JB T 11799-2014 发电用内燃机及内燃发电机组可靠性考核方法.pdf

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1、ICS 27.020 J91 备案号:45678一2014中华人民共和国机械行业标准JB厅11799-2014发电用内燃机及内燃发电机组可靠性考核方法1 nternal combustion engine for power generation and genera世ngsets reliability assessment method 2014-05-06发布2014-10田01实施一，1-*砖雹m申￥. 曹￥躏四II. .J 句v.，.中华人民共和国工业和信息化部发布JB厅11799-2014目次前言.IIl 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 可靠性试验指标.1 3.1 首次故障前

2、平均工作时间CMTTFF). 3.2 平均故障间隔时间CMTBF). 3.3 无故障性综合评分值CQ).2 3.4 平均修复时间CMTTR). 2 3.5 有效度CAt).2 4 可靠性考核方式.34.1 总则.4.2 试验室可靠性试验.34.3 用户现场使用试验.35 试验方法.35.1 试验样机.35.2 试验项目及方法.35.3 试验报告.46 故障定义、分类及判定规则.6.1 故障定义.56.2 故障分类.56.3 故障判定规则.附录A(资料性附录)可靠性试验抽样表.6附录BC规范性附录)机组故障模式分类表.8表1循环工况.4表A.1可靠性试验抽样表.6表A.2机组性能试验汇总表.7表

3、A.3可靠性试验故障汇总表.7表A.4机组试验设备、仪器一览表.7表B.1机组故障模式分类表.8JB厅11799-2014目IJ1=1 本标准按照GB厅1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国内燃机标准化技术委员会(SAC厅C177)归口。本标准起草单位:上海内燃机研究所、广丙玉柴机器股份有限公司、雄柴动力股份有限公司、上海柴油机股份有限公司。本标准主要起草人:汪传余、钟洪文、朱佳、陈民忠、黄胜东、冯文文、刘建勇、庄国钢、黄永仲、罗志坚。本标准为首次发布。H JBff 1179弘一2014发电用内燃机及内燃发电机组可靠性考核方法1 范围本标准规定了发电用内燃

4、机及内燃发电机组的可靠性试验指标、可靠性考核方式、试验方法、故障定义、分类及判定规则。本标准适用于批量生产的中小功率(250kW以下，含250kW)发电用内燃机及内燃发电机组(以下简称机组，应急发电机组除外)产品的可靠性考核评定。250kW以上机组可参照执行。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GJB 1488 军用内燃机电站通用试验方法3 可靠性试验指标3.1 首次故障前平均工作时间情TFF)首次故障前平均工作时间MTTFF按式(1)进行计算:(主tj钊(

5、1 ) 式中:MTTFF一一被试机组出现首次故障时的累计工作时间平均值，单位为小时(h);F一-被试机组中发生首次故障(不计轻度故障)台数:n-一被试机组台数:tj-一-第i台机组出现首次故障时的累计工作时间，单位为小时也);今一一试验期间未发生故障的第j台机组的累计工作时间，单位为小时(h)。注:试验结果当户。时，该机组产品的MTTFF值按试验截尾时间与被试机组合数的乘积计。3.2 平均故障间隔时间(MTBF)平均故障间隔时间MTBF按式(2)进行计算:式中:汇tjMTBF=主L. . . . (2) 几MTBF一一相邻两次故障之间工作时间的平均值，单位为小时Ch);n-一被试机组台数:t，

6、一一第i台机组累计工作时间，单位为小时Ch);JB厅刊799-一.2014ra-一试验期间机组发生故障(不计轻度故障)的总数。注:试验结果t，=O时，该机组产品的MTBF值按试验截尾时间与被试机组台数的乘积计。3.3 无故障性综合评分值(Q)若在可靠性试验时间内有-台机组发生致命故障，则该机组产品的无故障性综合评分值为不及格，不再计算Q值。在未发生致命故障时，按式。)计算无故障性综合评分值Q:Q=100-(MTB吟(K;E;).(3) n10 ;=1 式中:Q一一机组产品无故障性综合评定指标。(MTBF)。一一规定的机组产品应达到MTBF目标值，单位为小时(h)。n-一被试机组台数。瓦一一该机

7、组所规定的试验截尾时间，单位为小时(h).ro一一在试验截尾时间内机组出现的各类故障总数。Kj-一第i个故障的故障危害系数，各类故障的故障危害系数规定如下:严重故障:Kj =60; 一般故障:Kj=20; 轻度故障:Kj=5。Ej-一第i个故障的故障发生时间系数，按式(4)进行计算:E;=巳王一二二旦一 (4) VTo +写式中:Tj一一第i个故障发生时机组累计工作时间，单位为小时(h)。注:当计算结果QO时，以零分计。3.4 平均修复时间CMTTR)平均修复时间MTTR指产品在规定的使用条件下，在某一时期内，其故障不计轻度故障)修复时间的平均值，按式(引进行计算:主tRiMTTR=主L一.

8、. . . . (5) 式中zMTTR一平均修复时间，单位为小时(h);tr广一第i次故障所需要的修复时间，包括故障诊断、修理实施和调试时间的总和，单位为小时也)。3.5 有效度(At)有效度At指产品在某一时期内，能保持其规定功能的时间百分比，按式(6)进行计算:AI MTBF = -.- xl00%. (6) MTBF+MTTR 式中:At -有效度，%。2 JB厅11799-一20144 可靠性考核方式4.1 总则机组可靠性考核评定可按试验室可靠胜试验或用户现场使用试验进行。4.2 试验室可靠性试验试验室可靠性试验是按有关标准规定的方法，在具备可控条件的试验室内进行的可靠性试验。4.3

9、用户现场使用试验与用户以委托(协议)方式，取得机组实际现场使用的可靠性数据，但应满足用户现场试验对时间长短以及负荷大小的要求。5 试验方法5.1 试验样机5.1.1 样机被抽样机应是工厂检验部门检验合格的产品，并符合产品图样和有关技术标准的规定。样机必须装有产品技术条件所规定的全部附件。抽样时应按随机技术文件及G甩1483规定检责样机的装配完整性及外观质量。5.1.2 抽样方式采用随机抽样法。5.1.3 样本母体样本应在制造厂成品仓库或生产线末端抽取，样本母体一般不少于9台。5.1 .4 样机数量5.1 .4.1 功率20kW时，柴油机机组为3台，汽油机机组为5台。5.1 .4.2 功率注20

10、kW250kW时，柴油机机组和汽油机机组均为2台。5.1.4.3 抽取的样机数量中1台作为备用机组，以便在非机组本身问题造成无法正常试验时启用。5.1.5 样机使用样机一经抽取封存至试验结束，除按机组产品使用说明书进行维护保养外，不得再另行调整或更换零件，达到使用寿命时需更换的易损件除外。5.2 试验项目及方法5.2.1 起动试验起动试验按GJB1488的规定。5.2.2 预热或磨合试验按GJB1488的规定进行。3 JB厅11799-20145.2.3 性能试验性能试验按附录A表A.2中的试验项目进行(检查常温下起动性能除外)。性能试验方法按GJB1488 的规定。5.2.4 可靠性试验5.

11、2.4.1 试验时间5.2.4.1.1 功率20kW时，柴油机机组每台运行500h.汽油机机组每台运行300h.5.2.4.1.2 功率注20kW250kW时，每台机组运行750h.5.2.4.1.3 总运行时间1500h. 5.2.4.2 试验规范按表1规定，每8h为一个循环(功率因数为额定)。功率20kW的机组，每台机组运行10个循环后，再在额定工况下连续运行420h (柴油机机组)或220h (汽油机机组);功率注20kW250kW的机组，每台机组运行15个循环后，再在额定工况下连续运行630h.表1循环工况序号额定负载百分数每一工况下运行时间% h 50 2 75 2 3 100 4

12、4 110 0.75 5 。0.25 5.2.4.3 试验记录每隔1h (若小于1h的工况，应在该工况开始和结束)记录功率、电压、电流、功率因数、频率、冷却介质进出口温度、机油压力或温度、大气压力及空气相对湿度。发生故障时，应记录因故障造成的停机时间、发生故障原因、修复时间。5.2.5 起动复试重复5.2.1试验项目。5.2.6 性能复试重复5.2.3试验项目。5.3 试验报告试验完成后由试验单位根据试验结果填写试验报告，可参照附录A表A.1可靠性试验抽样表、表A.2机组性能试验汇总表、表A.3可靠性试验故障记录表、表A.4机组试验设备、仪器一览表格式进行记录。4 JB厅11799-20146

13、 故障定义、分类及判定规则6.1 故障定义6.1.1 故障凡机组产品在规定试验条件下和规定时间内，不能完成其规定功能的事件称为故障。6.1.2 本质故障在规定使用条件下，由于机组及其零部件本身固有因素或缺陷而引起的故障。包括性能下降超过规定限值。6.1.3 从属故障由某一故障所引起的派生故障。6.1 .4 误生故障不按规定条件使用或由于外界因素引起的故障。如违反操作规程或未按使用说明书规定维护保养而引起的故障。6.2 故障分类根据机组发生故障造成的危害程度和对机组输出电能质量参数影响程度，将故障分为致命故障、严重故障、一般故障和轻度故障四类:a)致命故障(1类):机组在试验运行中导致人身伤亡、

14、重要零部件报废或造成重大经济损失的故F章:b)严重故障(11类):机组在试验运行中，机组的主要性能超过规定限值，主要零部件损坏或需停机更换主要零部件才能排除的故障:c)一般故障(田类):机组的一般性能指标超过规定限值或需停机检修，更换对机组性能有影响的非主要零部件(不含半导体元件)(J故障:d)轻度故障(N类):需要换易损件(未达到使用寿命)、半导体元件和l对机组性能兀关的非主要零部件或不需要换零部件，可用随机工具在短时间内排除的故障。6.3 故障判定规则6.3.1 在计算机组可靠性指标时，只统计本质故障的次数和类别，若由此引起的从属故障，其故障次数不计，但故障类别应按其所造成的最严重的故障类

15、别判定。6.3.2 误生故障以及由此而引起的从属故障不作统计，但应该详细做如实记录。6.3.3 按产品说明书规定需定期更换的易损件，不作故障处理，但要做好记录，并在试验报告中予以说明。6.3.4 故障判别可按附录B判定，如发现附录B中未列入的故障模式，可根据故障分类原则来判定其类别。6.3.5 由.r保养不善或为排除某一故障而引起另一零部件损坏时，则该零部件损坏不作故障计。6.3.6 计算故障发生时间应以机组发生故障时累计工作时间计。如故障发生在试验开始时的预热磨合或性能试验期间，其累计丁.作时间为零:故障发生在试验结束后性能复查时，其累计工作时间为可靠性试验截尾时间。5 JB厅11799-一

16、.2014附录A(资料性附录可靠性试验抽样表可靠性试验抽样表见表A.l，机组性能试验汇总表见表A.2，可靠性试验故障汇总表见表A.3，机组试验设备、仪器一览表见表A.4Q表A.1可靠性试验抽样表被检单位名称地址电话|传真|邮政编码产品型号及名称抽样地点抽样数tE7J3 h 抽洋时间年月u 抽样人签名t一年产量tra I 今年计划产量4LJ 2 抽样产品编号出厂日期完整性外观备往:被抽抽样样单单位位签签章章6 被检单位序号检测项目热态绝缘电阻2 常温下起动性能3 稳态电压调整率4 稳态频率调整凉5 电压波动习民6 频率波动率7 燃汹涌耗率8 机油消耗率试验员故障出现累计工作序号时间时呵h 序号名

17、称表A.2机组性能试验汇总表机型及编号单位质量指标Mn % % % % gI CkW. h) gI CkW. h) 试验负责人表A.3可靠性试验故障汇总表零部件故障故障故障原因名称模式类别分析-表A.4机组试验设备、仪器一览表型号规格精度JBIT 11799-一2014试验fl期实测结果初试复试审核人排除故障故障排除时间备注措施h 生产厂检定日期7 JBff 11799-2014 附录B(规范性附录)机组故障模式分类表机组故障模式分类表见表B.la表B.1机组故障模式分类表序号故障名称故障模式情况说明故障部位类别电压相对额定电压差值百分数绝对值超过10%因组件零部件损坏除外II 2 电压波动率

18、超过1.5%皿3 功率额定功率降低10%II 4 频率额定频率绝对值变化超过6%II 5 频率波动率超过1.5%III 6 燃油消耗率达不到要求按产品技术要求m 01 7 机油消耗率达不到要求同七皿机8 组带轮破损II 9 联制巷及轴销搅坏II 10 也必起动困准或无法起动起动时间和次数不符合规定II 11 自动停机非人为方式II 12 掉负载运行中突然不带载非人为方式II 无法排除田13 密封=漏能够排除，按排除次数计W 14 柴油机功率降低超过标定值5%II 15 柴油机标定工况燃油消耗率升高超过标定值2%II 16 柴油机机泊消耗率升高超过标定制25%囚17 柴油机最低空载稳定转速不符合

19、要求回18 柴汹机飞东II 02 19 柴油机自行停机按停机次数计m 柴起动时间和次数不符合规定20 柴油机起动困难II 泊要求21 柴油机三漏无法排除II 机柴油机三漏停机排除m 22 23 柴油机三漏密封件、垫片等破损田24 柴油机二漏第一次不停机排除W 25 柴油机三漏同一部位第二次不停机排除田26 柴油机焊缝开裂III 8 JB厅11799-2014表B.1机组故障模式分类表(续)序号故障名称故障模式情况说明故障部位类别汽油机飞车转速失控而飞车，造成汽油27 机报废28 汽泊机敲缸有明显敲缸声，无法正常工作II 汽油机明显异响因装配或调整不当引起，调田29 整后可正常工作30 汽油机不

20、能起动由油路、电路或机械原因号|起，需更换主要零部件方可修复II 03 30 s内不能起动，短时间内可31 汽泊机起动困难W 汽排除32 汽油机过热引起停机不能正常工作II 汹可靠性试验后功率值达不到33 汽汹机动力性下降II 机标定值的95%汽油机燃油消耗率上升可靠性试验后燃油消耗率超34 过标定值的105%35 汽油机怠速不稳经调整仍不能达标III 36 汽油机，自速不稳经调整口J达标W 37 汽油机二漏用随机备件不可修复II 38 汽油机三漏用随机备件口J修复回39 汽油机三漏不更换零件紧固可修复W 40 绕组绝缘击穿各绕组对地反绕组之间41 绕组或线闺短路42 绕组或线阎远行3各43

21、主轴断裂44 04 转子与机座松动位移II 45 定、转子间相擦堵转电转子绕组飞散或变形46 47 机机座端盖开裂H 48 轴承损坏停转回49 风扇断叶田50 刷杆座及刷杆损坏m 51 封罩损坏W 52 05 接线板破损III 53 接线脱落按脱落次数计W 54 控调节器损坏皿55 制整流元件损坏按损坏次数计W 56 仪表损坏按损坏次数计田57 屏螺钉、螺帽松动按紧圄次数计W 9 叶可FON-h?闰华人民共和机械行业标准发电用内燃机及内燃发电机组可靠性考核方法JB厅11799-一2014国中* 机械工业出版社出版发行北京市百万庄大街22号邮政编码:100037 * 21 Omm X297mm. 1印张.23千字2015年3月第1版第1次印刷定价:18.00元* (010) 88379693 书号:15111.11995 网址:ht: /I 编辑部电话:(010) 88379778 直销中心电话z封面无防伪标均为盗版侵权必究版权专有JB/T 11799-2014 打印日期:2015年6月24日F002