МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ РЕМОНТА ДВИГАТЕЛЯ ПС-90А

Аннотация

Предложена методика, по которой авиакомпания сама может определять и заказывать межремонтные ресурсы двигателю, исходя из опыта эксплуатации, типа воздушного судна и интенсивности его эксплуата- ции. Методика позволяет определить отчисления с летного часа и цикла для расчета накоплений на ремонт двигателя.

Полный текст

Двигатель ПС-90А не имеет фиксированных меж- ремонтных ресурсов (по часам и по циклам) и в про- цессе эксплуатации в пределах назначенного ресурса может проводиться несколько восстановительных ре- монтов, после которых каждый двигатель получает индивидуальные межремонтные ресурсы по часам и по циклам. В эксплуатации двигатель отправляется в ремонт в трех случаях: отработка ресурса, досрочное снятие двигателя (ДСД) по причине неисправности, в случае доработок по бюллетеням (если невозможно их про- извести на месте). Рассмотрим предлагаемую методику на примере ремонта двигателя ПС-90А № 3949044901015, кото- рый стоял в декабре 2005 г. вторым двигателем на ВС Ту-204-100 бортовой номер 64 019 «Красноярских авиалиний». (В статье «Методика определения техни- ческого состояния двигателя ПС-90А» это двигатель под условным номером 12). Этот двигатель был получен с авиаремонтного за- вода («Пермский Моторный Завод») с назначенным ресурсом по часам 11 000, по циклам 1 786. Двигатель был досрочно снят с эксплуатации при наработке 2 162 часа и 580 циклов и направлен в ремонт по при- чине попадания в проточную часть птицы. После пер- вого ремонта этому двигателю был назначен межре- монтный ресурс 11 000 летных часов и 1 362 цикла. На 01.11.2005 г. наработка после последнего ремонта (ППР) данного двигателя составила 1 267 часов и 251 цикл. Если этот двигатель будет эксплуатировать- ся с такой же интенсивностью, он выработает свой ресурс по циклам (1 362), а наработка по часам соста- вит 6 875. За время эксплуатации до поступления в ремонт на двигателе необходимо будет заменить 9 АиКИ из навесного оборудования, которые эксплуа- тируются по часам (насос необходимо заменять дваж- ды т. к. его назначенный ресурс 3 000 летных часов), и три АиКИ по циклам, имеющих остаток ресурса не- достаточный для отработки межремонтного ресурса. Стоимость заменяемых агрегатов в процессе эксплуа- тации 3 804 154 руб. в ценах 2003 г. (цены приводятся для сравнения, они удовлетворяют условиям анализа). При выборе варианта ремонта для экономии фи- нансовых ресурсов, необходимо учитывать на каких маршрутах будет эксплуатироваться ВС с данным двигателем и заказывать соответствующее отношение ресурса по часам к ресурсу по циклам, т. е. Кд. Кроме этого необходимо иметь в виду, что у некоторых Аи- КИ имеется невыработанный ресурс и в случае их за- мены стоимость нового агрегата, имеющего 100 % назначенный ресурс, для авиакомпании определяется как разница его цены и остаточной стоимости заме- няемого АиКИ (кроме АиКИ, остаточный ресурс ко- торых менее 25 %, за замену таких агрегатов необхо- димо выплатить 100 % их стоимости). В расчетах не учитывается постоянная составляющая стоимости ремонта (транспортировка, разборка, промывка и т. д.) и стоимость замены АиКИ как во время эксплуатации так и при ремонте, так как нет достоверных данных, также не учитываем возмож- ность продления ресурса АиКИ при модернизации двигателя. Блок-схема подготовки и проведения ремонта при- ведена на рис. 1. Рассмотрим методику ремонта более подробно. Из парка двигателей выбирается конкрет- ный двигатель, который в скором времени необходи- мо отправить в ремонт в связи выработкой ресурса (в нашем случае двигатель выработал ресурс по циклам). Производится детальный анализ данного двигателя и сравнение его со всем парком двигателей. Это делает- ся для того, чтобы определить часть агрегатов (навес- ных) с лучшим состоянием, чем на других двигателях с целью их перестановки. Эта операция проводится для того, чтобы не было простоя двигателя по причи- не отсутствия запчастей, при этом хоть и незначи- тельно, но увеличивается ресурсное состояние других двигателей в основном по часовой составляющей за счет двигателя, отправляющегося в ремонт. По предлагаемой методике авиакомпания сама может определить и заказать межремонтный ресурс по часам и по циклам и их соотношение, т. е. Кд, исходя из опыта эксплуатации, соображений на какой тип ВС планируется установка двигателя после ремонта и с какой интенсивностью предполагается его эксплуати- ровать, т. е. Кэ, (желательно, чтобы Кд = Кэ) и к сле- дующему (третьему) ремонту двигатель подошел бы с выработанными ресурсами и по часам и по циклам. Стоимость ремонта напрямую зависит от количе- ства АиКИ, заменяемых при ремонте, чтобы его опре- делить необходимо остатки ресурсов АиКИ ранжиро- вать по возрастающей отдельно по часам и по циклам. Для наглядности строится совмещенный график «Из- менение количества заменяемых АиКИ в зависимости от межремонтного ресурса». График для анализируемого двигателя представлен на рис. 2. Здесь следует отметить, что каждый двига- тель парка будет иметь свой график, и его вид будет зависеть от технического и ресурсного состояния на момент отправки в ремонт. Цена делений шкалы по часам и по циклам отлича- ется в пять раз и это не случайно. Такое соотношение шкал определяется интенсивностью эксплуатации до ремонта (1 267 часов, 251 цикл, а отношение их Кэ = 5,048). На этом же графике нанесены линии пяти различных вариантов ремонта, которые позволяют определить для каждого варианта ресурсы по часам и по циклам, количество заменяемых АиКИ как по ча- сам, так и по циклам. При анализе графиков на рис. 2 проверяем возможность увеличения межремонтного ресурса без дополнительной замены агрегатов, и, сле- довательно, финансовых затрат. Это необходимо де- лать для того, чтобы правильно сформировать отчисле- ние финансов на проведение последующего ремонта. Рассмотрим подробно вариант ремонта № 1, а ре- зультаты анализа других вариантов представлены в табл. 1 и графически на рис. 3, 4, 5. Вариант ремонта № 1: заказываем межремонтный ресурс 1 700 циклов и 8 581 летных часов (Кд = 5,048). В этом случае при ремонте необходимо заменить 50 АиКИ, ресурсы которых назначаются в летных ча- сах, и 21 по циклам. Остаточная стоимость заменяе- мых АиКИ по часам составляет 2 974 351, по циклам 1 705 983 руб. Стоимость новых агрегатов по часам 7 309 911 руб., по циклам 10 798 391 руб. Общая стоимость новых АиКИ 18 108 302 руб. Таким образом, стоимость ремонта (без учета стоимости замены АиКИ и постоянной составляю- щей) равняется 13 427 968 рублей (в ценах 2003 г.). При этом имеется возможность увеличения межре- монтного ресурса по часам до 8 807, а по циклам до 1 937 без увеличения стоимости ремонта, так как нет необходимости дополнительной замены АиКИ ни по часовой, ни по циклической составляющим. image Рис. 1. Блок-схема оптимизации ремонта Результаты анализа вариантов ремонта Таблица 1 Двигатель ПС-90А № 394904401015 Межремонтный ресурс Стоимость АиКИ с учетом остаточной, руб. Продолжи- тельность цикла по часам по циклам по часам по циклам общая Кд После ремонта № 1 11 000 1 362 - - - 4,05 После ремонта № 2 (Ва- риант № 1) 8 807 1 937 4 335 560 9 092 408 13 427 968 4,55 После ремонта № 2 (Ва- риант № 2) 8 125 1 639 4 288 117 8 527 548 12 815 665 4,96 После ремонта № 2 (Ва- риант № 3) 7 568 1 559 4 236 199 8 457 216 12 693 415 4,85 После ремонта № 2 (Ва- риант № 4) 5 110 1 559 2 937 385 8 457 216 11 394 601 3,28 После ремонта № 2 (Ва- риант № 5) 8 807 1 559 4 335 560 8 457 216 12 792 776 5,64 Авиационная и ракетно-космическая техника по циклам по часам image Количество АиКИ 134 Рис. 2. Изменение количества заменяемых АиКИ в зависимости от межремонтного ресурса image image Рис. 3. Состояние двигателя № 3949044901015 в сравнении с «идеальным» по часовой составляющей, % image Рис. 4. Состояние двигателя № 3949044901015 в сравнении с «идеальным» по циклической составляющей, % image Рис. 5. Стоимость вариантов ремонта двигателя № 3949044901015 Диаграмма состояния двигателя по отношению к 135 «идеальному» по часовой составляющей для различных вариантов ремонта представлена на рис. 3, а на рис. 4 аналогичная, но по цикличной составляющей. image Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева image Они характеризуют осредненное техническое состоя- ние. «Идеальны» двигатель это мнимый двигатель «собранный» из АиКИ, имеющих максимальные назначенные ресурсы по часам и по циклам (причем эти ресурсы не выработаны) из парка двигателей. Для наглядности графически представим стои- мость ремонта двигателя для различных вариантов (рис. 5). При определении стоимости ремонта не учи- тывались постоянные составляющие ремонта и стои- мость замены АиКИ в эксплуатации из-за отсутствия данных. Анализируя графики рис. 2 и формулярные данные двигателя, можно сделать вывод, что межремонтный ресурс по циклам после первого ремонта (1 362 цикла) лимитировался семью АиКИ, у которых остаточный ресурс составлял 1 362 цикла два АиКИ с остаточным кой именно вариант ремонта выбрать решать авиа- компании, но, применяя предлагаемую методику можно заказать практически любой ресурс. Основным критерием выбора варианта ремонта является опти- мальное соотношение «цена-ресурс». В связи с тем, что ремонт двигателя ПС-90А стоит дорого необходимо накапливать денежные средства в процессе отработки межремонтного ресурса. Величи- на отчислений с летного часа и цикла в зависимости от наработки изменяется неравномерно, на нее оказы- вает влияние количество и стоимость заменяемых в процессе эксплуатации АиКИ и стоимость предстоя- щего ремонта и зависит от межремонтного ресурса. Стоимость отчислений с одного летного часа Слч можно вычислить так: ч ч ресурсом 1 369 и 1 378 циклов. Они не были заменены Ср + Сзам С = , (1) во время первого ремонта так как среди них были до- рогостоящие АиКИ, это - спрямляющий аппарат венimage Т лч ч р тилятора стоимостью 3,5 млн руб., диск второй ступени ТВД - 0,9 млн руб. и дефлектор диска второй сту- пени ТВД - 0,47 млн руб.(цены 2003 г. и незначитель- но округлены). Если бы они были заменены, то ресурс р где Сч С ч зам ч - стоимость работы по замене АиКИ по часам; - стоимость заменяемых АиКИ по часам; межремонтный по циклам увеличился с 1 362 до 1596 циклов, т. е. за 234 цикла дополнительно пришлось бы Тр - межремонтный ресурс в часах. Стоимость отчислений с одного цикла определится заплатить более 5 млн руб. (только три из девяти вышеуказанных АиКИ стоят 4,87 млн руб.). Кстати, де- флектор диска второй ступени турбины высокого даваналогично: Сц +Сц image С = р зам . (2) ления (ТВД) является лимитирующим при назначении межремонтного ресурса по циклам, так как у него на- значенный ресурс по циклам равен 1 963 и он мини- мальный среди АиКИ по циклам. По любому из вариантов ремонта предлагается за- менить не менее 15 АиКИ по циклам, а по первому даже 21. Здесь следует задуматься, где лучше остано- виться. При замене 15 АиКИ по циклам межремонт- ный ресурс - 1 559 циклов, а при замене 21 - 1 937, но назначенный ресурс у спрямляющего аппарата венти- лятора 2 104 цикла и в первом случае остаточный ре- сурс по циклам перед третьим ремонтом у него будет 545 циклов (26 %), а во втором - 167 циклов (8 %) и никакой надежды на зачет остаточной стоимости при третьем ремонте, только дополнительные затраты при втором ремонте (635 тыс. руб.). Предлагаемая методи- ка позволяет эксплуатанту провести подробный ана- лиз по дорогостоящим АиКИ. Из представленных ре- зультатов анализа видно, что АиКИ, которые эксплуа- тируются по циклам, значительно дороже чем АиКИ, которые эксплуатируются по часам, причем замена последних в большинстве случаев не требует капи- тального ремонта и возможна при ТО двигателя. Ка- Т ц ц р Отчисления с летного часа и цикла для пяти пред- ложенных вариантов ремонта без учета работы по за- мене АиКИ и постоянной составляющей ремонта при- ведены в табл. 2. Таблица 2 Величина отчислений в рублях Вариант ремонта 1 2 3 4 5 С летного часа 492 528 560 575 492 С одного цикла 4 694 5 203 5 425 5 425 5 425 Таким образом, изложенная выше методика опти- мизации ремонта двигателя ПС-90А позволяет обос- нованно заказывать межремонтные ресурсы по часам и по циклам с учетом потребностей эксплуатирующей авиакомпании, оценить стоимость предстоящего ре- монта и планово накопить денежные средства на ре- монт. Она также позволяет вести учет ресурсного со- стояния и оценить техническое состояние двигателя пришедшего с ремонта.