SY 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/ T 5686—95 三缸单作用钻井泵 可靠性考核评定规范 1995-04-25发布 1995-11-01实施 中国石油天然气总公司 发布 次 目 主题内容与适用范围 引用标准 2 3 可靠性指标 4 故障判据 抽样 5 现场使用工况 6 试验方案 7 数据收集和处理 8 评定方法 附录A 置信水平系数表(补充件) 附录B 三缸泵的故障(参考件) 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T5686-95 三缸单作用钻井泵 可靠性考核评定规范 1主题内容与适用范围 本标准规定了三缸单作用钻井泵的可靠性指标、故障判据、抽样、现场使用工况、试验方案、数 据收集处理和评定方法。 本标准适用于石油天然气勘探开发用三缸单作用钻井泵（简称三缸泵）的可靠性考核评定。 2引用标准 GB5080.7设备可靠性试验 恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 3可靠性指标 3.1平均首次故障时间MTTFF或mr 3.1.1平均首次故障时间的点估计按式（1）计算： (1) m r 式中：T 考核期内Ⅱ台泵的首次故障发生前的累计工作时间，h; 考核截止时间，h; 样本数； 考核期内n台泵出现首次（关联）故障数（不计轻微故障），当r为0时取r=1； 一第台泵出现首次故障时的实际工作时间，h。 3.1.2置信限表达式见式（2）或式（3)。 a.单边置信区间，其下限置信限表达见式（2)： m,>CL.mp '(2) b.双边置信区间，其置信限表达式见式（3)： (3) 式中：CL!Ct和Cu—分别为单边置信区间下限、双边置信区间下限和双边置信区间上限的置信水 平系数[见附录A（补充件）」根据故障数和置信水平查取。对置信水平，一般双边置信区间 取60%，单边置信区间下限取80%。 3.2平均无故障工作时间MTBF或m 中国石油天然气总公司1995-04-25批准 1995-11-01实施 1 SY/ T 5686-95 3.2.1平均无故障工作时间的点估计按式（4）计算： T (4) = 1 式中：T 考核期内1台泵的累积工作时间，h； 考核期内第冶台泵的实际工作时间，h; r,———考核期内第冶泵出现的关联故障数； 考核期内n台泵总共出现的关联故障数（不计轻微故障），当r=0时取r=1。 3.2.2置信限表达式见式（5）或式（6)。 单边置信区间，其下限置信限表达式见式（5)： m>C,,m (5) 双边置信区间，其置信限表达式见式（6)： C,m<m<c.m (9). 3.3当量故障率D 当量故障率按式（7）计算： D= 500- .....(7) 考核期内n台泵的累积工作时间，T= 式中：T- "被考核泵发生的第类故障数； 第类故障危害度系数，一般取致命故障ε，=100，严重故障82=5，一般故障83=1,轻 微故障&4=0.2；故障判据见第4章的规定。 3.4平均首次大修周期时间Tm 平均首次大修周期时间Tm按式（8）计算： T (8) 11 式中：tm 第台泵首次大修周期时间，h。 4故障判据 4.1故障模式 泵的故障模式，见附录B（参考件)。 4.2故障分类 2 SY/T5686—95 根据故障的性质和危害程度，将故障分为四类，分类原则见下表。 故障类别表 故障类别 分类原则 故障举例 I 致命故障 泵失效或危及安全 机架突然严重开裂；曲轴断裂 主轴承螺栓断裂；齿轮断齿：轴承损坏：曲轴 ⅡI 严重故障 主要总成的零（部）件损坏，现场无法修复 出现断裂；导板拉伤或烧伤，液缸严重刺坏 II 一般故障 需停机换小件 动力端的密封件失效 不需换零件，用随机工具在短时间内能轻易排 IV 轻微故障 盖板螺钉松动引起漏油 除 4.3故障判据 4.3.1只有关联故障才记人故障数。非关联故障（在解释试验结果或计算可靠性特征数值时不应计 人的故障）和正常停机包括下列情况： a.误用故障； b.从属故障（由于另一个产品失效而引起的故障)； c.公认的外界偶然因素造成的故障； d.使用或工艺要求的正常停机； e.非钻进操作期间的正常停机； f.更换活塞、缸套、阀总成以及液力端的橡胶密封件等易损件造成正常停机。 4.3.2在可靠性考核过程中，对所发生的关联故障应按4.2所规定的原则进行分类。如某一故障导致 关联故障发生，则以最终导致的关联故障划分类别， 5抽样 5.1# 抽样对象 经质量监督部门验收合格的，在规定期内生产的三缸泵。对于现场评定的泵应为在现场按正常使 用工况运转的三缸泵。 5.2抽样方式 根据制造单位提供的三缸泵产品库存或销售清单进行随机抽样。 5.3 抽样数量 置信水平系数CL，C.只与故障数r相关，和样本数Ⅱ无直接关系。一般按批量产品的10%。 6现场使用工况 在用户现场评定时，被考核产品必须按使用说明书要求的正常使用工况工作，长期超载或过低载 荷运行的泵不在考核之列。 7试验方案 7.1可靠性验证试验方案 质量监督检验部门对泵进行可靠性抽样考核（平均无故障时间MTBF或平均首次故障时间 MTTFF）时，按GB5080.7中的4.2进行试验。根据现场使用记录数据和现场测试数据进行考核 7.2可靠性测定试验方案 -3 SY/T5686-95 7.2.1制造单位为摸清产品的可靠性水平和故障模式，应采取可靠性测定试验方案。 7.2.2在同批考核的泵中，规定每台泵应有足够的试验时间，一般为全部受试泵平均试验时间的一 半。 7.2.3MTBF或MTTFF的置信水平取60%，且采用定数截尾方式。对于单边置信区间的置信水平 取80%，此时置信水平系数CLI=CL。 8数据收集和处理 8.1制造单位应责成其职能部门负责向使用单位收集产品的现场使用数据，并将收集来的数据加以 整理汇总，自行考核，并填写可靠性试验报告。考核部门可根据制造单位提供的自行考核报告进行认 证，或到使用单位进行现场验证或实测考核。 8.2使用单位根据制造单位或考核单位的委托，按照一定格式和要求，认真填写“现场使用试验报 告”和"故障记录”。现场使用数据应准确可靠。 8.3采用已有的保修和使用数据进行评定时，对于不同时间投产的泵一般应以同一统计时刻截尾 数据可按随机截尾方式处理。 9 评定方法 9.1泵的可靠性考核指标定为四项，即MTTFF，MTBF，D和Tm。 9.2考核指标量值的确定： 9.2.1质量监督检验部门按产品标准或合同规定的可靠性指标考核。 9.2.2 2制造单位自行考核时，应按产品内控质量标准的规定考核，指标量值的确定应考虑以下因 素: a.现场和用户的实际需要； b.产品的现有水平和改进后的水平； c.国外先进水平； d.技术经济合理性。 —4 SY/ T 5686-95 附录A 置信水平系数表 (补充件） 表A1置信水平系数Cu，CL，CLi数值表（定数截尾） 置 信 水 平 故障 60%(80%) 80%(90%) 90%(95%) 95%(97.5%) 数『 Cu Cu C,(CLt) CL(CLI) Cu Ct(CLI) CL(CLI) - 4.481 0.621 9.491 0.434 19.490 0.334 39.498 0.271 2 2.426 3.761 0.668 0.514 5.630 0.422 8.262 0.359 3 1.954 0.701 2.722 0.564 3.669 0.477 4.849 0.415 4 1.742 0.725 2.293 0.599 2.928 0.516 3.670 0.456 5 1.618 0.744 2.055 0.620 2.538 0.546 3.080 0.488 6 1.537 0.759 1.904 0.647 2.290 0.571 2.725 0.514 7 1.479 0.771 1.797 0.665 2.131 0.591 2.487 0.536 8 1.435 0.782 1.718 0.680 2.010 0.608 2.316 0.555 9 1.400 0.791 1.657 0.693 L16'1 0,623 2.187 0.571 10 1.372 0.799 1.607 0.704 1.843 0.637 2.085 0.585 11 1.349 0.806 1.567 0.714 1.783 0.649 2.003 0.598 12 1.329 0.812 1.533 0.723 1.733 0.659 1.935 0.610 13 1.312 0.818 1.504 0.731 1.691 0.669 1.878 0.620 14 1.297 0.823 1.478 0.738 1.654 0.677 1.829 0.630 15 1.284 0.828 1.456 0.745 1.622 0.685 1.787 0.639 16 1.272 0.832 1.437 0.751 1.594 0.693 1.750 0.647 17 1.262 0.836 1.419 0.757 1.569 0.700 1.717 0.654 18 1.253 0.840 1.404 0.763 1.547 0.706 1.687 0.661 19 1.244 0.843 1.390 0.767 1.527 0.712 1.661 0.668 20 1.237 0.846 1.377 0.772 1.509 0.717 1.637 0.674 21 1.230 0.849 1.365 0.776 1.492 0.723 1.615 0.680 22