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现代船舶是一项庞大的系统工程,随着科学技术的进步和工业生产水平的提高,使船舶元件增加,整体系统复杂化,船舶设备、动力装置也逐渐趋向自动化;另外,由于船舶的大型化,多用途化的发展,使造价大幅度提高,从运行的经济性考虑,每停航一天就会损失大量钱财,如在航行时出现故障有可能会造成人员的伤亡。因此对可靠性提出了很高的要求。作为船舶的核心——动力装置,直接影响船舶运行的可靠性和安全性。本文针对船舶动力装置,探讨了系统可靠性寿命预测,对适修性难易程度及经济性、有效性进行了分析,并进行了故障的风险评估的研究。相应的编制了寿命预测与风险评估的软件系统。 本文根据系统的可靠性框图,分析计算可靠度。利用沿时间轴按辛普森(Simpson)法近似积分系统的可靠性曲线可以得到系统的MTBF。求出MTBF随时间的变化曲线,根据实际的情况设定一个最小的MTBF值,如果小于该值,那么对应的时间可认为是该系统的预计的理论寿命。 本文综合船舶机械适修性的各个特征,即结构的复杂性、可达性、适检性、备用件的保证程度、使用和维护文件的具备及其质量,以及进行技术维护与修理工作人员的技术熟练程度等等。利用层次分析模型,对各项指标经过专家评定,计算权重,只要选定维修时各指标中的具体内容,就可以评估该方案的维修难易程度。针对某个维修方案,采用NPW法(最大现值法)进行经济性分析,判断其经济上的合理性。还有一些对系统有效性有影响,但不能直接用收支金额来表示的性能指标,如噪声振动的影响、启动性、运行方便性等,采用加权评分法进行计算,判断有效性方面是否合理。最后综合两个方面进行综合的评估。 本文将QRA(Quantitative Risk Assessment,即定量风险评估)用到了船舶动力装置的风险评估中,用QRA分析船舶动力装置的故障风险,以此确定对风险影响较大的因素,从而以小的投入获取较大的安全可靠性,避免付出不必要的高额费用和人员伤害。 最后利用PowerBuilder7.0编程工具,建立了寿命预测及风险评估系统软件。该系统可以计算可靠度、MTBF,实现可靠性寿命预测的功能,为设计和决策提供基础;同时可以评估维修的难易程度、经济性和有效性的合理性;而且可以进行故障树的绘制、事件树的绘制、求最小割集、定量计算以及故船舶动力装置寿命预测与风险评估障的后果分析。