Центральное конструкторское бюро арматуростроения

(ЦКБА)

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

АРМАТУРА ТРУБОПРОВОДНАЯ. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

РД 24-207-06-90

Дата введения 01.07.91

УТВЕРЖДЕНО

Указанием Минтяжмаша СССР

№ АВ-002-1-8993 от 20.09.90

Дата введения 01.07.1991 г.

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ

Первый заместитель начальника научно-технического отдела Минтяжмаша	В.А. Мажукин
Начальник сектора	А.Н. Полтарецкий
Главный инженер ЦКБА	М.И. Власов
Заместитель директора по научной работе	Ю.И. Тарасьев
Начальник отдела 161	Р.И. Хасанов
Начальник лаборатории 151	Г.В. Котылевский
Ответственный исполнитель - инженер-конструктор I категории	Т.Г. Потемкин

СОГЛАСОВАНО

Представитель заказчика 953

______________М.С. Байбурин

«31» августа 1990 г.

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.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ

2.1. Первый метод

2.2. Второй метод

2.3. Третий метод

2.4. Оценка наработки на отказ

3. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

3.1. Оценка срока службы

3.2. Оценка ресурса

4. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАСЧЕТА

Приложение 1(Справочное). Обозначения, применяемые при расчетах:

Приложение 2(Справочное). Показатели надежности элементов арматуры

Приложение 3(Справочное). Значения коэффициента а₁

Приложение 4(Справочное). Поправочные коэффициенты, учитывающие уменьшение интенсивности отказов элементов a₂

Приложение 5(Обязательное). Таблицы для проведения расчётов

Приложение 6(Обязательное). Таблицы для проведения расчётов

Приложение 7(Справочное) Классификатор отказов и предельных состояний арматуры

Приложение 8(Справочное) Значение коэффициентов вариации для основных параметров функционирования и механических свойств конструкционных материалов

Приложение 9(Справочное) функция нормального распределения .Ф(x)

Приложение 10(Справочное) Коэффициенты износостойкости материалов

Приложение 11(Рекомендуемое) Примеры расчета показателей надежности

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. В руководящем документе принята терминология по ГОСТ 27.002. Обозначения, применяемые при расчетах, приведены в приложении 1.

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 надежности.

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 1 методом или 2 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 3 методом. Допускается по согласованию с заказчиком определение показателей безотказности относительно отдельных видов-отказов (2 методом.).

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

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

2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ

2.1. Первый метод

2.1.1. 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;

г) интенсивность отказов принимается постоянной, то есть из рассмотрения исключаются периоды приработки и износа.

При составлении расчета должны быть оговорены и все другие принимаемые 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.);

г) время совершения одного цикла;

д) режим работы изделия;

е) интенсивности отказов или ВБР 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 λ₀_i, 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_j следующие;

а) простая последовательная схема (резервирование отсутствует):

(1)

б) простая параллельная схема с (K-I) резервными элементами:

(2)

в) последовательно-параллельная схема (резервирование последовательных схем):

(3)

г) параллельно-последовательная схема (поэлементные резервирования):

(4)

или, если все P_ij= P_j, то

(4а)

2.1.3.3. Для каждого элемента необходимо определить:

а) время t', в течение которого элемент находится под нагрузкой;

б) время t'', в течение которого элемент находится в ненагруженном состоянии

Причем,

(5)

2.1.3.4. Интенсивность отказов i-го элемента, находящегося под нагрузкой, определяется по формуле;

		(6)
где λ₀_i-	в соответствии с приложением 2;
а₁-	в соответствии с приложением 3;

в) интенсивность отказов i-го элемента, не находящегося под нагрузкой, определяется по формуле:

(7)

где а₂-

поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение интенсивности отказов для ненагруженного элемента;

для электрических элементов он выбирается по данным приложения 4; для остальных он равен 1·10^-3

2.1.3.5. Вероятность безотказной работы одного i-го элемента рассчитывается по формуле (8), (9), (10).

а) λ₀_i в единицах 1/час

(8)

б) λ₀_i в единицах 1/цикл

(9)

в) вероятность безотказной работы i-элемента за фиксированный срок или наработку t*

(10)

2.1.3.6. Вероятность безотказной работы j-ой группы элементов P_j, объединенных по признаку равной продолжительности работы при условии, что все элементы составляют последовательную схему, рассчитывается по формулам:

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

(11)

б) если P_i(t) рассчитывается по формуле (9), то

(12)

в) если P_i(t) рассчитывается по формуле (10), то

(13)

2.1.3.7. Вероятность безотказной работы всего изделия P_c определяется по формулам (1), (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 1 приложения 5.

2.1.3.9. Пример расчета показателей надежности данным методом приведен в приложении 2.

2.2 . Второй метод

2.2.1. Основные допущения, принимаемые при расчете:

а) отказы элементов являются событиями случайными и независимыми; ,

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-P₁₁(t) определяется по формуле

		(14)
где P₂_j(t)-	вероятность безотказной работы по каждому виду отказов;
k-	число видов отказов или предельных состояний.

При расчете вероятностей Р₂_j(t) учитываются только те узлы и детали изделия, которые влияют на данный вид отказа.

2.2.3.2. Для оценки вероятности безотказной работы изделия следует построить схему следующим образом:

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

2 уровень - события, состояния, функции, от которых зависит 1 уровень (критерии отказов и продельных состояний);

3 (и последующие) уровни - элементы изделия или события, от которых зависит 2 (предыдущий) уровень.

При построении схемы необходима использовать следующие обозначения:

	- состояние, событие, функция (нет исходной информации);
	- элементы (детали, узлы) изделия (есть исходная информация - интенсивность отказов);
	- "И" (знак: зависимости);
	- "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

		(15)
где n-	число событий или элементов (i+1) уровня, влияющие на наступление события i-го уровня.

Если события или элементы изделия связаны знаком "или", то вероятность безотказной работы определяется по формуле

(16)

2.2.3.4. Вероятность безотказной работы в течение заданного периода t определяется для каждого события, состояния, обозначенного на схеме прямоугольником.

Расчет производится от нижнего уровня к верхнему.

Вероятность безотказной работы элемента P_ij в течение заданного периода t определять исходя из данных приложения 2, 3 и 4 по формулам (8)-(10) или соответственно по формулам (11)-(13).

2.2.3.5. Классификатор отказов и продельных состояний арматуры приведён в приложении 7.

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

2.3. Третий метод

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;

б) критерии отказов и предельных состояний;

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

г) силовой и прочностной расчет изделия;

д) справочные данные о коэффициентах вариации аналогичных выходных параметров изделий - прототипов и механических свойств конструкционных материалов,

2.3.3. Методика расчёта

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

		(17)
где P₁(t)-	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 Р₁(t).

Расчет вероятности Р₁(t) может быть определен двумя способами:

а)

		(18)
где P_1i(t)-	вероятность неразрушения i-го элемента или узла изделия в течение периода t ;

б)

(19)

Т.е. P₁(t) определяется вероятность неразрушения наиболее слабого узла или детали изделия в течение времени t. Наиболее слабый элемент определяется по изделию прототипу или по прочностному расчету (имеющий наименьший запас прочности или текучести).

Величина P₁_i(t) определяется по формуле

			(20)
где φ_i-	коэффициент запаса, определяемый по формуле
			(21)
где M_Ri и M_Si-		ожидаемые средние значения прочности R и нагрузки S;
K_Ri , K_Si-		коэффициенты вариации M_Riи M_Si соответственно.

Для расчета величин P₁_i заполняется таблица 1 приложения 6.

По результатам силового и прочностного расчета заполняются графы 1-4 (см.сводную таблицу напряжений).

В графе 5 определяется коэффициент запаса прочности

В графу 6 вносятся значения коэффициент вариации прочности, определяемый по таблице приложения 8 исходя из материала изготовления детали.

В графу 7 вносят значения коэффициента вариации нагрузки K_Si. Если нет данных о его величине, то значения K_Si выбираются из интервала [0,2÷0,3]

В графе 8 определяют значения P₁_i(t). Значения функции нормального распределения Ф(x) определяют по таблице приложения 9 в зависимости от x.

2.3.3.4. Расчет вероятности P₂(t).

Вероятность невыхода параметров функционирования за допустимые границы в течение периода t определяется по формулам:

		(22)
где P₂_j(t)-	вероятность невыхода значений j-го параметра функционирования за допустимые пределы в течение периода t.

б)

(23)

т.е. P₂(t) определяется вероятностью невыхода за допустимые пределы наиболее "слабого" параметра функционирования изделия.

Величина P₂_j(t) определяется следующим образом:

- если параметр функционирования ограничен сверху

(24)

- если параметр функционирования ограничен снизу

(25)

- если паpaметр функционирования имеет двухстороннее ограничение

		(26)
где Ф(…)-	функция нормального распределения, определяемая по приложению 9;
y_в, y_н-	соответственно верхняя и нижняя допустимые границы значений параметра, заданных в ТЗ;
y_i-	ожидаемое среднее значение параметра, определяется по результатам технических расчетов или задается;
k_yi-	коэффициент вариации параметра работоспособности, определяемой по приложению 8.

Для расчета значений P₂_j заполняют таблицу 2 приложения 6.

В графу 1 вносят параметры функционирования изделия.

В графу 2 - средние значения, параметра y_i задаваемые ориентировочно по данным конструкторского отдела.

В графу 3 вносят величину, ограничивающую значения параметра функционирования.

Принимается по нормативным документам (ГОСТ 9544-75, ОСТ 26-07-1375-82, ОТТ-87 и др.) или задается заказчиком в техническом задании.

В графу 4 вносят значения коэффициента вариации параметра функционирования k_yi;

Величина k_yi определяется по таблице приложения 8.

В графа 5 определяют значения аргумента u_j функции нормального распределения Ф(u_j).

В графе 6 определяют значения вероятности P₂_j по формулам (24)-(26). Значения функции Ф(u_j) определяют по приложению 9 в зависимости от u_j.

Примечание. При испытаниях опытных образцов или макетов величину y_i следует контролировать и 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

		(27)
где i={1,r}-	число узлов и деталей изделия, лимитирующих наработку на отказ;
T_i-	наработка на отказ или ресурс i-го узла (детали).

2.4.2. Значения Т_i определяются по формуле

		(28)
где λ_i-	интенсивность отказов i-го узла или детали, определяется по приложению 2.

При определении наработки на отказ в циклах при расчете принимать λ_i в единицах 1/цикл, при определении наработки на отказ в часах - в единицах 1/час,

2.4.3. Допускается определение T_i по формулам, приведенным в нормативно-технической документации на узлы и детали.

3. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

3.1. Оценка срока службы

3.1.1. Полный средний срок службы изделия T_сл.ср. определяется по формуле

		(29)
где T_j-	срок службы корпусных деталей и узлов, не подлежащих замене и ремонту, определяющих долговечность изделия.

3.1.2. Величина T_j определяется по формуле (30) или (31)

		(30)
где λ_j-	интенсивность отказов i-го узла или детали, лимитирующих долговечность изделия.

Величина λ_j определяется по приложению 2 в единицах измерения 1/час

		(31)
где γ_j-	скорость изнашивания или скорость коррозии детали или узла.
U_max-	максимально допустимый износ.

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

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

Величина U_max определяется расчетным путем исходя из запаса прочности, и приводится в технической документации.

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

3.1.3. Полный назначенный срок службы T_{сл н} определяется по формуле

		(32)
где n-	коэффициент запаса по сроку службы;
T_сл ср-	полный средний срок службы изделия, определяемый по формуле (29).

Величина n выбирается в зависимости от критичности (значимости последствий) отказа из ряда [2÷13] и согласовывается с заказчиком при необходимости»

3.2. Оценка ресурса

3.2.1. Полный средний рзеурс изделия Т_р_ср определяется по формуле

		(33)
где N-	число ремонтов арматуры;
Т_о изд-	наработка на отказ, определяемая по п.2.4.

Величина T_о изд при определении ресурса регулирующей арматуры должна измеряться, в часах, для остальной арматуры - в циклах.

3.2.2. Полный назначенный ресурс Т_рн определяется по формуле

		(34)
где m-	коэффициент запаса по ресурсу.

Величина m выбирается в зависимости от критичности отказов из ряда [2÷13] 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 "Выводы" полученное расчетом значение показателя надежности-U_p следует сравнить со значением, заданным в техническом задании U_тз

Приложение 1(Справочное). Обозначения, применяемые при расчетах:

	I Метод
t-	период непрерывной работы, гарантийный срок, гарантийная наработка, назначенный ресурс (час, цикл);
t'-	время, в течение которого элемент в составе эксплуатируемого изделия находятся под нагрузкой, сказывающейся решающим образом на его надежности (час);
t''-	время, в течение которого элемент в составе эксплуатируемого изделия находится в ненагруженном состоянии, не сказывающимся решающим образом на его надежности, или остается ненагруженным (час);
t_ц-	время совершения одного цикла (час);
λ₀_i-	интенсивность отказов i-го элемента (узла) (1/час, 1/цикл)
λ'_i-	интенсивность отказов i-го элемента (узла), находящегося под нагрузкой в течение времени t' (1/час, 1/цикл);
λ_i''-	интенсивность отказов i-го элемента (узла), ненагруженного в течение времени t'' (I/час, 1/цикл);
P(t)-	вероятность безотказной работы изделия в течение времени t;
P_i(t)-	вероятность безотказной работы i-го элемента (узла) в течение времени t;
P_j(t)-	вероятность безотказной работы j-ой группы элементов;
m-	число типов элементов в изделии;
a₁-	коэффициент, учитывающий увеличение интенсивности отказов нагруженных элементов;
а₂-	поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение интенсивности отказов для ненагруженных элементов;
Т-	наработка арматуры в заданный период (час, цикл)
	II Метод
Р₁₁(t)-	вероятность безотказной работы изделия в течение заданного периода t ;
P₂_j(t)-	вероятность безотказной работы по каждому виду отказов;
k-	число видов отказов или предельных состояний;
Т-	число циклов срабатывания в заданный период;
λ_ij-	интенсивность отказов ( i j ) элемента изделия.
	III Метод.
Р(t)-	вероятность безотказной работы изделия в течение заданного периода t ;
Р₁(t)-	вероятность неразрушения изделия в течение периода t ;
P₂(t)-	вероятность невыхода параметров работоспособности за допустимые границы в течение заданного периода t ;
k_yi-	коэффициент вариации параметра работоспособности;
y_i-	ожидаемое среднее значение параметра работоспособности;
у^н, y^в-	соответственно нижняя и верхняя допустимые границы значений параметра работоспособности y_i;
M_R, M_S-	ожидаемые средние значения прочности R и нагрузки S;
K_R, K_S-	коэффициенты, вариации M_R и M_S соответственно;
φ_i-	коэффициент запаса прочности;
Ф(…)	Функция нормального распределения.
	Оценка наработки на отказ
T_о изд-	наработка на отказ изделия (час, цикл);
Т_i-	наработка на отказ или ресурс i-го узла (детали), (час, цикл);
r-	число деталей и узлов, лимитирующих наработку на отказ изделия;
λ_i-	интенсивность отказов i-го узла или детали (1/час, 1/цикл);
	Методы оценки показателей долговечности
T_сл ср-	полный средний срок службы изделия, (год, лет);
T_j-	срок службы корпусных деталей и узлов, определяющих долговечность изделия (год, лет);
λ_j-	интенсивность отказов j-го узла или детали, лимитирующих долговечность изделия (1/час, 1/цикл);
U_max-	максимально допустимый износ;
γ_j-	скорость изнашивания j-й детали или узла (мм/год);
T_сл н-	полный назначенный срок службы (год, лет);
n-	коэффициент запаса по сроку службы;
Т_р_ср-	полный средний ресурс изделия (час, цикл);
m-	коэффициент запаса по ресурсу
T_рн-	полный назначенный ресурс изделия, (час, цикл);
N-	количество ремонтов изделия.

Приложение 2(Справочное). Показатели надежности элементов арматуры

1. Приложение 2 составлено на основе данных испытаний и эксплуатации арматуры и ее узлов, имеющихся в ЦКБА. Данные сведены в таблицу, которая будет дополняться по мере появления новых данных.

2. В таблице приведены три значения λ_о: наибольшее, среднее и наименьшее. Наибольшее значение λ_o следует принимать при тяжелых условиях работы изделия (Р - свыше 200 кгс/см², tº - свыше 100°С, среда - агрессивная, вибрация - выше нормы) и больших гарантийных сроках или при малом запасе прочности, (n≤2,0). В случае легких условий работы изделия (Р - до 200 кгс/см², tº - до 100°С, среда - агрессивная, вибрация - нормальная) и небольших гарантийных сроках (или при большом запасе прочности n≥3,5) применяются наименьшие значения λ_o. При отсутствии каких-либо специальных условий и при запасе прочности от 2,0 до 3,5 следует принимать среднее значение λ_o.

3. Для элементов и узлов, отмеченных знаком * значения характеристик и вероятность безотказной работы брать из соответствующих стандартов на данный элемент или узел.

Примечание. При расчете показателей безотказности по видам отказов (II метод) использовать λ-характеристики для соединений, сопряжений и поверхностей трения. При расчете показателей безотказности I методом применять λ-характеристики для отдельных деталей и узлов арматуры.

Задвижки

Наименование элемента, узла задвижки	Вероятность безотказной работы P(t*)	Данные эксплуатации λ_oi·10^-61/час			Данные испытаний ЦКБА λ_oi·10^-6 1/цикл
Наименование элемента, узла задвижки	Вероятность безотказной работы P(t*)	наименьшее	среднее	наибольшее	наименьшее	среднее	наибольшее
1	2	3	4	5	6	7	8
Бурт		0,032	0,072	0,145
Винт стопорный	P(10 лет)=0,9986
Втулка резьбовая	P(10 лет)=0,9896	0,04	0,11	0,32	12,5	12,7	13,2
Гайка	P(10 лет)=0,999
Грибок		0,023	0,096	0,206
Диск		0,29	0,82	1,58
Клин
Цельный		0,52	0,82	1,41
Упругий		0,15	0,44	0,96
Составной		0,19	0,97	1,18
Корпус
Сталь	P(10 лет)=0,9995
чугун	P(10 лет)=0,999
Цветные сплавы	P(7 лет)=0,9992
Крышка
Сталь	P(10 лет)=0,9995
чугун	P(10 лет)=0,999
цветные сплавы	P(7 лет)=0,9992
Крепежные детали	P(10 лет)=0,9991
Направляющие, клина, корпуса	P(10 лет)=0,987
Сталь		0,009	0,024	0,142
Чугун		0,018	0,068	0,201
Ось		0,022	0,067	0,153
Прокладка уплотнительная фторопластовая, металлическая		0,14	0,20	0,38
Паронитовая		0,09	0,28	0,52
Асбестовая		0,21	0,36	0,48
Поверхность трения		0,051	0,072	0,135
Рукоятка (маховик)	P(10 лет)=0,9992
Сальниковый узел с набивкой
фторопластовой		0,012	0,054	0,092		3,16
ФУМ		0,032	0,089	0,146		5,01
Асбестовой		0,061	0,174	0,238		6,24
Соединение крепежное	P(10 лет)=0,999
Резьбовое	P(10 лет)=0,988
Сварное	P(10 лет)=0,998
механическое кулачковое	P(10 лет)=0,998	0,093	0,240	1,291
Уплотнительные кольца корпуса, клина, дисков, шибера:
твердый сплав		0,24	0,84	1,69
Сталь		0,18	0,88	1,82
цветные сплавы		0,02	0,92	1,96
Фланец	P(10 лет)=0,999
Шайба	P(10 лет)=0,997
Шибер		0,47	0,61	0,85
Шпиндель		0,07	0,095	0,18
Шпонка	P(10 лет)=0,996
Шпилька	P(10 лет)=0,998
Шарнирное соединение		0,16	0,40	1,08
Шестерня		0,24	0,89	1,995

Клапаны с электромагнитным приводом

Наименование элементов и узлов арматуры	Вероятность безотказной работы в течении t* P(t*)	Данные эксплуатации			Данные испытаний
		λ_oi·10^-61/час			λ_oi·10^-6 1/цикл
		наименьшее	среднее	наибольшее	наименьшее	среднее	наибольшее
1	2	3	4	5	6	7	8
Винт (стяжной)		0,07	1,02	2,96
Втулка		0,12	0,50	1,49
Диск		0,10	0,60	0,90
Зажим (клемма) -		0,003	0,004	0,005
Катушка электромагнитного привода		0,004	0,014	0,098
Клапанно-запорное устройство (плавная посадка)		0,05	0,13	0,46	13,6	15,8	16,2
Клапанно-запорное устройство (резкая посадка)		0,03	0,15	0,39	4,3	4,5	6,2
Клапан резинометаллический (РМК)		0,04	0,12	0,21	3,4	5,1	6,4
Кожух	0,999 (10 лет)	0,09	0,6	1,4
Корпус:
Стальной	0,9995 (10 лет)
чугунный	0,999 (10 лет)
латунный	0,999 (7 лет)
пластмассовый	0,992 (5 лет)
Крышка:
Стальная	0,9995 (10 лет)
Чугунная	0,999 (10 лет)
Латунная	0,999 (7 лет)
Крепежные детали	0,999 (10 лет)
Кулачок (кулачковое соединение)		0,04	0,95	2,85
Манжета фторопластовая		0,070	0,093	0,210
Мембрана резиновая		0,08	0,097	0,19	10,8	11,2	11,7
Мембрана фторопластовая		0,055	0,082	0,16
Муфта соединительная		0,061	0,11	0,25	11,3	12,0	13,5
Поверхность трения .		0,06	0,072	0,14	7,1	7,4	8,6
Пробка резьбовая		0,003	0,017	0,183	15,0	16,8	18,9
Прокладка резиновая	P(5 лет)=0,998	0,003	0,018	0,13
Прокладка фторопластовая .	P(10 лет)=0,9974	0,0069	0,0096	0,0203
Прокладка уплотнительная (асбест, ФУМ, паронит)	P(10 лет)=0,998	0,0032	0,0056	0,0092
Пружина возвратная	0,9999 (10 лет)	0,007	0,014	0,40
Рычаг	0,997 (10 лет)
Ручной дублер ЭМП	0,99995(10 лет)
Сальниковый узел с набивкой:
Фторопласт 4	P(t*) по ОСТ 26-07-1232-87	0,009	0,012	0,015
ФУМ		0,010	0,014	0,019
Асбестотехнической		0,007	0,011	0,018
Сетка (фильтр)		0,09	0,20	0,63
Сильфон*	по ГОСТ 21744-83 или ОСТ 26-07-2019-81
Стойка		0,001	0,009	0,019
Соединение подвижное		0,014	0,052	0,102
Соединение сварное	0,999(10 лет)	0,009	0,056	0,097	6,49	6,51	6,69
Соединение жесткое		0,013	0,075	0,145	8,7	8,9	9,8
Соединение резьбовое		0,02	0,11	2,60	12,4	12,8	13,4
Соединение механическое		0,002	0,086	0,326
Толкатель		0,001	0,012	0,124
Трубка разделительная		0,011	0,077	0,145
Уплотнение скользящее		0,14	0,22	0,86
Уплотнение неподвижное (резиновое)		0,51	0,73	4,2
Уплотнение ввода кабеля	P(10 лет)=0,999
Шайба	0,9995(10 лет)
Шпилька		0,007	0,018	0,072	15,0	16,2	18,0
Штифт	0,9995(10 лет)	0,007	0,017	0,064	15,0	16,0	17,8
Штуцер		0,001	0,009	0,051
Шток		0,043	0,067	0,079	7,95	8,0	8,4
Электромагнит	P(10 лет)=0,999	0,009	0,017	0,025	9,2	9,24	9,8

Клапаны запорные

Наименование элементов и узлов арматуры	Вероятность безотказной работы в течение t* P(t*)	Данные эксплуатации			Данные испытаний
		λ_oi·10^-61/цикл			λ_oi·10^-6 1/час
		наименьшее	среднее	наибольшее	наименьшее	среднее	наибольшее
1	2	3	4	5	6	7	8
Бугельный узел без подшипников	P(t*) по ОСТ 26-07-2007-78	3,02	4,53	5,85	0,014	0,026	0,042
Бугельный узел с подшипниками качения	P(t*) по ОСТ 26-07-2017-79	9,62	11,34	14,81	0,065	0,084	0,122
Винтовая пара	P(10 лет)=0,9992				0,012	0,030	0,059
Втулка	P(10 лет)=0,9995				0,010	0,018	0,027
Втулка резьбовая	P(10 лет)=0,997	9,86	12,92	14,86	0,072	0,113	0,281
Корпус
Стальной	P(10 лет)=0,9995
Чугунный	P(10 лет)=0,999
Титановый	P(10 лет)=0,999
Из цветных металлов	P(10 лет)=0,9983
Крепежные детали	P(10 лет)=0,9992
Крышка	P(10 лет):
Стальная	=0,9995
Чугунная	=0,999
Титановая	=0,999
Кулачок, кулачковое соединение					0,001	0,002	0,004
Маховик и рукоятка	P(10 лет)=0,9999
Манжета					0,04	0,06	1,10
Муфта	P(10 лет)=0,9994
Ось	P(10 лет)=0,999
Пара трения ("шток-втулка", "втулка-стойка", "корпус-золотник", "клин-корпус")	P(3000)=0,999	0,73	1,12	2,02	0,013	0,021	0,038
Поверхность трения					0,031	0,052	0,098
Подпятник		0,63	0,98	1,72	0,013	0,021
Подшипник качения				1,02	0,32	0,08
Подшипник скольжения				0,38	0,21	0,09
Пробка
Прокладка уплотнительная фторопластовая	P(10 лет)=0,9974				0,0069	0,0097	0,0203
ФУМа	P(10 лет)=0,9974				0,0081	0,0092	0,0165
резиновая	P(5 лет)=0,998				0,0058	0,0152	0,0403
Пружина	P(10 лет)=P(1500ц)=0,9995				0,0006	0,0019	0,010
винтовая	P(10 лет)=0,9995				0,0006	0,0019	0,010
Возвратная	P(10 лет)=P(1500ц)=0,9996
невозвратная	P(10 лет) =0,9994
Тарельчатая (на 1 тарелку)	P(10 лет)=P(1500ц)=0,9999
Пята		0,63	0,98	1,72	0,013	0,021	0,038
Резьбовая ходовая пара	P(t*) по ОСТ 26-07-1232-87 P(10 лет)=0,999				0,007	0,026	0,059
Резьбовое соединение					0,11	0,02	1,95
Сальниковый узел с набивкой:	P(t*) по ОСТ 26-07-2050-82
Фторопласт 4	P(10 лет)=0,9992				0,009	0,014	0,017
ФУМ					0,010	0,014	0,019
Асбестотехнической					0,007	0,012	0,024
Сильфон	P( t* ) по ГОСТ 21744-83 или ОСТ 26-07-2019-81
Соединение
резьбовое	P(10 лет)=0,998				0,011	0,020	1,95
Сварное					0,011	0,025	0,104
Кулачковое					0,032	0,076	0,121
Механическое					0,002	0,004	1,05
Шарнирное					0,952	0,627	0,432
Основного разъема.	P(10 лет)=0,999				0,022	0,062	0,210
Стопор	P(10 лет)=0,9996

Наименование элементов и узлов арматуры	P(t*)	Данные эксплуатации			Данные испытаний
		λ_oi·10^-61/цикл			λ_oi·10^-6 1/час
		наименьшее	среднее	наибольшее	наименьшее	среднее	наибольшее
1	2	3	4	5	6	7	8
Узел затвора с уплотнением металл по металлу
Тип I, II	P(12 лет)=0,9994
(по ОСТ 26-07-2042-81)	P(3000ц)=0,992	8,2	10,6	16,8	0,0096	0,034	0,086
Тип III	P(1500ц)=0,993	10,3	15,7	19,7
Узел затвора с уплотнением из фторопласта 4
Тип I-IV,VI (по ОСТ 26-07-1375-82)	P(3000ц)=0,999 P(12 лет)=0,9996	1,02	1,81	2,71	0,007	0,013	0,036
Тип V	P(3000ц)=0,99	4,49	7,24	10,65
Уплотнение - скользящее					0,011	0,027	0,084
Неподвижное (резиновое кольцо)					0,006	0,0152	0,043
Уплотнительная прокладка (см.прокладка)
Узел крепления рукоятки и маховика	P(10 лет)=0,9995	1,51	2,01	2,89
Фланец	P(10 лет)=0,9995
Цилиндр	P(10 лет)=0,999
Шплинт	P(10 лет)=0,9992
Шпиндель	P( ) по ОСТ 26-07-1232-87				0,007	0,026	0,059
Шпоночное соединение	P(10 лет)=0,9994
Штифт	P(10 лет)=0,9992
Шток	P(12 лет)=0,998	0,73	1,12	2,02	0,013	0,021	0,038
Штуцер	P(10 лет)=0,9994

Краны

Наименование элемента, узла арматуры	Вероятность безотказной работы в течении t* P(t*)	Данные эксплуатации			Данные испытаний ЦКБА
		λ_oi·10^-61/час			λ_oi·10^-6 1/цикл
		наименьшее	среднее	наибольшее	наименьшее	среднее	наибольшее
1	2	3	4	5	6	7	8
Гайка накидная	P(10 лет)=0,999
Ключ	P(10 лет)=0,9992
Корпус
Латунный	P(10 лет)=0,992
Чугунный	P(10 лет)=0,992
Стальной	P(10 лет)=0,993	0,04	0,10	0,56
титановый сплав	P(10 лет)=0,992
Крепежные детали	P(10 лет)=0,9988
Муфта	P(10 лет)=0,999	0,01	0,049	0,149
Пара трения
"сальник-шток"	P(5 лет)=0,996
"клин-корпус"	P(2 года)=0,965	0,285	0,678	1,024
Ползун		0,010	0,132	0,423
Пробка
Латунная		0,04	0,99	1,26	2,41	3,75	4,45
Чугунная		0,45	1,02	1,36
Стальная		0,15	1,09	1,74
из титанового сплава		0,28	0,92	1,43
Прокладка уплотнительная:
Фторопластовая	P(10 лет)=0,9974
Резиновая	P(8 лет)=0,9981
паронит, картон	P(8 лет)=0,9974
Ролик	P(10 лет)=0,9986
рукоятка	P(10 лет)=0,999
Сальниковый узел
тип I, II, VI	P(t*) по ОСТ 26-07-2030-81
ФУМ, фторопласт		0,004	0,016	0,029	1,02	1,8	5,3
асбест, паронит	P(10 лет)=0,9996	0,0009	0,0114	0,0236	0,08	1,8	4,6
Тип III фторопласт 4	P( 5000ц) =0,96				1,31	2,72	4,01
Тип IV,V резиновое кольцо	P(3000ц)=0,95	0,012	0,038	0,059	0,72	1,5	4,2
Соединение
Сварное		0,024	0,056	0,098
Резьбовое		0,01	0,11	0,35	11,2	12,5	12,65
Крепежное		0,004	0,017	0,059
Механическое		0,004	0,10	0,42
Уплотнительное кольцо		0,32	0,73	1,04
Фторопластовое
Резиновое		0,11	0,51	0,94
Фланец	P(10 лет)=0,999
Шар (пробка)
латунь, бронза		0,032	0,136	0,529
Чугун		0,072	0,142	0,490
Сталь		0,02	0,089	0,24
титановый сплав		0,041	0,104	0,882
Шпиндель		0,046	0,085	0,293
Шпонка стальная	P(10 лет)=0,999

Клапаны обратные

Наименование элементов и узлов арматуры	Вероятность безотказной работы P(t*)	Данные эксплуатации			Данные испытаний ЦКБА
		λ_oi·10^-61/час			λ_oi·10^-6 1/цикл
		наименьшее	среднее	наибольшее	наименьшее	среднее	наибольшее
1	2	3	4	5	6	7	8
Винт стопорный	P(10 лет)=0,999
Гайка	P(10 лет)=0,9995
Диск (захлопка)
Стальной		0,004	0,13	0,83
Чугунный		0,011	0,29	0,65
Золотник
Стальной		0,08	0,27	0,78
Чугунный		0,17	0,32	0,62
из цветных сплавов		0,21	0,30	0,65
Корпус
Стальной	P(10 лет)=0,9995
Чугунный	P(10 лет)=0,999
из цветных сплавов	P(7 лет)=0,9995
Крышка
сталь	P(10 лет)=0,9995
Чугун	P(10 лет)=0,999
из цветных сплавов	P(7 лет)=0,9995
Муфта резьбовая	P(10 лет)=0,9995
Ось	P(10 лет)=0,9994
Прокладка
медь, сталь		0,009	0,11	0,24
фторопласт		0,12	0,22	0,34
паронит, резина		0,14	0,37	0,49
Пара трения		0,041	0,072	0,128
Пружина		0,051	0,076	0,114
Рычаг		0,009	0,052	0,123
Сильфон	P(t*) по ГОСТ 21744-83, ОСТ 26-07-2019-81
Серьга		0,006	0,0095	0,014
Соединение
Резьбовое		0,076	0,11	0,240
Сварное		0,021	0,056	0,101
Крепежное		0,009	0,017	0,023
Механическое		0,008	0,10	0,238
Сетка (фильтр)		0,041	0,072	0,128
Уплотнительные поверхности (кольца) корпуса, золотника, диска
твердый сплав		0,02	0,17	0,43
Латунь		0,009	0,25	0,563
Фторопласт		0,093	0,37	0,624
резина		0,086	0,43	0,82
Фланец	P(10 лет)=0,999
Шпилька	P(10 лет)=0,999
Штифт		0,004	0,015	0,049
Шариковый подшипник		0,11	0,27	0,53	13,0	15,0	17,0
Сальниковый узел		0,010	0,014	0,024

Клапаны предохранительные

Наименование элементов и узлов арматуры	Вероятность безотказной работы P(t*)	Данные эксплуатации			Данные испытаний
		λ_oi·10^-61/час			λ_oi·10^-6 1/цикл
		наименьшее	среднее	наибольшее	наименьшее	среднее	наибольшее
1	2	3	4	5	6	7	8
Винт регулировочный		0,11	0,25	0,98
Втулка дискодержатель		0,11	0,24	0,45
Груз		0,003	0,008	0,021
Золотник диск		0,42	0,79	0,98
Кольцо регулировочное	P(10 лет)=0,9997
Корпус
стальной	P(10 лет)=0,9999
чугунный	P(10 лет)=0,9998
Крышка
стальная	P(10 лет)=0,9999
Чугунная	P(10 лет)=0,9998
Палец		0,062	0,084	0,101
Поверхность трения		0,41	0,72	1,121
Прокладка
Фторопластовая		0,071	0,097	0,121
Резиновая		0,082	0,104	0,201
Паранитовая		0,060	0,109	0,297
Мембрана	P(10 лет)=0,9907	0,076	0,107	0,236
Пружина	P(10 лет)=0,9984
Рычаг	P(10 лет)=0,9996
Ручной дублер	P(10 лет)=0,9999
Сальник		0,012	0,052	0,158
Седло объемное	P(10 лет)=0,9995	0,004	0,017	0,16
Сильфон	P(t*) по ГОСТ 21744-83 или ОСТ 26-07-2019-81
Соединение
Сварное	P(10 лет)=0,998
Резьбовое	P(10 лет)=0,9997
Механическое	P(10 лет)=0,9997
Крепежное	P(10 лет)=0,9997
Уплотнительные кольца седла золотники
твердый сплав		0,42	0,63	0,98
Латунь_t бронза		0,36	0,82	1,23
Фторопласт		0,51	0,84	1,04
Фильтр	P(10 лет)=0,994
Фланец	P(10 лет)=0,9995
Цилиндр (стакан)	P(10 лет)=0,9968
Шток	P(10 лет)=0,9974
Шпилька	P(10 лет)=0,9994
Шарнирное соединение	P(10 лет)=0,9987

Клапаны регулирующие и запорно-регулирующие

Наименование элемента, узла, клапана	Вероятность безотказной работы P(t*)	Данные эксплуатации			Данные испытаний
		λ_oi·10^-61/час			λ_oi·10^-6 1/цикл
		наименьшее	среднее	наибольшее	наименьшее	среднее	наибольшее
1	2	3	4	5	6	7	8
Болты	P(10 лет)=0,9987
Втулка резьбовая		0,012	0,095	0,206	10,7	11,4	11,9
Гайка накидная		0,036	0,082	0,132	10,2	10,5	12,3
Гайки крепежные	P(10 лет)=0,999
Диафрагма		0,12	0,53	0,84
Диск поворотный		0,52	0,97	3,04
Золотник		0,44	1,01	2,57
Корпус
стальной	P(10 лет)=0,999
Чугунный	P(10 лет)=0,9985
Цветные металлы	P(7 лет)=0,9978
Крепежные детали	P(10 лет)=0,9985
Крышка
Сталь	P(10 лет)=0,999
Бронза	P(7 лет)=0,9985
Мембрана.		0,08	0,93	3,45
Муфта		0,021	0,063	0,95
Направляющая		0,11	0,42	0,65
Плунжер		0,11	0,42	0,65
стержневой		0,09	0,51	1,32	13,6	15,8	16,4
Полый		0,11	0,72	2,65	15,8	20,1	24,2
Сегментный		0,14	0,45	0,98	9,62	12,2	20,1
Поршневой		0,22	0,64	1,32	12,1	17,3	23,4
Поверхность трения		0,027	0,52	1,48	11,6	4,79	3,41
Поршень		0,08	0,20	0,35
Прокладка
Фторопластовая		0,005	0,011	0,019
Резиновая		0,010	0,022	0,035
Паронитная		0,003	0,040	0,077
Пружина	P(10 лет)=0,999	0,012	0,024	0,065
Рычаг	P(10 лет)=0,998	0,009	0,021	0,058
Сальник		0,036	0,088	0,242	9,1	10,3	12,4
Седло		0,67	1,04	1,29
Соединение
Сварное	P(10 лет)=0,997		0,025
Резьбовое	P(10 лет)=0,998		0,021
Сильфон	P(t*) по ГОСТ 21744-83 или ОСТ 26-07-2019-81
Уплотнение корпуса (уплотнительные кольца)
Стальное	P(10 лет)=0,9928	0,42	0,63	0,91
твердый сплав	P(10 лет)=0,9934	0,31	0,56	0,92
Уплотнение плунжера
Стальное		0,42	0,65	0,90
твердый сплав		0,39	0,48	0,86
Фторопластовое		0,21	0,37	0,96
Резиновое		0,71	0,84	0,98
Фланец	P(10 лет)=0,999
Шар		0,03	0,07	0,12
Шибер		0,61	0,82	0,96
Шланг		0,11	0,32	0,45
Шток		0,031	0,067	0,157	7,95	8,0	8,15
Шпиндель		0,035	0,085	0,162	9,5	10,0	10,6
Штуцер	P(10 лет)=0,999

Приводы (кроме электромагнитного)

Наименование элемента привода	Вероятность безотказной работы P(t*)	Данные эксплуатации			Данные испытаний
		λ_oi·10^-61/час			λ_oi·10^-6 1/цикл
		наименьшее	среднее	наибольшее	наименьшее	среднее	наибольшее
1	2	3	4	5	6	7	8
Гайка ходовая		0,072	0,095	0,13
Диафрагма
Зубчатая передача		0,026	0,27	1,36
Клемма		0,003	0,005	0,009
Корпус	P(10 лет)=0,999
Кривошип		0,76	0,99	1,27
Крышка	P(10 лет)=0,999
Манжета		0,62	0,84	1,01
Мембрана		0,42	0,97	1,35	10,8	11,2	11,7
Муфта		0,21	0,40	0,65
Поршень		0,36	0,42	0,58
Пружина		0,031	0,076	0,125
Путевой выключатель (блок)	P(10 лет)=0,996	0,012	0,021	0,039
Редуктор		0,026	0,74	0,152
Соединение
Кулачковое		0,09	0,24	0,65	13,0	15,0	19,0
Шарнирное		0,80	2,4	4,0
Крепежное		0,008	0,017	0,025
Пневматическое		0,020	0,15	0,20
Контактное		0,002	0,01	0,02
Уплотнение ввода кабеля	P(10 лет)=0,998
Цилиндр		0,022	0,040	0,062
Шестерня		0,53	0,89	1,14
Шток	•	0,026	0,067	0,093	7,95	8,0	8,1
Электродвигатель по соответствующим ТУ или другой НТД.

Примечание. Показатели надежности применять: для МИМ по ТУ 26-07-130-75, ТУ 26-07-1116-86, для ПОУ - по ТУ 26-07-1096-79, электроприводы по соответствующим ТУ.

Приложение 3(Справочное). Значения коэффициента а₁

Наименование элементов и узлов	а₁
Резьбовое соединение Механическое соединение Поверхность трения Подшипник Шпоночное соединение Пружина возвратная Кулачковое соединение Зубчатая передача Магнит и электромагнит Катушка, клейма Штифтовое соединение Прочие элементы, работающие в наиболее тяжелом режиме	5
Клапанно-запорное устройство Сальниковая набивка Скользящее уплотнение (фторопласт) Мембрана Прокладка Крепежные детали	2
Корпус Маховик и рукоятка Узел крепления маховика и рукоятки Прочие элементы, работающие в наиболее легком режиме	1

Приложение 4(Справочное). Поправочные коэффициенты, учитывающие уменьшение интенсивности отказов элементов a₂

Наименование элементов	a₂·10^-3
Штепсельный разъем	1,00
Переключатель	1,00
Электродвигатель	0,28
Реле	1,00
Механический, гидравлический и пневматический элемент	1,00

Приложение 5(Обязательное). Таблицы для проведения расчётов

Показатели надежности отдельных элементов и узлов изделия

Таблица 1

Наименование элементов и узлов

λ_о_i·10^-6

1/час

a₁

λ'_i=λ_oi·m·a₁·10^-6

1/час

t',

час

a₂

λ''_i=a₂·λ'_i·10^-9

1/час

t'',

час

Показатели надежности узлов и элементов

Таблица 2

Обозначение по схеме

Наименование элементов и узлов

λ_о_i·10^-6

1/час

a₁

λ'_i=λ_oi·m·a₁·10^-6

1/час

t',

час

a₂

λ''_i= λ'_i ·a₂· 10^-9

1/час

t'',

час

P(t)

Приложение 6(Обязательное). Таблицы для проведения расчётов

Таблица 1

Наименование детали и напряжения

Материал изготовления детали

Расчётное напряжение кгс/см²

M_Si

Допускаемое напряжение кгс/см²

M_Ri

Коэффициент запаса

Коэффициент вариации прочности

k_Ri

Коэффициент вариации нагрузки

k_Si

Вероятность безотказной работы детали при I-м напряжении

Таблица 2

Параметр функционирования.

Среднее значение параметра

y_i

Ограничения параметра

[y^В, y^Н]

Коэффициент вариации параметра функционирования

k_yi

Значения

Вероятность безотказной работы

P₂_j=Ф(u_j)

Приложение 7(Справочное) Классификатор отказов и предельных состояний арматуры

КРАНЫ

Внешнее проявление отказа (критерии отказа)	Отказавшие детали	Материал	Характер разрушения
1	2	3	4
Негерметичность затвора	Уплотнительные кольца в корпусах шаровых кранов	Фторопласт 4	Износ, разрушение, трещины, отрыв
	Уплотнительные кольца в корпусах шаровых кранов	Резина	Износ, разрушение, разрыв, смятие, отрыв
	Пробка, шар	Латунь, бронза, чугун, сталь, титановый сплав	Износ, задир, эррозия, коррозия, трещины, сколы, риски
	Пробка, шар	Фаолит	Износ, разрушение, трещины, риски
	Корпус	Латунь, чугун, сталь, титановый сплав	Износ, задир, эррозия, коррозия, трещины, сколы, риски
Негерметичность по отношению к внешней среде	Корпус	Латунь, чугун, сталь, титановый сплав	Коррозия, эррозия, трещины, разрыв, раковины, поры
	Накидная гайка	Латунь	Трещины, разрыв резьбы, износ
	Сальниковая набивка	Асбест, ХБС, ХБП	Разрушение, расслоение
	Сальниковая набивка	Маслобензостойкая резина	Износ, разрушение, смятие, разрыв
	Прокладка	Паронит, картон	Износ, разрушение, расслоение, смятие
		Фторопласт 4	Износ, разрушение, трещины
		Резина	Износ, разрушение, разрыв
	Манжета гидропневмопривода	Маслостойкая резина, вакуумная резина	Износ, разрушение, разрыв, смятие
Отсутствие рабочих перемещений	Пробка, шар	Латунь, бронза, чугун, сталь, титановый сплав	Коррозия, задир, разрушение
	Шпонка	Сталь	Излом, срез
	Зубчатые колеса, редуктора	Сталь	разрушение, излом, скол, износ зубьев
	Шпиндель	Сталь	Разрушение, излом, коррозия
	Поршень пневмопривода	Сталь	Задир, обрыв(излом), коррозия, разрушение
	Шток пневмопривода	Сталь	Изгиб (деформация), коррозия, разрушение
	Цилиндр пневмопривода	Чугун	Задир, коррозия, разрушение

КЛАПАНЫ ОБРАТНЫЕ

(Подъемные, поворотные, приемные, невозвратно-запорные)

Внешнее проявление отказа (критерии отказа)	Отказавшие детали	Материалы	Характер разрушения
1	2	3	4
Негерметичность затвора	Уплотнительная поверхность (кольцо) захлопки, золотника	Твердый сплав, латунь, сталь	Износ, коррозия, эрозия, трещины, скол, отрыв
	Уплотнительная поверхность корпуса	-"-	-"-
		Фторопласт 4	Износ, трещины, смятие, разрушение
		Резана	Износ, разрушение, разрыв
	Пружина	Сталь	Износ (деформация)
Негерметичность по отношению к внешней среде	Корпус	Сталь, бронза, латунь, чугун, титановый сплав	Коррозия, эрозия, разрыв, трещины, раковины, поры
	Крышка	Сталь, латунь, чугун, титановый сплав	Трещины, поры, раковины разрыв
	Прокладка	Медь, сталь	Коррозия, разрушение
		Паронит, картон	Разрушение, расслоение, смятие
		Резина	Износ, разрыв, смятие, разрушение
		Фторопласт 4	Износ, трещины, разрушение
	Сильфон	Сталь	Разрыв, трещины
Отсутствие рабочих перемещений	Захлопка	Сталь, чугун	Разрушение, коррозия, отрыв
	Золотник	Сталь, бронза, латунь, чугун, титановый сплав	Разрушение, коррозия, отрыв от штока
	Золотник	Фторопласт 4	Износ, разрушение, трещины, отрыв
	Пружины	Сталь	Износ, (деформация), излом, коррозия
	Ось, штифт	Сталь	Излом, срез, коррозия
	Рычаг, серьга	Сталь	Коррозия, излом деформация, отрыв
	Диск	Сталь, чугун	Разрушение, излом, коррозия
	Диск	Резина	Износ, деформация, разрушение, разрыв

ЗАДВИЖКИ

Внешнее проявление отказа (критерии отказа)	Отказавшие детали	Материалы	Характер разрушения
1	2	3	4
Негерметичность затвора	Уплотнительные кольца корпуса, клина, дисков, шибера	Твердый сплав, латунь, сталь, бронза	Износ, задиры, трещины, скол, коррозия, эрозия, риски, отрыв
Негерметичность по отношению к внешней среде	Сальниковая набивка	Асбест, пенька, ФУМ-В	Разрушение, расслоение, разрыв
	Сальниковая набивка	Фторопласт 4	Износ, разрушение, трещины
	Корпус	Сталь, бронза, чугун	Коррозия, эрозия, трещины, поры, раковины, разрыв
	Крышка	Сталь, бронза, чугун	Разрыв, трещины, поры, раковины
	Болты, гайки, шпильки	Сталь	Износ, срыв резьбы
	Прокладка	Паронит, картон	Разрушение, расслоение, смятие, разрыв
	Прокладка	Асбестометаллическая, фторопласт 4, алюминий	Износ, разрушение, трещины, смятие
	Манжета пневмогидропривода	Резина	Износ, разрушение, разрыв, смятие
Отсутствие рабочих перемещений	Резьбовая втулка, резьбовая часть шпинделя	Бронза, сталь, латунь	Износ, срыв резьбы, коррозия
	Клин, диски, шибер	Бронза, чугун, сталь, латунь	Разрушение, излом, отрыв
	Ось, грибок	Сталь	Разрушение, излом, срез
	Шпиндель	Сталь, латунь	Разрушение, излом, изгиб(деформация), отрыв
	Направляющая клина	Сталь, чугун	Износ, задир, трещины
	Шпонка, стопорный винт	Сталь	Излом, срез, срыв резьбы(винт)
	Зубчатые колеса редуктора	Сталь, бронза	Разрушение, излом, скол, износ зубьев
	Поршень пневмо-, гидропривода	Чугун	Износ, задир, отрыв, разрушение, коррозия
	Шток пневмо-, гидропривода	Сталь	Износ, изгиб, коррозия, разрушение
	Цилиндр пневмо-, гидропривода	Чугун, сталь	Износ, задир, коррозия

КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ (ГРУЗОВЫЕ, РЫЧАЖНЫЕ)

Внешнее проявление отказа (критериев отказа)	Отказавшие детали	Материалы	Характер разрушения
1	2	3	4
Негерметичность затвора	Уплотнительное кольцо корпуса	Твердый сплав, латунь, бронза	Износ, коррозия, эрозия, трещины, скол, отрыв от кольца
	Уплотнительное кольцо золотника	-"-	-"-
		Фторопласт 4	Износ, трещины, разрушение, отрыв
		Резина	Износ, разрушение, разрыв, отрыв
	Пружина	Сталь	Износ, деформация, излом
Негерметичность по отношению к внешней среде	Корпус	Сталь, латунь, чугун	Коррозия, эрозия, трещины, разрыв, раковины, поры
	Крышка	Сталь, чугун	-"-
	Сильфон	Сталь	Разрыв, трещины
	Прокладка	Паронит	Разрушение, расслоение, смятие
		Фторопласт 4	Износ, трещина, смятие
		Разина	Разрушение, разрыв, смятие
		Алюминий!	Деформация, разрушение
	Мембрана	Резина	Разрушение, разрыв, деформация
	Мембрана	Фторопласт 4	Износ, трещины, разрушение
Отсутствие рабочих перемещений	Направляющая втулка	Бронза	Задир, коррозия, трещина
	Пружина	Сталь	Разрушение, излом, деформация (износ)
	Шток	Сталь	Отрыв, излом, коррозия
	Палец	Сталь	Срез, излом, коррозия
	Рычаг	Сталь	Коррозия, отрыв, излом

КЛАПАНЫ (ВЕНТИЛИ) РЕГУЛИРУЮЩИЕ

Внешнее проявление отказа (критерии отказа)	Отказавшие детали	Материалы	Характер разрушения
1	2	3	4
Негерметичность затвора	Уплотнительное кольцо плунжера (золотника)	Сталь, твердый сплав	Износ, коррозия, эрозия, трещина, скол, отрыв
		Резина	Износ, разрушение, разрыв
		Фторопласт 4	Износ, разрушение, трещина
	Уплотнительное кольцо корпуса	Сталь, твердый сплав	Износ, коррозия, эрозия, скол, отрыв, трещина
	Пружина	Сталь	Разрушение, износ, деформация
	Мембрана	Резина, фторопласт 4	Разрыв, износ
Негерметичность по отношению к внешней среде	Корпус	Сталь, латунь	Коррозия, эрозия, трещины, разрыв, раковины, поры
	Сальниковая набивка	Асбест, ФУМ-В	Износ, разрушение, расслоение
	Сальниковая набивка	Фторопласт 4	Износ, разрушение, трещины
	Прокладка	Паронит	Износ, разрушение, расслоение смятие
	Прокладка	Фторопласт 4	Износ, разрушение, трещины, смятие
	Прокладка	Резина	Износ, разрушение, разрыв, смятие
	Крышка	Сталь, бронза	Разрыв, трещины, поры, раковины
	Накидная гайка	Бронза	Поры, раковины, разрыв, срыв резьбы
	Сильфон	Сталь	Разрыв, трещины
	Болты (шпильки) гайки	Сталь	Износ резьбы, срыв
Отсутствие рабочих перемещений	Плунжер (золотник)	Сталь, бронза	Разрушение, коррозия, отрыв от штока
	Плунжер (золотник)	Фторопласт 4	Износ, разрушение, трещины
	Направляющая	Сталь	Износ, задиры, трещины
	Шток	Сталь, бронза	Отрыв от золотника, излом, коррозия
	Резьбовая часть шпинделя	Сталь	Износ, срыв резьбы, коррозия
	Резьбовая втулка	Бронза	-"-
	Мембрана	Резина	Износ, деформация, разрыв
	Пружина	Сталь	Износ, деформация, излом

КЛАПАНЫ (ВЕНТИЛИ) ЗАПОРНЫЕ, ОТСЕЧНЫЕ

Внешнее проявление отказа (критерии отказа)	Отказавшие детали	Материалы	Характер разрушения
1	2	3	4
Негерметичность затвора	Уплотнительное кольцо корпуса, золотника	Твердый сплав, латунь, сталь	Износ, коррозия, эрозия, трещины, скол, задир, риски, отрыв кольца
		Фторопласт 4	Износ, риски, трещины, разрушение, смятие, отрыв
		Резина, кожа	Износ, разрушение, разрыв, смятие
	Пружина	Сталь	Износ (деформация), излом
Негерметичность по отношению к внешней среде	Корпус	Чугун, сталь, латунь, бронза, аллюминиевый сплав, монель-металл, титановый сплав	Коррозия, эрозия, трещины, ; разрыв, раковины, поры
	Сальниковая набивка	Асбест, ФУМ-B	Износ, разрушение, расслоение
	Сальниковая набивка	Резина	Износ, разрушение, разрыв
	Прокладка	Фибра, паронит	Разрушение, расслоение, смятие, разрыв
	Прокладка	резина	Износ, разрушение, разрыв, смятие
	Сильфон	Полутомпак, бронза, сталь	Разрыв, трещины
	Крышка	Чугун, сталь, латунь, бронза	Разрыв, трещины, поры, раковины
	Болты, гайки	Сталь	Износ, срыв резьбы, коррозия
Отсутствие рабочих перемещений	Резьбовая втулка	Бронза, латунь	Износ резьбы, срыв
	Резьбовая часть шпинделя	Латунь, сталь, титановый сплав, монель-металл	Износ резьбы, срыв
	Подшипники	Сталь	Износ, коррозия, разрыв кольца, трещины
	Шпиндель	Латунь, сталь, титановый сплав, монэль-мэталл	Разрушение, отрыв (излом)
	Шток	Сталь	Отрыв от шпинделя, золотника, излом, коррозия
	Золотник	Сталь, латунь, бронза, монель-металл, чугун	Разрушение, коррозия, отрыв от штока
	Золотник	Сталь, латунь, бронза, монель-металл, чугун	Разрушение, коррозия, отрыв от штока
	Шпонка, стопорный винт	Сталь	Излом, срез
	Мембрана	Сталь	Износ, излом, коррозия
	Мембрана	Резина	Разрушение, разрыв, износ
	Поршень пневмопривода	Сталь	Износ, задир, отрыв от штока, разрушение, коррозия;
	Шток пневмопривода	Сталь	Износ, изгиб, коррозия, разрушение
	Цилиндр пневмопривода	Сталь	Износ, задир, коррозия
	Диафрагма	Резина	Разрушение, износ, разрыв
	Диафрагма	Фторопласт 4, полиэтилен	Износ, трещины, излом
	Зубчатые колеса редуктора	Сталь	Разрушение, излом, износ, скол зубьев
Изменение сопротивления изоляции катушки электромагнитного привода относительно корпуса	Катушка электромагнитного привода	Провод обмоточный электроизоляционные материалы	Разрушение изоляции

Приложение 8(Справочное)

Значение коэффициентов вариации для основных параметров функционирования и механических свойств конструкционных материалов

Наименование параметра		Коэффициент вариации k_yi.
Наименование параметра		Миним.	Среднее	Максимал.
1.	Гидравлическое сопротивление	0,06	0,12	0,25
2.	Время срабатывания	0,1	0,23	0,35
3.	Протечка в затворе	0,08	0,27	0,39
4.	Минимальное напряжение срабатывания	0,1	0,2	0,3
5.	Ток (напряжение) отпускания электромагнитного привода	0,02	0,04	0,07
6.	Минимальный ток (напряжение) срабатывания электромагнитного привода	0,01	0,04	0,07
7.	Потребляемая мощность электромагнитного привода	0,04	0,06	0,09
8.	Стабильность выходного давления регулятора давления	0,01	0,025	0,04
9.	Давление начала открытия клапана обратного	0,10	0,15	0,20
10.	Давление настройки предохранительного клапана	0,02	0,04	0,08
11.	Давление полного открытия клапана обратного, предохранительного	0,02	0,03	0,04
12.	Давление обратной посадки клапана предохранительного	0,03	0,05	0,07
13.	Коэффициент пропускной способности регулирующих клапанов	0,10	0,25	0,40
14.	Коэффициент расхода	0,08	0,18	0,32
15.	Усилие выпрессовки золотника	0,10	0,15	0,20
16.	Усилие состыковки разъемных элементов	0,02	0,03	0,04
17.	Продел прочности конструкционных материалов (для деталей, изготовленных литьем):
	Сталь и титановые сплавы	0,06	0,12	0,18
	Алюминиевые сплавы и сплавы цветных металлов	0,042	0,12	0,21

Приложение 9(Справочное) функция нормального распределения Ф(x)

Таблица

X	,00	,01	,02	,03	,04	,05	,06	,07	,08	,09
0,0	0,50000	0,50399	0,50798	0,51197	0,51595	0,51994	0,52392	0,52790	0,53188	0,53536
0,1	0,53983	0,54380	0,54776	0,55172	0,55567	0,55962	0,56356	0,56749	0,57142	0,57535
0,2	0,57926	0,58317	0,58706	0,59095	0,59483	0,59871	0,60257	0,60642	0,61026	0,61409
0,3	0,61791	0,62172	0,62552	0,62930	0,63307	0,63683	0,64058	0,64431	0,64803	0,65173
0,4	0,65542	0,65910	0,66276	0,66640	0,67003	0,67364	0,67724	0,68082	0,68439	0,68793

0,5	0,69146	0,69497	0,69847	0,70194	0,70540	0,70884	0,71226	0,71556	0,71904	0,72240
0,6	0 ,72575	0,72907	0,73237	0,73565	0,73891	0,74215	0,74537	0,74857	0,75175	0,75490
0,7	0 ,75804	0,76115	0,76424	0,76730	0,77035	0,77337	0,77637	0,77935	0,78230	0,78524
0,8	0,78814	0,79103	0,79389	0,79673	0,79955	0,80234	0,80511	0,80785	0,81057	0,81327,
0,9	0,81594	0,81859	0,82121	0,82381	0,82639	0,82894	0,83147	0,83398	0,83646	0,83891

1,0	0,84134	0,84375	0,84614	0,84850	0,85083	0,85314	0,85543	0,85769	0,85993	0,86214
1,1	0,86433	0,86650	0,86864	0,87076	0,87286	0,87493	0,87698	0,87900	0,88100	0,88298
1,2	0,88493	0,88686	0,88877	0,89065	0,89251	0,89435	0,89617	0,89796	0,89973	0,90147
1,3	0,90320	0,90490	0,90658	0,90824	0,90988	0,91149	0,91309	0,91466	0,91621	0,91774
1,4	0,91924	0,92073	0,92220	0,92364	0,92507	0,92647	0,92786	0,92922	0,93056	0,93189

1,5	0,93319	0,93448	0,93574	0,93699	0,93822	0,93943	0,94062	0,94179	0,94295	0,94408
1,6	0,94520	0,94630	0,94738	0,94845	0,94950	0,95053	0,95154	0,95254	0,95352	0,95449
1,7	0,95543	0,95637	0,95728	0,95818	0,95907	0,95994	0,96080	0,96164	0,96246	0,96327
1,8	0,96407	0,96485	0,96562	0,96638	0,96712	0,96784	0,96857	0,96926	0,96995	0,97062
1,9	0,97128	0,97193	0,97257	0,97320	0,97381	0,97441	0,97500	0,97558	0,97615	0,97670

2,0	0,97725	0,97778	0,97831	0,97882	0,97932	0,97982	0,98030	0,98077	0,98124	0,98169
2,1	0,98214	0,98257	0,98300	0,98341	0,98382	0,98422	0,98461	0,98500	0,98537	0,98574
2,2	0,93610	0,98645	0,98679	0,98713	0,98745	0,98778	0,98809	0,98840	0,98870	0,98899
2,3	0,98928	0,98956	0,98983	0,9²0097	0,9²0358	0,9²0613	0,9²0863	0,9²1105	0,9²1344	0,9²1576
2,4	0,9²I803	0,9²2024	0,9²2240	0,9²2451	0,9²2656	0,9²2857	0,9²3056	0,9²3244	0,9²3431	0,9²3613

2,5	0,9²3790	0,9²3963	0,9²4132	0,9²4297	0,9²4457	0,9²4614	0,9²4766	0,9²4915	0,9²5060	0,9²5201
2,6	0,9²5339	0,9²5473	0,9²5604	0,9²5731	0,9²5855	0,9²5975	0,9²6093	0,9²6207	0,9²6319	0,9²6427
2,7	0,9²6533	0,9²6636	0,9²6736	0,9²6833	0,9²6928	0,9²7020	0,9²7110	0,9²7197	0,9²7282	0,9²7365
2,8	0,9²7445	0,9²7523	0,9²7599	0,9²7673	0,9²7744	0,9²7814	0,9²7882	0,9²7948	0,9²8012	0,9²8074
2,9	0,9²8134	0,9²8193	0,9²8250	0,9²8305	0,9²8359	0,9²8411	0,9²8462	0,9²8511	0,9²8559	0,9²8605

3,0	0,9²8650	0,9²8694	0,9²8736	0,9²8777	0,9²8817	0,9²8856	0,9²8893	0,9²8930	0,9²8965	0,9²8999
3,1	0,9³0324	0,9³0646	0,9³0957	0,9³1260	0,9³1553	0,9³1836	0,9³2112	0,9³2378	0,9³2636	0,9³2886
3,2	0,9³3129	0,9³3363	0,9³3590	0,9³3810	0,9³4024	0,9³4230	0,9³4429	0,9³4623	0,9³4810	0,9³4991
3,3	0,9³5166	0,9³5335	0,9³5499	0,9³5658	0,9³5811	0,9³5959	0,9³6103	0,9³6242	0,9³6376	0,9³6505
3,4	0,9³6631	0,9³6752	0,9³6869	0,9³6982	0,9³7091	0,9³7197	0,9³7299	0,9³7398	0,9³7493	0,9³7585

3,5	0,9³7674	0,9³7759	0,9³7842	0,9³7922	0,9³7999	0,9³8074	0,9³8146	0,9³8215	0,9³8282	0,9³8347
3,6	0,9³8409	0,9³8469	0,9³8527	0,9³8583	0,9³8637	0,9³8689	0,9³8739	0,9³8787	0,9³8834	0,9³8879
3,7	0,9³8922	0,9³8964	0,9⁴0039	0,9⁴0426	0,9⁴0799	0,9⁴1158	0,9⁴1504	0,9⁴1838	0,9⁴2159	0,9⁴2468
3,8	0,9⁴2765	0,9⁴3052	0,9⁴3327	0,9⁴3593	0,9⁴3848	0,9⁴4094	0,9⁴4331	0,9⁴4558	0,9⁴4777	0,9⁴4978
3,9	0,9⁴5190	0,9⁴5385	0,9⁴5573	0,9⁴5753	0,9⁴5926	0,9⁴6092	0,9⁴6253	0,9⁴6406	0,9⁴6554	0,9⁴6696

4,0	0,9⁴6833	0,9⁴6964	0,9⁴7090	0,9⁴7211	0,9⁴7327	0,9⁴7439	0,9⁴7546	0,9⁴7949	0,9⁴7748	0,9⁴7843
4,1	0,9⁴7934	0,9⁴8022	0,9⁴8106	0,9⁴8186	0,9⁴8263	0,9⁴8338	0,9⁴8409	0,9⁴8477	0,9⁴8542	0,9⁴8605
4,2	0,9⁴8665	0,9⁴8723	0,9⁴8778	0,9⁴8832	0,9⁴8883	0,9⁴8931	0,9⁴8978	0,9⁵0226	0,9⁵0655	0,9⁵1066
4,3	0,9⁵1460	0,9⁵1837	0,9⁵2199	0,9⁵2545	0,9⁵2876	0,9⁵3193	0,9⁵3497	0,9⁵3788	0,9⁵4066	0,9⁵4332
4,4	0,9⁵4587	0,9⁵4831	0,9⁵5065	0,9⁵5288	0,9⁵5502	0,9⁵5706	0,9⁵5902	0,9⁵6089	0,9⁵6268	0,9⁵6439

4,5	0,9⁵6602	0,9⁵6759	0,9⁵6908	0,9⁵7051	0,9⁵7187	0,9⁵7318	0,9⁵7442	0,9⁵7561	0,9⁵7665	0,9⁵7784
4,6	0,9⁵7888	0,9⁵7937	0,9⁵8081	0,9⁵8172	0,9⁵8258	0,9⁵8340	0,9⁵8419	0,9⁵8494	0,9⁵8566	0,9⁵8634
4,7	0,9⁵8699	0,9⁵8761	0,9⁵8821	0,9⁵8877	0,9⁵8931	0,9⁵8983	0,9⁶0320	0,9⁶0789	0,9⁶1235	0,9⁶1661
4,8	0,9⁶2067	0,9⁶2453	0,9⁶2822	0,9⁶3173	0,9⁶3508	0,9⁶3827	0,9⁶4131	0,9⁶4420	0,9⁶4696	0,9⁶4958
4,9	0,9⁶5208	0,9⁶5446	0,9⁶5673	0,9⁶5889	0,9⁶6094	0,9⁶6289	0,9⁶6475	0,9⁶6652	0,9⁶6821	0,9⁶6981

5,0	0,9⁶7133	0,9⁶7288	0,9⁶7416	0_,9⁶7548	0_,9⁶7672	0,9⁶7791	0,9⁶7904	0,9⁶8011	0,9⁶8113	0,9⁶8210
5,1	0,9⁶8302	0,9⁶8389	0,9⁶8472	0,9⁶8551	0,9⁶8626	0,9⁶8698	0,9⁶8765	0,9⁶8830	0,9⁶8891	0,9⁶8949
5,2	0,9⁷0036	0,9⁷0558	0,9⁷1054	0,9⁷1524	0,9⁷1971	0,9⁷2395	0,9⁷2797	0,9⁷3179	0,9⁷3541	0,9⁷3884
5,3	0,9⁷4210	0,9⁷4519	0,9⁷4812	0,9⁷5089	0,9⁷5353	0,9⁷5602	0,9⁷5839	0,9⁷6063	0,9⁷6276	0,9⁷6477
5,4	0,9⁷6668	0,9⁷6849	0,9⁷7020	0,9⁷7182	0,9⁷7336	0,9⁷7482	0,9⁷7619	0,9⁷7750	0,9⁷7873	0,9⁷7990

5,5	0,9⁷8101	0,9⁷8206	0,9⁷8305	0,9⁷8399	0,9⁷8488	0,9⁷8572	0,9⁷8651	0,9⁷8726	0,9⁷8797	0,9⁷8865
5,6	0,9⁷8928	0,9⁷8988	0,9⁷9045	0,9⁷9099	0,9⁷9150	0,9⁷9198	0,9⁷9243	0,9⁷9286	0,9⁷9327	0,9⁷9365
5,7	0,9⁷9401	0,9⁷9435	0,9⁷9467	0,9⁷9498	0,9⁷9527	0,9⁷9554	0,9⁷9579	0,9⁷9604	0,9⁷9626	0,9⁷9648
5,8	0,9⁷9668	0,9⁷9688	0,9⁷9706	0,9⁷9723	0,9⁷9739	0,9⁷9754	0,9⁷9769	0,9⁷9782	0,9⁷9795	0,9⁷9807
5,9	0,9⁷9818	0,9⁷9829	0,9⁷9839	0,9⁷9849	0,9⁷9857	0,9⁷9866	0,9⁷9878	0,9⁷9881	0,9⁷9888	0,9⁷9896

6,0	0,9⁷9901	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Приложение 10(Справочное) Коэффициенты износостойкости материалов

Коэффициенты гидроабразивной износостойкости материалов

Сталь	K_и	Чугун и другие материалы	K_и
XI2	8,74	Ковкий чугун	7,68
9X18	6,92	Высокопрочный чугун	6,30
12XH3A	5,82	Серый чугун	3,62
4X13	4,07	AМ48Ц	4,85
1X18H9T	3,97	И4Х12М	5,3
1X13	3,57	Резина	4,47
СтЗ	3,25	Фторопласт	1,15
Ст45	0,94

Коэффициенты газоабразивной износостойкости материалов

Материал	K_и	Материал	K_и
Сталь углеродистая	1,1	Чугун легированный	1,24
Фторопласт 4	0,08	Сталь Ст45	1,1
Полистирол	0,05
Твердые сплавы	1,03

Коэффициенты относительной износостойкости материалов

Материал (марка стали или сплава)	K_и	Материал	K_и
СтЗ	1.0	10Х14АГ15	5,30
10XCHД	1,35	10Х14Г14Н4Т	5,38
30ХГСА	1,02	07Х13АГ20	5,54
08X13	2,93	12X18H10T	6,0
20X13	5,27	Х19ГД	7,62

Скорость коррозии материалов определяется по РТМ 26-07-225-79.

Приложение 11(Рекомендуемое) Примеры расчета показателей надежности

Пример 1. Расчет показателей безотказности 1 методом

Настоящий расчет распространяется на мембранный клапан с электромагнитным приводом Т26000-050.

1. ЗАДАЧА РАСЧЕТА

Определить вероятность безотказной работы клапана-с электромагнитным приводом Т26000-050 в течение гарантийного срока 5 лет

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Сборочный чертеж изделия.

Гарантийная наработка 100000 циклов при гарантийном сроке 5 лет.

Время совершения одного цикла t_ц = 10 сек.

3. ОСНОВНЫЕ ДОПУЩЕНИЯ, ПРИНЯТИЕ ПРИ РАСЧЕТЕ

3.1. Отказы элементов являются событиями случайными и независимыми.

3.2. Вероятность безотказной работы элементов определяется экспоненциальным законом.

3.3. Все элементы одного и того же типа равнонадежны, то есть интенсивность отказов однотипных элементов одинакова.

3.4. Из рассмотрения исключаются периоды приработки и износа, то есть интенсивность отказов принимается постоянной.

3.5. При расчете учитываются только те элементы, выход из строя которых приводит к отказу всего изделия.

4. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ

4.1. Надежность элементов, находящихся непрерывно под нагрузкой, независимо от того, совершается рабочий цикл или нет, рассчитывается на гарантийный срок, указанный в задании, то есть на время

t = 5 лет ≈ 43800 час

4.2. Надежность элементов, находящихся под нагрузкой только в течение рабочего цикла, рассчитывается на полное время совершения общего числа циклов, указанных в задании (гарантийная наработка), определяемое по формуле:

где T-	гарантийная наработка;
t_ц-	время совершения одного цикла (t_ц = 10 сек по данным конструкторских отделов).

4.3. Надежность элементов, находящихся под нагрузкой в тот момент, когда запорное устройство открыто, рассчитывается на время, определяемое по формуле:

где t_o-

время, в течение которого запорное устройство открыто (t_o = 200 сек по данным конструкторских отделов)

4.4. Надежность элементов, находящихся под нагрузкой в тот момент, когда запорное устройство закрыто, рассчитывается на время t'₃, определяемое по формуле:

4.5. Время работы ручного дублера t_д= 420 час (по данным конструкторских отделов).

4.6. При расчете учитываются только те элементы, выход из строя которых приводит к отказу всего изделия,

4.7. Расчет проектной вероятности безотказной работы клапана производится исходя из основной количественной характеристики надежности - интенсивности отказов.

4.8. Интенсивность отказов работающего элемента определяется по формуле:

где λ_o-	номинальная интенсивность отказов работающего под нагрузкой элемента;
а₁-	коэффициент, учитывающий условия эксплуатации.

4.9. Интенсивность отказов ненагруженного элемента определяется по формуле:

где а₂-

поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение интенсивности отказов ненагруженного элемента а₂ = 1·10^-3

4.10. Вероятность безотказной работы элемента определяется по формуле:

а) для элементов, находящихся под нагрузкой в течение всего времени t

где m-

число элементов i-го типа;

б) для элементов, находящихся под нагрузкой в течении времени t' и не находящихся под нагрузкой в течении t"

где t = t'+t"

4.11. Общая логическая схема соединения узлов:

А - узел клапана;

Б - узел ручного дублера;

В - узел электромагнитного привода.

4.12. Вероятность безотказной работы изделия определяется по формуле:

где P_А, P_Б, P_В-

вероятность безотказной работы узлов А, Б, В соответственно.

4.13. Для расчета вероятности безотказной работы заполняется таблица.

4.14. Вероятность безотказной работы элементов, работающих в течение времени t = 43800 час, определяется по формулам:

а) для узла А

б) для узла Б

в) для узла В

Наименование элементов и узлов		, час^-1	m	а₁	1/час	t', час	a₂	1/час	t", час
А. Узел клапана
1.	Корпус стальной	0,9995 (10 лет)				P(5 лет) = 0,99974
2.	Резьбовое соединение гайка-золотник	0,090	1	5	0,45	43800	1·10^-3	0,45	-
3.	Прокладка	0,0096	2	1	0,0192	43800		0,0192	-
4.	Клапанно-запорное устройство	0,13	1	2	0,26	5560		0,26	38240
5.	Поверхность трения корпус-направляющая	0,072	1	5	0,360	280		0,360	43520

Наименование элементов и узлов		, час^-1	m	а₁	1/час	t', час	a₂	1/час	t", час
Б. Узел ручного дублера
1.	Резьбовое соединение корпус-винт аварийный	0,09	1	5	0,45	420	1·10^-3	0,45	43380
2.	Поверхность трения корпус-кольцо	0,042	1	5	0,36	420		0,36	43380
3.	Механическое соединение винт-корпус	0,086	1	5	0,43	420		0,43	43380
4.	Кольцо (уплотнение скользящее)	0,22	1	1	0,22	43800		0,22	-
5.	Прокладка	0,0056	1	1	0,0056	43800		0,0056	-

Наименование элементов и узлов		, час^-1	m	а₁	1/час	t', час	a₂	1/час	t", час
В. Узел электромагнитного привода
1.	Уплотнение ввода	P(10 лет) = 0,999				P(5 лет) = 0,9995
2.	Уплотнительное	0,0056	3	2	0,0336	43800		0,0336	-
3.	Катушка	0,014	1	5	0,070	5560		0,070	38240
4.	Клеммы	0,004	2	5	0,040	5560		0,040	38240
5.	Пружина	P(10 лет) = 0,9998				P(5 лет) = 0,9999
6.	Уплотнение скользящее	0,27	1	1	0,27	38240	0,1·10^-3	0,27	5560
7.	Поверхность трения сердечник-трубка в сборе	0,072	1	5	0,360	280	0,1·10^-3	0,360	43520

4.15. Вероятность безотказной работы элементов, работающих в точение времени t'₁=280 час определяется по формулам:

а) для узла А

б) для узла В

4.16. Вероятность безотказной работы элементов, нагруженных в течение времени t'₂ = 5560 час определяется по формулам:

а) для узла А

б) для узла В

4.17. Вероятность безопасной работы элементов, нагруженных в течение времени t'₃ = 38240 час определяется по формуле для узла В:

4.18. Вероятность безотказной работы элементов, работающих в течение времениt t₄=t_д=420 час, определяется по формуле для узла Б:

4.19. Вероятность безотказной работы элементов, ненагруженных в течение времени

t"₁=43800-280=43520 час определяется по формуле:

а) для узла А

б) для узла В

4.20. Вероятность безотказной работы элементов, ненагруженных в течение времени

t"₂=43800-5560=38240 час., определяется по формулам:

а) для узла А

б) для узла В

4.21. Вероятность безотказной работы элементов, ненагруженных в течение времени

t"₃=43800-38240=5560 час, определяется по формуле:

4.22. Вероятность безотказной работы элементов, не работающих в течение времени

t"₄=43800-420=43380 час, определяются по формуле

4.23. Вероятность безотказной работы корпуса Р_к, уплотнения ввода Р_ув и пружкны Р_п определяются по формуле

4.24. Вероятность безотказной работы узла А определяется по формуле:

4.25. Вероятность безотказной работы узла Б определяется по формуле:

4.26. Вероятность безотказной работы узла В определяется по формуле:

4.27. Вероятность безотказной работы, изделия в целом определяется по формуле:

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предполагаемая вероятность безотказной работы мембранного клапана с электромагнитным приводом в течение гарантийной наработки 100000 циклов при гарантийном сроке 5 лот составляет 0,9777

Расчет является ориентировочным и должен быть уточнен последующими испытаниями на надежность или сбором статистических данных о надежности изделия в процессе эксплуатации.

Пример 2 расчет показателей безотказности 2 методом

Настоящий расчет распространяется на клапан отсечной угловой "НЗ" с электроприводом.

1. ЗАДАЧА РАСЧЕТА

Определить вероятность безотказной работы клапана в течение назначенного ресурса за 30000 час - 500 циклов.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2.1. Критерии отказов клапана:

- негерметичность относительно внешней среды;

- негерметичность в затворе;

- самопроизвольное закрытие;

- самопроизвольное открытие;

- отсутствие рабочих перемещений.

2.2. Назначенный ресурс за период 4 года (30000 часов) - T = 500 циклов.

2.3. Клапан открыт ~ 50% t_o ≈ 15.000 час.

2.4. Время совершения цикла 0,5 сек.

3. ОСНОВНЫЕ ДОПУЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ ПРИ РАСЧЕТЕ

3.1. Отказы элементов являются событиями случайными и независимыми.

3.2. Вероятность безотказной работы элементов изделия определяется экспоненциальным законом распределения.

3.3. Все элементы одного и того же типа имеют равную интенсивность отказов.

3.4. Из рассмотрения исключаются периоды приработки и износа, т.е. интенсивность отказов принимается постоянной.

3.5. При расчете учитываются только те элементы, выход из строя которых приводит к отказу клапана.

4. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ

4.1. Вероятность безотказной работы элементов, находящихся непрерывно под нагрузкой, рассчитывается на время

t = 30000 час (500 циклов)

4.2. Вероятность безотказной работы элементов, находящихся под нагрузкой в течение времени совершения циклов, определяется на время

4.3. Вероятность безотказной работы элементов, находящихся под нагрузкой, когда клапан открыт, рассчитывается на время

4.4. Вероятность безотказной работы элементов, находящихся под нагрузкой, когда клапан закрыт, рассчитывается на время:

4.5. Вероятность безотказной работы ненагруженных элементов рассчитывается на время

4.6. Интенсивность отказов нагруженного элемента определяется по формуле:

где λ_o-	интенсивность отказов нагруженного элемента;
а₁-	коэффициент, учитывающий условия эксплуатации.

4.7. Интенсивность отказов ненагруженного элемента определяется по формуле:

где а₂-

поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение интенсивности отказов ненагруженного элемента.

4.8. Вероятность безотказной работы (i j ) элемента определяется но формуле

или по формуле

если исходной информацией о надежности элемента является вероятность безотказной работы элемента в течение периода t*

4.9. Строим схему отказов клапана отсечного (схема 1) и заполняем таблицу.

Обозначение на схеме	Наименование элемента, узла арматуры	, 1/час	m	а₁	1/час	t', час	a₂	1/час	t", час	P(t)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
R₄₁	Сильфон 125-8-0,3×6 38-12-0,2×4	P₁(1500ц)=0,98 Р₂(1500ц)=0,98			(по ГОСТ ВД 21744-83)					P₂(500)=0,99328 P₄₁=0,9866
R₄₂	Сварное соединение	0,025	2	5	0,125	0,07	1·10^-3	0,125	29999,93	P₄₂= exp[-2(0,125·10^-6·0,07 + 0,125·10^-9·29999,93)] = 0,9999
R₄₃	Резьбовое соединение	0,02	1	5	0,100	0,07	1·10^-3	0,1	29999,93	P₄₃= exp[-(0,1·10^-6·0,07 + 0,1·10^-9·29999,93)] = 0,9999
R₄₄	Пара трения: шток-втулка, втулка-стойка, корпус-золотник	0,52	3	5	2,6	0,07	1·10^-3	2,6	29999,93	Р₄₄ = eхр[-3(2,6·10^-6·0,07 + 2,6·10^-9·29999,93)] = 0,9999
R₄₅	Электропривод	0,97	(30000) час			(по 0ТТ-87)				P₄₅ = 0,97
R₄₆	Пара трения: шток-втулка втулка-стойка корпус-золотник	0,52	3	5	2,6	0,07	0,1·10^-3	2,6	29993,93	P₄₆ = exp[-3(2,6·10^-6·0,07 + 2,6·10^-9·29999,93)] = 0,9999
R₃₁	Сварное соединение: втулка-корпус; сильфон-кольцо-втулка; золотник-сильфон	0,025	3	5	0,125	30000			-	P₃₁(30000ч)=ехр[-3 (0,125·10^-6·30000)] = 0,9888
R₃₂	Сильфон	P(1500ц) = 0,98			(ГОСТ ВД 21744-83)
R₃₃	Корпус	P(10 лет) =			0,9995
R₃₄	Резьбовые соединения: шпилька-гайка; шпилька-цилиндр	0,02	2	5	0,1	30000				P₃₄(30000)=exp[-2·0,1·10-^6-·30000] =0,9940
R₃₅	Узел затвора	P(3000) = 0,999			(ОСТ 26-07-1375-82)
R₃₆	Сильфон	P(1500ц) = 0,98			(ГОСТ ВД 21744-83)
R₃₇	Сварное соединение: сильфон-кольцо-втулка; цилиндр-втулка	0,025	2	5	0,125	15000	0,1·10^-3	0,125	15000	P₃₇= exp[-2(0,125·10^-6·15000 + 0,125·10^-9·15000)] = 0,9962
R₃₈	Сильфон 125-8-0,3×6 38-12-0,2×4	P₁(1500ц) = 0,98 Р₂(1500ц) = 0,98			(ГОСТ ВД 21744-83)
R₃₉	Сварное соединение: сильфон-кольца-втулка; сильфон-шток сильфон-кольцо-цилиндр; цилиндр-втулка									P₃₉= exp[-4(0,125·10^-6·15000 + 0,125·10^-9·15000)] = 0,9925
R₃₁₀	Резьбовое соединение: Шток-втулка	0,02	1	5	0,1	15000	0,1·10^-3	0,1	15000	P₃₁₀= exp[-(0,125·10^-6·15000 + 0,125·10^-9·15000)] = 0,9981

где P₁-	вероятность неразрушения клапана;
P₂-	Вероятность невыхода значений параметров работоспособности клапана за допустимые границы.

где Ф(…)-	функция нормального закона распределения ;
-	коэффициент запаса прочности;
K_Ri-	коэффициент вариации величины M_Ri;
K_Si-	коэффициент вариации величины M_Si;

Наименование детали и напряжения	Материал	Расчетное напряжение кгc/cм²(M_Si)	Допускаемое напряжение кгс/см²(М_Ri)	Коэффициент запаса	Коэффициент вариации прочности	Вероятность безотказной работы
ФЛАНЕЦ	Сталь 12X18H9T
Осевые напряжения		153	332	2,17		Ф(3,56)=0,9998
Радиальные напряжения		111	173	1,56		Ф(2,04)=0,9847
Кольцевые напряжения		89	173	1,94		Ф(3,06)=0,9988
КОРПУС	Сталь 12X18H9T
Приведенное напряжение на внутренней поверхности		416	1333	3,20		Ф(5,08)=0,9999
КРЫШКА	Сталь 12X18H9T
Напряжение в средней части крышки		1213	1730	1,41		Ф(1,57)=0,94179
ЗАХЛОПКА	Сталь 12X18H9T
Максимальное напряжение в центре захлопки		1224	1730	1,41		Ф(1,57)=0,94179

Параметр функционирования	Среднее значение параметра y_i	Ограничения параметра (y^В, y^Н)	Коэффициент вариации параметра функционирования K_yi (по прил.8)		Вероятность безотказной работы P₂_j=Ф(u_i)
Герметичность в затворе	40 см³/мин	y^В=120 см³/мин по ГОСТ 9544-75	К_y₁=0,27		Ф(2,47)=0,9932
Давление открытия клапана	46 см²по силовому расчету	y^В=180 кгс/см²по ОСТ 26-07-1375-82	К_y₂=0,15	u₂= 19,42	Ф(19,4)=0,9999
Коэффициент гидравлического сопротивления	1.3	y^В=2,7	К_y3=0,25	u₃= 2,0	Ф(2,0)=0,9772

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения, таблицы
ГОСТ 27.002-90	п.1.1
РД 302-07-278-89	п.1.6

Номер изменения	Номер листа (страницы)				Номер документа	Подпись	Дата внесения изменения	Дата введения изменения
	измененного	заманенного	нового	аннулированного

СОДЕРЖАНИЕ

2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ

2.4. Оценка наработки на отказ

3. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

4. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАСЧЕТА

Приложение 1(Справочное). Обозначения, применяемые при расчетах:

Оценка наработки на отказ

Методы оценки показателей долговечности

Приложение 2(Справочное). Показатели надежности элементов арматуры

Приложение 3(Справочное). Значения коэффициента а1

Приложение 4(Справочное). Поправочные коэффициенты, учитывающие уменьшение интенсивности отказов элементов a2

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 1

Таблица 2

Приложение 7(Справочное) Классификатор отказов и предельных состояний арматуры

Приложение 8(Справочное)

Приложение 9(Справочное) функция нормального распределения Ф(x)

Таблица

Приложение 10(Справочное) Коэффициенты износостойкости материалов

Схема 1

Таблица

Таблица 1

Таблица 2

Приложение 3(Справочное). Значения коэффициента а₁

Приложение 4(Справочное). Поправочные коэффициенты, учитывающие уменьшение интенсивности отказов элементов a₂