
- •«Надежность технических систем и техногенный риск»
- •Содержание
- •Введение
- •1 Примеры расчета надежности
- •1.1 Замечания по решению задач
- •1.2 Критерии и количественные характеристики надежности
- •1.3 Критерии надежности невосстанавливаемых изделий
- •Выражения для расчета надежности
- •1.4. Критерии надежности восстанавливаемых изделий
- •1. 5 Примеры решения задач
- •2 Примеры анализа надежности и риска систем
- •2 1. Расчет надежности системы аспирации
- •2.1.1Анализ безотказности системы
- •2.2 Анализ опасностей и рисков сварочного цеха
- •2.2.1 Задачи и цели проведения анализа риска
- •2.2.2 Расчет надежности оборудования и риска
- •2.3 Анализ и расчет надежности и рисков окрасочной линии
- •2.3.1 Расчет надежности
- •2.3.2 Расчет риска травмирования работников
- •2.4 Расчет надежности и риска системы вентиляции
- •2.4.1 Определение значений вероятности безотказной работы.
- •2.4.2 Анализ надежности вентиляционных систем методом
- •2.4.3 Расчет вероятности причинения ущерба здоровью
- •2.5 Анализ надежности системы газоснабжения оборудования
- •Определение вероятности отказа системы газоснабжения
- •2.5.2 Расчет вероятности причинения ущерба здоровью
- •2.6 Анализ риска усорезной пилы
- •2.6.1 “Дерево неисправностей ” усорезной пилы.
- •2.6.2 Анализ риска травмирования сборщика конструкций пвх при
- •2.7 Анализ риска вальцев
- •2.7.1 Анализ надежности вальцев методом построения «дерева неисправностей»
- •A.2.7.2 Анализ риска травмирования вальцовщика
- •3 Контрольные задания по дисциплине
- •3.1 Определение надежности объекта
- •3.2 Структурно-логический анализ технических систем. Расчет вероятности безотказной работы систем.
- •3.3 Расчет вероятности безотказной работы сложных систем
- •3.4 Анализ и расчет надежности и расчёт риска объекта методом «дерева неисправностей» и «дерева рисков»
- •3.4.1. Расчетные формулы
- •3.4.2 Описание системы «станок сверлильно-расточной группы»
- •3.4.3 Анализ и расчет надежности системы «станок»
- •3.4.4 Анализ и расчет рисков
- •3.4.4.1 Варианты заданий к расчету риска
- •3.4.4.2 Пример расчёта
- •Задание 4
- •3.5 Определение риска сокращения продолжительности жизни при радиоактивном загрязнении
- •Контрольные вопросы по курсу
2.4.3 Расчет вероятности причинения ущерба здоровью
Профессиональная деятельность по риску гибели человека делится на четыре категории безопасности в пределах от безопасной при R 10-4 до особо опасной при R 10-2.
Показатели для расчета взяты из статистики предприятия и представлены в таблице 2.10.
Вероятность причинения ущерба здоровью
Таблица 2.10
№ п/п |
Наименование |
Вероятность, Р |
1 |
Падение работника с высоты |
5×10-5 |
2 |
Наезд на работника автопогрузчика |
2,3×10-5 |
3 |
Придавливание работника грузом |
3,4×10-4 |
Ртб = (Р1+Р2+Р3 )- Р1Р2 - Р1Р3 - Р2 Р3+Р1 Р2 Р3;
Ртб = (5×10-5+2,3×10-5+3,4×10-4) - 5×10-5×2,3×10-5- 5×10-5×3,4×10-4 -2,3×10-5×3,4××10-4+5×10 - 5×2,3×10 - 5×3,4×10 - 4 = 8,2×10 - 4;
Ртб = R;
R= 8,2×10 - 4;
По результатам выполненных расчетов:
Риск причинения ущерба здоровью: R = 8,2×10-4
«Дерево рисков» показано на рисунке 2.10.
Рис.2.10 «Дерево рисков» причинения ущерба здоровью.
Профессиональная деятельность аппаратчика уплотнения технического углерода относится ко второй категории безопасности как относительно безопасная работа с R=10-4… 10-3.
2.5 Анализ надежности системы газоснабжения оборудования
Рассматривается типовая схема централизованного газоснабжения постов, изображенных на рис.2.11.
Кислород поступает к стационарным рабочим постам по газопроводу 11 от соответствующего источника питания (газификатор). Соответственно пропан поступает по газопроводу 6 из подземного резервуара, емкостью 4,2 м3. Пропан подается непосредственно в цеховой газопровод. На входе трубопровода пропана в цех устанавливается центральный предохранительный сухой затвор 1 (запорная арматура), предназначенный для защиты межцехового газопровода от проникновения в него обратного удара пламени. Непосредственно за затвором (по ходу газа) на вводе газа в цех устанавливается шкаф 2 ввода пропана с запорным вентилем и манометром, которые должны располагаться в доступном и удобном месте. Запорные вентили 1 устанавливают также на ответвлениях трубопровода пропана, предназначенных для подачи пропана на отдельные участки цеха.
К трубопроводу пропана присоединен через запорный вентиль трубопровод 6П для сброса продувочных газов в атмосферу. Сбросной трубопровод располагается не менее чем на 1000 мм выше конька перекрытия. Аналогично к кислородопроводу присоединяется сбросной трубопровод 11П через запорный вентиль 13.
Рис.2.11 Схема централизованного снабжения газорезательных постов пропаном и
кислородом
1-запорная арматура, 2-шкаф ввода пропана, 3 – обратный клапан, 4 - клапан обратный огнепреградительный, 5 – газообразный пост пропана, 6 - газопровод пропана, 7 – ГХК-3/16 (газификатор холодный криогенный, 8 – регулятор давления, 9 – дифманометр, 10 – редуктор БКО, 11 – газопровод кислорода, 11П – трубопровод для сброса кислорода, 6П – газопровод для сброса пропана, 12 – газообразный пост кислорода, 13 – вентиль для кислорода.
На входе кислородопровода в цех, так же как и на каждом ответвлении внутрицеховой разводки газопроводов устанавливается запорная арматура.
В местах потребления газов на газопроводах пропана и кислорода установлены газообразные посты 5 и 12, в состав которых входят соответствующие запорные, регулирующие и предохранительные устройства, обеспечивающие нормальную работу огневой аппаратуры. Питание ее кислородом ведется от редуктора БКО (баллонного кислородного однокамерного) газообразного поста. Давление кислорода в газопроводе не может быть выше 1,6 мПа (16 кгс/см2).
К трубопроводу пропана присоединение инструмента (резака) осуществляется через предохранительное устройство: обратный клапан. При питании цеховых газопроводов для пропана от перепускных рамп давление в трубопроводе пропана не может превысить 0,07 мПа (0,7 кгс/см2), поэтому применяют газоразборные посты с жидкостным или сухим затвором. Предохранительные постовые затворы должны соответствовать максимально возможному давлению в трубопроводе пропана и расходу газа аппаратурой.
Параметрическим отказом в данной системе будет являться понижение давления вследствие перелива либо недолива смеси пропана среднего давления или же повышение температуры, вызванное повышением температуры окружающей среды. «Дерево неисправностей» изображено на рисунке 2.12
Рис. 2.12 «Дерево неисправностей» системы газоснабжения