規定可接受的平均無故障工作時間;
m1—不可接受的平均無故障工作時間;
a—生產方風險,即當實際的m m0時,泵產品批被拒收的概率;
β—使用方風險,即當實際的m一仇。時,泵產品批被接受的概率;
Dm—平均無故障工作時間的鑒別比:Dm=m0/m。。
7.2 方案選擇
供需雙方可根據GB 5 080.7的規定協商選擇試驗方案,若用戶不提要求可按下列規定:
a. 對一般泵產品優先推薦4:1方案(a=0.1,β=0.1,Dm=1.5);
b. 對于發生故障不會造成很大經濟損失,一般用途的泵(如菜園灌溉泵等)推薦選用4:6方案(a=0.2,β=0.2,Dm=2.0);
c. 對于事先要求知道精確的試驗時間和費用,尤其是在試驗室試驗時,優先選用定時截尾試驗方案。對于批量大的中、小型泵產品,如液化石油氣泵等,現場試驗也可選用此方案。
8 試驗程序
從給定的泵產品總體中,隨機抽取規定數量的樣品,投入規定的試驗過程。記錄和逐次累積所有受試泵的相關試驗時間和相關失效數。
相關試驗時間和相關失效數應累積到按所選擇的序貫試驗方案能做出判定為止,或按所選擇的定時截尾試驗方案達到截尾條件為止。
8.1 相關試驗時間
受試泵相關試驗時間根據GB 5080.4規定確定(見圖3)。
8.2 累積相關試驗時間的計算
當能測得每臺受試泵的相關試驗時間時,發生第k次失效的累積相關試驗時間丁為:
式中:n—受試泵臺數;
tm,k—在受試泵中,序號為m的泵直到第k次失效發生時的相關試驗時間;
r—相關失效數(故障次數);
ti—第i個故障間隔時間。
在定時截尾試驗中,累積相關試驗時間丁*為:
式中:tm—序號為優的受試產品直到規定點的試驗時間。
8.3試驗監測時間
整個試驗期間生產廠都必須派專人觀測相應的受試泵的相關試驗時間,試驗結束時觀測相關失效數。
如果不能連續地進行監測,則必須規定監測之間的時間間隔,使之必須短到不致在本質上影響試驗結果。
一般情況下,監測間隔應小于0.2m0,其中m0為規定的可接受的平均無故障工作時間。
8.4 試驗記錄
應給每一臺受試泵建立一份試驗記錄并按先后順序在規定時間和每次失效之后進行數據記錄。
8.4.1 由現場的一般維修人員按現場使用的維修表格收集數據。
8.4.2 由現場操作人員按表4記錄數據。
8.4.3 由試驗人員按監測間隔定期收集數據記入表4。
8.4.4凡是試驗人員認為與試驗有關的事件均應記錄。
8.5驗證試驗
8.5.1 作為試驗樣品的泵,凡是條件許可,均應首先試驗泵的水力性能并畫出特性曲線。如果是新泵,可按泵制造廠出廠試驗報告為依據,然后使泵在額定工況附近長期運行并定時監測、記入表4中。如是已運行的泵,則應做適當維修,確認泵符合作為試驗樣品的條件方可進行試驗。
8.5.2現場試驗受試泵的投運時間不應相差太大。
8.5.3進行核查泵的可靠性指標時,應對受試泵做如下工作:
a. 對試驗泵定期測定運行參數(對現場不易測定的流量等參數可以按使用情況給定)并記人融
b. 試驗泵發生故障時,應盡快排除,繼續試驗;
c. 每次故障都要在表5中記入相關失效數廠,并按式(1)累積泵的總相關試驗時間T,按式(3)計7算平均正常工作時間系數t。
d. 根據所選定的定時截尾或序貫截尾試驗方案,查相關的表或圖,直至做出合格或不合格的結論為止。
8.5.4 不能僅僅依據形式上達到接收或拒收的判定就對可靠性驗證試驗做出最后的結論,除此之外還應對可靠性試驗中觀測到的每一個故障的原因和后果進行詳細的分析,并且研究采取有效改正措施的可能性。
9試驗報告
試驗報告必須完整到足以為最后評定產品是否合格提供可靠的依據,一般應包括下列內容:
a. 試驗大綱,包括試驗方案、抽樣量、試驗儀器、試驗計劃等;
b. 原始數據記錄;
c. 數據分析報告;
d. 故障分析報告;
e. 驗證試驗結果表;
f. 建議措施報告。

 

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