Теоретические вопросы 1 страница

Контрольная работа

Общие указания

ПЕРМЬ 2010

ГАЗОВЫХ ПРОМЫСЛОВ

ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ И

НАДЁЖНОСТЬ

В. Л. ЛАЗУКОВ

Задания и методические указания

по выполнению контрольной работы

Данное пособие даёт возможность закрепить изучаемый теоретический материал по курсу «Надежность оборудования нефтяных и газовых промыслов». В него включены следующие темы:

· Прогнозирование надёжности и определение количественных показателей надёжности;

· Определение взаимосвязи между показателями надёжности;

· Выборочный контроль качества нефтепромыслового оборудования.

Контрольные задания разработаны на 24 варианта. В конце задания дан примерный перечень экзаменационных вопросов и список литературы.

Дисциплина «Надёжность оборудования нефтяных и газовых промыслов» (НОН и ГП) относится к циклу специальных дисциплин, поэтому знание её категорий и методов необходимо для успешного выполнения ВКР.

Проблема надёжности – наиболее важная в области создания и эксплуатации нефтепромыслового оборудования (НПО).

Задачей методических указаний является формирование у студентов комплекса знаний по основам теории надёжности. В результате изучения курса студенты должны знать предмет и методы обеспечения надёжности, показатели для количественной и качественной оценки надёжности различного вида оборудования.

При самостоятельной подготовке рекомендуется следующая последовательность изучения курса: ознакомление с программой курса и методическими указаниями в целом, обеспечение необходимой литературой, изучение содержания тем курса по литературным источникам, выполнение контрольной работы.

Контрольная работа состоит из теоретического вопроса и трёх заданий, которые выбираются по порядковому номеру студента в списке группы.

1. Основные положения теории надёжности

2. Распределения и числовые характеристики случайной величины

3. Показатели надёжности

4. Связь показателей надёжности с интегральной и дифференциальной функциями распределения

5. Структурное резервирование нефтепромыслового оборудования

6. Определение количественных значений показателей надёжности

7. Получение информации о надёжности оборудования

8. Статистическая обработка информационного материала о надёжности

9. Доверительные границы показателей надёжности

10. Комплексные показатели надёжности

11. Методы определения распределений случайных величин, используемых для количественной оценки надёжности

12. Определение требуемого уровня надёжности проектируемого оборудования

13. Математические модели (законы) распределения показателей надёжности

14. Синтез показателей надёжности систем нефтепромыслового оборудования

15. Влияние условий эксплуатации нефтепромыслового оборудования на уровень надёжности

16. Характеристики потоков отказов и восстановлений

17. Снижение затрат времени на ликвидацию отказов

18. Расчёт необходимого количества запасных частей

19. Поддержание и восстановление надёжности НПО

20. Содержание и методика испытаний нефтепромыслового оборудования

21. Основные правила обеспечения надёжности на этапе эксплуатации

22. Эксплуатационные характеристики надёжности нефтепромыслового оборудования

23. Показатели безотказности и долговечности оборудования

24. Причины и физическая природа отказов нефтепромыслового оборудования

Задание № 1 Прогнозирование надёжности и определение вероятности безотказной работы нефтепромыслового оборудования по статистическим данным

Цель работы: Научиться определять показатели надёжности статистическими методами и прогнозировать работу оборудования.

Имеются данные наблюдений за временем безотказной работы (в днях) тридцати насосных установок (см. табл. 1).

Необходимо построить:

1. Ряд распределения (таблицу частот), образовав при этом пять групп с равными интервалами.

2. Гистограмму, полигон и кумулянту распределения

3. Определить вероятность безотказной работы между вторым и четвёртым интервалами и сделать соответствующие выводы.

Задание № 2 Определение взаимосвязи между временем безотказной работы и интенсивностью отказов нефтепромыслового оборудования методом парной регрессии.

Цель работы: Научиться определять степень тесноты связи методом парной регрессии.

Имеются данные двадцати наблюдений за временем безотказной работы (x) и интенсивностью отказов (y) нефтепромыслового оборудования (см. табл. 2).

Необходимо:

1. Определить степень тесноты связи

2. Построить уравнение регрессии в аналитическом виде

3. Построить поле корреляции и нанести линию регрессии

4. Сделать соответствующие выводы

Таблица 2

Исходные данные:
х1	у1	х2	у2	х3	у3	х4	у4	х5	у5	х6	у6	х7	у7	х8	у8
4,99	5,35		5,35		5,35		5,35	4,99							5,35
6,93	6,88		6,88		6,88		6,88	6,93							6,88
6,9	7,05		7,05		7,05		7,05	6,9							7,05
8,09	5,26		5,26		5,26		5,26	8,09							5,26
4,88	3,52		3,52		3,52		3,52	4,88							3,52
7,05	5,43		5,43		5,43		5,43	7,05							5,43
7,88	8,23		8,23		8,23		8,23	7,88							8,23
4,85	10,47		10,47		10,47		10,47	4,85							10,47
4,35	6,09		6,09		6,09		6,09	4,35							6,09
3,43	5,31		5,31		5,31		5,31	3,43							5,31
6,06	7,4		7,4		7,4		7,4	6,06							7,4
6,11	7,08		7,08		7,08		7,08	6,11							7,08
9,79	6,34		6,34		6,34		6,34	9,79							6,34
3,85	1,54		1,54		1,54		1,54	3,85							1,54
6,69	4,1		4,1		4,1		4,1	6,69							4,1
6,63	13,37		13,37		13,37		13,37	6,63							13,37
6,47	6,34		6,34		6,34		6,34	6,47							6,34
6,08	3,62		3,62		3,62		3,62	6,08							3,62
8,11	4,92		4,92		4,92		4,92	8,11							4,92
9,47	9,04		9,04		9,04		9,04	9,47							9,04
х9	у9	х10	у10	х11	у11	х12	у12	х13	у13	х14	у14	х15	у15	х16	у16
4,99	5,35		5,35		5,35		5,35	4,99							5,35
6,93	6,88		6,88		6,88		6,88	6,93							6,88
6,9	7,05		7,05		7,05		7,05	6,9							7,05
8,09	5,26		5,26		5,26		5,26	8,09							5,26
4,88	3,52		3,52		3,52		3,52	4,88							3,52
7,05	5,43		5,43		5,43		5,43	7,05							5,43
7,88	8,23		8,23		8,23		8,23	7,88							8,23
4,85	10,47		10,47		10,47		10,47	4,85							10,47
4,35	6,09		6,09		6,09		6,09	4,35							6,09
3,43	5,31		5,31		5,31		5,31	3,43							5,31
6,06	7,4		7,4		7,4		7,4	6,06							7,4
6,11	7,08		7,08		7,08		7,08	6,11							7,08
9,79	6,34		6,34		6,34		6,34	9,79							6,34
3,85	1,54		1,54		1,54		1,54	3,85							1,54
6,69	4,1		4,1		4,1		4,1	6,69							4,1
6,63	13,37		13,37		13,37		13,37	6,63							13,37
6,47	6,34		6,34		6,34		6,34	6,47							6,34
6,08	3,62		3,62		3,62		3,62	6,08							3,62
8,11	4,92		4,92		4,92		4,92	8,11							4,92
9,47	9,04		9,04		9,04		9,04	9,47							9,04

х17	у17	х18	у18	х19	у19	х20	у20	х21	у21	х22	у22	х23	у23	х24	у24
4,99	5,35		5,35		5,35		5,35	4,99							5,35
6,93	6,88		6,88		6,88		6,88	6,93							6,88
6,9	7,05		7,05		7,05		7,05	6,9							7,05
8,09	5,26		5,26		5,26		5,26	8,09							5,26
4,88	3,52		3,52		3,52		3,52	4,88							3,52
7,05	5,43		5,43		5,43		5,43	7,05							5,43
7,88	8,23		8,23		8,23		8,23	7,88							8,23
4,85	10,47		10,47		10,47		10,47	4,85							10,47
4,35	6,09		6,09		6,09		6,09	4,35							6,09
3,43	5,31		5,31		5,31		5,31	3,43							5,31
6,06	7,4		7,4		7,4		7,4	6,06							7,4
6,11	7,08		7,08		7,08		7,08	6,11							7,08
9,79	6,34		6,34		6,34		6,34	9,79							6,34
3,85	1,54		1,54		1,54		1,54	3,85							1,54
6,69	4,1		4,1		4,1		4,1	6,69							4,1
6,63	13,37		13,37		13,37		13,37	6,63							13,37
6,47	6,34		6,34		6,34		6,34	6,47							6,34
6,08	3,62		3,62		3,62		3,62	6,08							3,62
8,11	4,92		4,92		4,92		4,92	8,11							4,92
9,47	9,04		9,04		9,04		9,04	9,47							9,04

Задание № 3 Выборочный контроль качества оборудования

Цель работы: Научиться использовать методы выборочного наблюдения для контроля надёжности нефтепромыслового оборудования

Вариант 1

Задача 1

Для контроля работоспособности ГМО на шахте произведено 6 % - ное выборочное обследование. В результате анализа установлено следующее распределение наработки на отказ оборудования:

Наработка в %	до 8	8 – 10	10 – 12	12 – 14	14 – 16	16 и выше	ИТОГО:
Число испытаний

При условии, что к работоспособному оборудованию относятся машины и механизмы с наработкой на отказ от 16 % и выше, установить:

1) с вероятностью 0,997 возможные пределы доли работоспособного оборудования;

2) с вероятностью 0,954 возможные пределы среднего процента работоспособности для всей партии машин.

Задача 2

Определите, какое количество единиц продукции следует подвергнуть обследованию в порядке случайной бесповторной выборки, чтобы с вероятностью 0,997 предельная ошибка выборки (в процентах к среднему сроку службы изделия) не превышала 5 %. Коэффициент вариации среднего срока службы изделий по выборочным данным составляет 20 %, а вся партия обследуемой продукции состоит из 1000 ед.

Задача 3

Для определения пределов средней производительности комбайнов по объединению случайным образом была замерена производительность 10 комбайнов (т/час).

35,3

34,9

35,2

34,8

34,8

36,1

33,9

34,4

35,8

35,9

Необходимо:

1. Определить выборочную среднюю.

2. Определить выборочную дисперсию.

3. Определить среднюю ошибку выборки.

4. Определить доверительные интервалы для генеральной средней с надёжностью 0,924.

5. Определить необходимый объём выборки, чтобы с вероятностью 0,924 гарантировать ошибку выборки не более 1 т/час.

6. Сделать соответствующие выводы.

Вариант 2

Задача 1

Для определения средней продолжительности работы скребковых конвейеров произведено 5 % - ное выборочное обследование. В результате механического отбора получены следующие данные:

Продолжительность работы, месяцы	до 1	1 – 2	2 – 3	3 – 4	4 – 5	5 и более	ИТОГО:
Число испытаний

Определить:

1) с вероятностью 0,997 возможные пределы доли продолжительность работы которых больше 4 месяцев;

2) с вероятностью 0,954 возможные пределы средней продолжительности работы конвейеров.

Задача 2

Методом случайной бесповторной выборки проводится 25 % - ное обследование доли различных признаков, характеризующих работу добычного комплекса (производительность, угол залегания пласта и т. д.). Какова должна быть минимальная численность добычных комплексов, чтобы предельная ошибка выборки, которая может быть гарантирована с вероятностью 0,954, при определении доли всех обследуемых признаков не превышала 0,3 %.

Задача 3

Вес 10 деталей комбайнов, отобранных случайным образом, оказался равным (кг):

Необходимо:

1. Определить выборочную среднюю.

2. Определить выборочную дисперсию.

3. Определить среднюю ошибку выборки.

4. Определить доверительные интервалы для генеральной средней с надёжностью 0,924.

5. Определить необходимый объём выборки, чтобы с вероятностью 0,924 гарантировать ошибку выборки не более 3 кг.

6. Сделать соответствующие выводы.

Вариант 3

Задача 1

При контрольной проверке качества подъёмных канатов произведено 2 % - ное выборочное обследование методом механического отбора образцов. Получены следующие данные:

Разрывное усилие каната, КН	61 - 63	63 - 65	65 - 67	67 - 69	ИТОГО:
Число образцов

По данным выборочной совокупности определить для всей партии канатов:

1) с вероятностью 0,954 возможные значения средней крепости канатов;

2) с вероятностью 0,997 возможные значения доли нестандартной продукции при условии, что к стандартной продукции относятся канаты с разрывным усилием до 63 КН.

Задача 2

Количество нефтяных насосов в АО «ЛУКойл-Пермнефть» составляет 3250 штук. Среднее квадратическое отклонение производительности насосов в генеральной совокупности равно 3,5 м³/час. Выборка была случайная, бесповторная. Требуется определить необходимый объём выборки при определении пределов средней производительности с вероятностью 0,954, чтобы ошибка для средней не превышала 0,4 м³/час.

Задача 3

Для определения пределов средней производительности комбайнов по объединению случайным образом была замерена производительность 10 комбайнов (т/час).

3,5

2,5

4,5

3,4

4,7

1,8

3,9

4,2

3,9

2,2

Необходимо:

1. Определить выборочную среднюю.

2. Определить выборочную дисперсию.

3. Определить среднюю ошибку выборки.

4. Определить доверительные интервалы для генеральной средней с надёжностью 0,924.

5. Определить необходимый объём выборки, чтобы с вероятностью 0,924 гарантировать ошибку выборки не более 0,1 т/час.

6. Сделать соответствующие выводы.

Вариант 4

Задача 1

При контрольной проверке 160 насосов из общего числа 1600, имеющихся в объединении, была установлена средняя производительность насоса – 4 м³/час при среднем квадратическом отклонении – 1,6 м³/час. Определить с вероятностью 0,954 предельную ошибку выборки и величину генеральной средней.

Задача 2

Определите, какое количество единиц продукции следует подвергнуть обследованию в порядке случайной бесповторной выборки, чтобы с вероятностью 0,997 предельная ошибка выборки (в процентах к среднему сроку службы изделия) не превышала 5 %. Коэффициент вариации среднего срока службы изделий по выборочным данным составляет 20 %, а вся партия обследуемой продукции состоит из 1000 ед.

Дата добавления: 2015-04-30