Распоряжение ОАО РЖД от 04.09.2014 N 2080р
ОАО «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ»
РАСПОРЯЖЕНИЕ
от 4 сентября 2014 г. N 2080р
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ СТАНДАРТА ОАО «РЖД» «ТЯГОВЫЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ. НОМЕНКЛАТУРА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ»
С целью обеспечения последовательного контроля показателей надежности и функциональной безопасности на этапах жизненного цикла тягового подвижного состава:
1. Утвердить и ввести в действие с 1 ноября 2014 г. стандарт СТО РЖД 02.048-2014 «Тяговый подвижной состав. Номенклатура показателей надежности и функциональной безопасности».
2. Руководителям причастных подразделений аппарата управления, филиалов и структурных подразделений ОАО «РЖД» организовать в установленном порядке изучение и выполнение требований стандарта, утвержденного настоящим распоряжением.
Старший вице-президент ОАО «РЖД»
В.А.Гапанович
СТО РЖД 02.048-2014
ТЯГОВЫЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ
Номенклатура показателей надежности и функциональной безопасности
Дата введения — 1 ноября 2014 г.
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (ОАО «НИИАС»)
2 ВНЕСЕН Департаментом технической политики ОАО «РЖД», Дирекцией тяги — филиалом ОАО «РЖД», Центральной дирекций моторвагонного подвижного состава — филиалом ОАО «РЖД»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ распоряжением ОАО «РЖД» от 4 сентября 2014 г. N 2080р.
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Настоящий стандарт устанавливает номенклатуру показателей надежности и функциональной безопасности для тягового подвижного состава (далее — ТПС), предназначенного для движения со скоростями не более 200 км/ч.
Настоящий стандарт не распространяется на специальный самоходный подвижной состав.
Настоящий стандарт применим для задания требований надежности и функциональной безопасности при закупке или заказе на разработку (модернизацию) ТПС и для анализа его состояния при эксплуатации.
Настоящий стандарт предназначен для применения подразделениями аппарата управления ОАО «РЖД», филиалами ОАО «РЖД» и иными структурными подразделениями ОАО «РЖД».
Применение настоящего стандарта сторонними организациями оговаривается в договорах (соглашениях) с ОАО «РЖД».
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 27.003-90 Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности
ГОСТ 32192-2013 Надежность в железнодорожной технике. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ Р 54461-2011 Надежность железнодорожного тягового подвижного состава. Термины и определения
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году, а также по единой информационной базе ОАО «РЖД». Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 54461, ГОСТ 32192, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 вероятность опасного отказа (тягового подвижного состава):
Вероятность того, что в пределах заданной наработки ТПС возникнет хотя бы один опасный отказ.
3.2 опасный отказ единицы тягового подвижного состава: Отказ, при возникновении которого единица железнодорожного ТПС переходит в критическое состояние.
[ГОСТ Р 54461-2011, статья 27]
Примечание — Под критическим (или опасным) состоянием ТПС понимают состояние ТПС, которое может привести к гибели, травмированию людей или значительному материальному ущербу.
3.3 средняя наработка до отказа после ремонта (тягового подвижного состава): Математическое ожидание наработки ТПС заданной серии или вида, накопленной от начала его применения после ремонта до первого отказа.
Примечание — При оценке средней наработки до отказа после ремонта учитывают проведение любого вида ремонта.
3.4 средняя наработка на опасный отказ (тягового подвижного состава): Отношение суммарной наработки ТПС за рассматриваемый период времени к числу его опасных отказов в течение этой наработки.
4.1 Показатели надежности и функциональной безопасности используют для оценки серий или единиц ТПС следующих видов:
— магистральные и маневровые локомотивы (электровозы, тепловозы, мотовозы и др.);
— моторвагонный подвижной состав (электропоезда, дизель-поезда, автомотрисы, электромотрисы и др.).
4.2 Показатели надежности и функциональной безопасности определяют вероятностными или статистическими расчетами на основе анализа надежности и функциональной безопасности, испытаний опытных образцов или данных по эксплуатации.
5 Номенклатура показателей надежности и функциональной безопасности
5.1 Номенклатура показателей надежности и функциональной безопасности ТПС, используемых при формировании требований к ТПС при закупке, заказе на разработку (модернизацию), при оценке состояния на этапе эксплуатации и при проведении технического обслуживания и ремонта приведена в таблицах 1, 2 и 3 соответственно.
Формулы для расчета показателей надежности и функциональной безопасности на основе статистических данных, полученных при эксплуатации, приведены в приложении А.
5.2 Выбор из таблицы 1 показателей надежности ТПС, используемых при формировании требований к ТПС при закупке и заказе на разработку (модернизацию), осуществляют в соответствии с классификацией ТПС, как изделия, по ГОСТ 27.003 (раздел 3) и по согласованию с заказчиком.
Таблица 1 — Номенклатура показателей надежности и функциональной безопасности ТПС, используемых при формировании требований к ТПС при закупке или заказе на разработку (модернизацию)
Наименование показателя |
Условное |
Размерность |
Показатели безотказности |
||
Средняя наработка на отказ |
Т* |
т·км брутто* |
L* |
локомотиво·км* |
|
км** |
км пробега** |
|
t*** |
*** |
|
Mt**** |
**** |
|
Вероятность безотказной работы |
Р(х) |
— |
Показатели ремонтопригодности |
||
Удельная суммарная трудоемкость |
sum |
чел·ч / (единицы |
Удельная суммарная трудоемкость |
sum |
чел·ч / (единицы |
Комплексные показатели |
||
Коэффициент (внутренней) готовности |
Кг |
— |
Показатели долговечности |
||
Назначенный срок службы |
Тсл н |
год |
Гамма-процентный срок службы |
Тсл «гамма» |
год |
Назначенный ресурс |
Тр.н |
год |
Гамма-процентный ресурс |
Тр.»гамма» |
год |
Показатель сохраняемости |
||
Средний срок сохраняемости |
Тсохр |
год |
Показатель функциональной безопасности |
||
Средняя наработка на опасный отказ |
T * |
т·км брутто* |
L * |
локомотиво·км |
|
км ** |
км пробега** |
|
t *** |
ч*** |
|
Mt *** |
моточас**** |
|
* Обозначение показателя и единица измерения, используемые для магистральных |
5.3 На этапе эксплуатации для ТПС контролируют показатели надежности и функциональной безопасности, приведенные в таблице 2.
Таблица 2 — Номенклатура показателей надежности и функциональной безопасности ТПС, используемых для оценки его состояния на этапе эксплуатации
Наименование показателя |
Условное |
Размерность |
Примечания |
Показатели безотказности |
|||
Средняя наработка на |
Т |
т·км брутто* |
Формула расчета |
L |
локомотиво-км* |
||
км |
км пробега** |
||
t |
ч*** |
||
Mt**** |
**** |
||
Интенсивность отказов |
«ламбда» (х) |
1/ед. |
Формула расчета |
Средняя наработка до |
Т |
т·км брутто* |
Формула расчета |
L |
локомотиво-км* |
||
км |
км пробега** |
||
t |
ч*** |
||
Mt**** |
моточас**** |
||
Вероятность безотказной |
P(t) |
— |
Формула расчета |
Показатели ремонтопригодности |
|||
Средняя наработка между |
Х |
единицы измерения |
Формула расчета |
Среднее время до |
Тв |
ч |
Формула расчета |
Удельная суммарная |
sum |
чел·ч / (единицы |
Формула расчета |
Удельная суммарная |
sum |
чел·ч / (единицы |
Формула расчета |
Комплексные показатели |
|||
Коэффициент (внутренней) |
Kг |
— |
Формула расчета |
Коэффициент технической |
Кт.г |
— |
Формула расчета |
Коэффициент оперативной |
Kо.г («Дельта» x) |
— |
Формула расчета |
Показатели долговечности |
|||
Средний срок службы |
Тсл |
год |
Формула расчета |
Продленный назначенный |
Тсл п |
год |
Значение |
Средний ресурс |
Тр |
год |
Формула расчета |
Продленный назначенный |
Тр п |
Значение |
|
Показатель сохраняемости |
|||
Средний срок |
Тсохр |
год |
Формула расчета |
Показатель функциональной безопасности |
|||
Средняя наработка на |
Т |
т·км брутто* |
Формула расчета |
L |
локомотиво-км* |
||
км |
км пробега |
||
t |
ч |
||
Mt**** |
моточас**** |
||
Вероятность опасного |
Роп (х) |
— |
Формула расчета |
* Обозначение показателя и единица измерения, используемые для магистральных |
Таблица 3 — Номенклатура показателей надежности и функциональной безопасности ТПС, используемых при проведении технического обслуживания и ремонта
Наименование показателя |
Условное |
Размерность |
Примечания |
Показатели безотказности |
|||
Средняя наработка на |
Т* |
т·км брутто* |
Формула расчета |
L* |
локомотиво-км* |
||
км** |
км пробега** |
||
t*** |
ч*** |
||
Mt**** |
моточас**** |
||
Интенсивность отказов |
«ламбда» (х) |
1/ед. |
Формула расчета |
Средняя наработка до |
Т* |
т·км брутто* |
Формула расчета |
L* |
локомотиво-км* |
||
км** |
км пробега** |
||
t*** |
ч*** |
||
Mt**** |
моточас**** |
||
Показатели ремонтопригодности |
|||
Среднее время простоя |
Тп |
ч |
Формула расчета |
Среднее время до |
Тв |
ч |
Формула расчета |
Средняя |
Тто |
ч |
Формула расчета |
Средняя |
Тр |
ч |
Формула расчета |
Удельная суммарная |
sum |
чел·ч / (единицы |
Формула расчета |
Удельная суммарная |
sum |
чел·ч / (единицы |
Формула расчета |
Комплексные показатели |
|||
Коэффициент (внутренней) |
Kг |
— |
Формула расчета |
Коэффициент технической |
Кт.г |
— |
Формула расчета |
Показатели долговечности |
|||
Продленный назначенный |
Тсл п |
год |
Значение |
Продленный назначенный |
Тр п |
год |
Значение |
* Обозначение показателя и единица измерения, используемые для магистральных |
5.4 Анализ состояния ТПС при эксплуатации осуществляют на уровнях управления:
— центральном (Дирекция тяги, Центральная дирекция моторвагонного подвижного состава, Дирекции по ремонту ТПС, центральный офис организаций сервисного обслуживания);
— региональном (региональные подразделения Дирекции тяги, региональные подразделения Дирекции моторвагонного подвижного состава, региональные подразделения Дирекции по ремонту ТПС, региональные подразделения организаций сервисного обслуживания);
— линейном (эксплуатационные и ремонтные локомотивные депо и моторвагонные депо).
Использование показателей надежности и функциональной безопасности ТПС на разных уровнях управления приведено в таблице 4.
Таблица 4 — Использование показателей надежности и функциональной безопасности ТПС на разных уровнях управления
См. Таблицу 4
Формулы расчета показателей надежности и функциональной безопасности
А.1 Показатели безотказности
А.1.1 Средняя наработка на отказ
Среднюю наработку на отказ определяют по формуле
n T
SUM X
T i=1 oi
X = ———, (A.1)
o r
T
где X — наработка ТПС в течение i-ой поездки, т-км брутто;
oi
n — общее количество поездок ТПС;
r > 0 — количество отказов в течение наработки.
Формулы определения средней наработки на отказ в других единицах измерения аналогичны.
А.1.2 Интенсивность отказов
Интенсивность отказов определяют по формуле
1
«ламбда» = —, (A.2)
T
X
o
T
где X — средняя наработка на отказ, т-км брутто.
o
Формулы определения интенсивности отказов в других единицах измерения аналогичны.
А.1.3 Средняя наработка до отказа после ремонта
Среднюю наработку до отказа после ремонта определяют по формуле
k T
SUM X
T i=1 1,pi
X = ———, (A.3)
1,р k
T
где Х — наработка ТПС до первого отказа после ремонта i-ой единицы ТПС
1,pi
заданного вида (серии), т·км брутто;
k — общее количество единиц ТПС заданного вида (серии).
Формулы определения средней наработки до отказа после ремонта в других единицах измерения аналогичны.
А.1.4 Вероятность безотказной работы
Вероятность безотказной работы определяют по формуле
P(х) ~= exp(- «ламбда» · х), (А.4)
где «ламбда» — интенсивность отказов единицы ТПС за рассматриваемый период времени, 1 /(единицы измерения наработки);
х — заданная величина наработки.
Примечание — За «х» могут быть приняты наработка между плановыми текущими ремонтами, время поездки ТПС (время выполнения маршрута машиниста) или другое интересующее значение.
Иногда используют показатель «вероятность отказа», который определяют по формуле
Q(x) = 1 — P(x). (A.5)
А.2 Показатели ремонтопригодности
А.2.1 Средняя наработка между плановыми ремонтами
Средняя наработка между плановыми ремонтами данного вида определяется по формуле:
1 m-1
X = —— SUM X , (A.6)
пл Р m — 1 l=1 пл Рl
где: Х — наработка от окончания l-го планового ремонта данного вида до
пл Рl
начала (l+1)-го планового ремонта данного вида;
m — количество проведенных плановых ремонтов.
А.2.2 Среднее время до восстановления
Среднее время до восстановления определяют по формуле
n
SUM T
i=1 нр i
T = ———, (A.7)
в n
где T — интервал времени от момента i-го отказа ТПС до момента
нр i
возобновления его функционирования в работоспособном состоянии;
n — количество отказов за интервал наблюдения.
А.2.3 Среднее время простоя
Среднее время простоя серии (вида) ТПС за рассматриваемый период наблюдения в соответствии с рисунком А.1 определяют по выражению:
1 k sum sum sum
Тп = — SUM (Т + Т + Т ), (А.8)
k i=1 вi плТОi плРi
sum
где Т — суммарное время до восстановления i-ой единицы ТПС заданного
вi
вида (серии) за рассматриваемый период наблюдения;
sum
Т — суммарная продолжительность проведения планово-предупредительного
плТОi
технического обслуживания i-ой единицы ТПС заданного вида (серии),
проведенного за рассматриваемый период наблюдения;
sum
Т — суммарная продолжительность проведения планового ремонта i-ой
плРi
единицы ТПС заданного вида (серии), проведенного за рассматриваемый период
наблюдения;
k — общее количество единиц ТПС заданного вида (серии).
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Время простоя │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┬───────────┘
│ Продолжительность технического содержания │ |
├──────────────────────┬──────────────────────────────────────────────┤ |
│ Продолжительность │ │ |
│ планово- │ │ Восстанов-|
│ предупредительного │ Отказ Продолжительность │ ление |
│ технического ││ непланового │ │|
│ обслуживания ││ ремонта │ │|
│ (планового ремонта) │V │ V|
├────────┬─────────────┼──────────────────────────────────────────────┴───────────┐
│Логисти-│ Оперативная │ Время до восстановления │
│ ческая │продолжитель-├─────────┬────────────────────────────────────┬───────────┤
│задержка│ ность │Логисти- │ Оперативная продолжительность │Администра-│
│ │технического │ ческая │ ремонта │ тивная │
│ │обслуживания │задержка │ │ задержка │
│ │ (ремонта) │ │ │ │
└────────┴─────────────┴─────────┼───────┬────────┬────────┬──────────┼───────────┘
│Техни- │ Время │ Время │ Время │
│ческая │обнару- │устране-│контроля │
│задерж-│ жения и│ ния │функциони-│
│ ка │локали- │ неисп- │ рования │
│ │ зации │равности│ │
│ │неисп- │ │ │
│ │равности│ │ │
└───────┴────────┴────────┴──────────┘
Рисунок А.1 — Составляющие продолжительности технического содержания по ГОСТ 32192
А.2.4 Средняя продолжительность технического обслуживания, ремонта
Среднюю продолжительность технического обслуживания ТПС заданного вида (TO1, ТО2… ТО5) определяют по формуле
1 I
Т = — SUM t , (A.9)
ТО I i=1 ТОi
где t — время затраченное на проведение i-ого технического
ТОi
обслуживания заданного вида за рассматриваемый период наблюдения;
I — количество проведенных технических обслуживаний заданного вида за рассматриваемый период наблюдения.
Среднюю продолжительность ремонта заданного вида (ТР1, ТР2, ТР3, СР, КР (КР1, КР2)) определяют по аналогичной формуле:
1 J
Т = — SUM t , (A.10)
Р J j=1 Р j
где t — время затраченное на проведение j-ого ремонта заданного вида за
Р j
рассматриваемый период наблюдения;
J — количество проведенных ремонтов заданного вида за рассматриваемый период наблюдения.
А.2.5 Удельная суммарная трудоемкость планово-предупредительного технического обслуживания, планового ремонта
Удельную суммарную трудоемкость планово-предупредительного технического обслуживания ТПС заданного вида (TOl, TО2… ТО5г) определяют по формуле:
sum
S
sum пл ТО 1 1 k
S = —— = — · — SUM S , (A.11)
плТО уд. Х Х k i=1 пл ТО i
sum
где S — средняя суммарная трудоемкость планово-предупредительного
пл ТО
технического обслуживания заданного вида;
Х — заданная наработка ТПС;
S — суммарная трудоемкость планово-предупредительного технического
плТО i
обслуживания заданного вида i-ой единицы ТПС заданного вида (серии) за период
наблюдения;
k — количество единиц ТПС заданного вида (серии).
Удельную суммарную трудоемкость планового ремонта ТПС заданного вида (ТР1, ТР2, ТР3, СР, КР (КР1, КР2)) определяют по аналогичной формуле:
sum
S
sum пл Р 1 1 k
S = —— = — · — SUM S , (A.12)
плР уд. Х Х k i=1 плР i
sum
где S — средняя суммарная трудоемкость планового ремонта заданного
пл Р
вида;
Х — заданная наработка ТПС;
S — cуммарная трудоемкость планового ремонта заданного вида i-ой
плР i
единицы ТПС заданного вида (серии) за период наблюдения;
k — количество единиц ТПС заданного вида (серии).
А.3 Комплексные показатели
А.3.1 Коэффициент готовности
Коэффициент готовности определяют по формуле
Трс
Кг = ———, (А.13)
Трс + Тот
где Трс — суммарное время пребывания ТПС в работоспособном состоянии за рассматриваемый период эксплуатации;
Тот — суммарное время пребывания ТПС в неработоспособном состоянии по причине неплановых ремонтов из-за отказов за рассматриваемый период эксплуатации, определяют по формуле
Тот = t + t + t + t , (А.14)
обнар. адм лог р
где t — время обнаружения отказа (неисправности);
обнар
t — время административной задержки;
адм
t — время логистической задержки, возникающей вследствие
лог
необеспеченности ресурсами, необходимыми для проведения ремонта, или
необходимостью доставки ТПС к месту проведения ремонта;
t — оперативная продолжительность ремонта.
p
А.3.2 Коэффициент технической готовности
Коэффициент технической готовности определяют по формуле
Трс
Кт.г = —————, (А.15)
Трс + Тот + Тпл
где Трс — суммарное время пребывания ТПС в работоспособном состоянии за рассматриваемый период эксплуатации;
Тот — суммарное время пребывания ТПС в неработоспособном состоянии по причине неплановых ремонтов из-за отказов за рассматриваемый период эксплуатации;
Тпл — суммарное время пребывания ТПС в неработоспособном состоянии по причине планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта за рассматриваемый период эксплуатации, определяют по формуле
Тпл = t + t , (А.16)
лог пл ТО и Р
где t — время логистической задержки, возникающей вследствие
лог
необеспеченности ресурсами, необходимыми для проведения технического
обслуживания и ремонта, или необходимостью доставки ТПС к месту проведения
ремонта;
t — оперативная продолжительность планово-предупредительного
пл ТО и Р
технического обслуживания и планового ремонта.
А.3.3 Коэффициент оперативной готовности
Коэффициент оперативной готовности определяют по формуле:
Ко.г = Кг · Р(t0, t1), (А.17)
где: Р(t0, t1) — вероятность безотказной работы объекта в интервале (t0, t1);
t0 и t1 — моменты времени, с которых, соответственно, возникает и заканчивается необходимость использования ТПС по назначению.
А.4 Показатели долговечности
А.4.1 Средний срок службы
Средний срок службы вида (серии) ТПС определяют по формуле
1 m
Тсл = — SUM Т , (A.18)
m i=1 сл i
где Т — срок службы i-ой единицы ТПС заданного вида (серии);
сл i
m — рассматриваемое количество единиц ТПС заданного вида (серии).
А.4.2 Средний ресурс
Средний ресурс вида (серии) ТПС определяют по формуле
1 m
Тр = — SUM Т , (A.19)
m i=1 р i
где Т — ресурс i-ой единицы ТПС заданного вида (серии);
р i
m — рассматриваемое количество единиц ТПС заданного вида (серии).
А.5 Показатель сохраняемости
А.5.1 Средний срок сохраняемости
Средний срок сохраняемости вида (серии) ТПС определяют по формуле
1 m ф
Т = — SUM Т , (A.20)
coxp m i=1 coxp i
ф
где T — фактический срок сохраняемости i-ой единицы ТПС заданного
coxp i
вида (серии);
m — количество поставленных на сохранение единиц ТПС заданного вида (серии) за рассматриваемый период.
А.6 Показатели функциональной безопасности
А.6.1 Средняя наработка на опасный отказ
Среднюю наработку на опасный отказ определяют по формуле
n
SUM Хi
Т i=1
X = ——, (A.21)
оп r
оп
где Xi — наработка ТПС заданного вида (серии) в т-км брутто в течение i-ой поездки;
n — общее количество поездок;
r — количество опасных отказов в течение наработки.
оп
А.6.2 Вероятность опасного отказа
Вероятность опасного отказа определяют по формуле
Р (х) ~= ехр(-«ламбда» · x), (A.22)
оп оп
где «ламбда» — интенсивность опасных отказов единицы ТПС за наработку,
оп
1/(единицы измерения наработки):
1
«ламбда» = —, (A.23)
оп T
X
оп
T
где X — средняя наработка на опасный отказ, т-км брутто;
оп
x — значение наработки за рассматриваемый период времени.