Билет №26

Показатели, характеризующие свойство долговечности.

Долговечность - способность объекта выполнять свои функции с перерывами на ремонт.

Для неремонтируемых изделий свойства безотказности и дол­говечности совпадают, так как их предельным состоянием является первый отказ. Ремонтируемое изделие после отказа может быть вос­становлено, если это экономически целесообразно. Для некото­рых изделий, которые можно многократно ремонтировать, преде­лом долговечности, когда они подлежат списанию, обычно бывает экономическая нецелесообразность дальнейшей эксплуатации или моральный износ. Автомобили и их агрегаты также допускают воз­можность многократного восстановления, но наступает момент, ког­да их ремонтировать невыгодно, и тогда их списывают.

Объект может перейти в предельное состояние, оставаясь ра­ботоспособным, например, его дальнейшее применение по назначе­нию станет недопустимым по требованиям безопасности, экономич­ности, эффективности и безвредности. Объект, перешедший в нера­ботоспособное состояние, может не достигнуть предельного состоя­ния, если восстановление работоспособного состояния целесооб­разно и (или) допустимо.

Показатели долговечности.

Сред­ний ресурс — математическое ожида­ние ресурса. Технический ресурс — наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное со­стояние.

Гамма-процентный ресурс — на­работка, в течение которой объект не достигает предельного состояния с заданной вероятностью γ (%). Гамма-процентный ресурс ι_Улегко определить по кривой зависимости вероятности недостижения пре­дельного состояния от величины наработки до предельного состоя­ния.

 

Рис. Определение гамма-про­центного ресурса:

Р (1_п) — вероятность недостижения предельного состояния; γ — заданная вероятность; ι_У — гамма-про­центный ресурс; ι_n —■ наработка до предельного состояния

Назначенный ресурс — суммарная наработка'объекта, при до­стижении которой применение по назначению должно быть пре­кращено.

Средний срок службы — математическое ожидание срока службы

Гамма-процентный срок службы — календарная продолжитель­ность от начала эксплуатации объекта, в течение которой он не до­стигнет предельного состояния с заданной вероятностью у (%).

Назначенный срок службы — календарная продолжительность эксплуатации объекта, при достижении которой применение по назначению должно быть прекращено.

В терминах показателей долговечности следует указывать вид действий после наступления предельного состояния объекта (напри­мер, средний ресурс до капитального ремонта и т.д.). Если пре­дельное состояние обусловливает окончательное снятие объекта с эксплуатации, то показатели долговечности называют полным сред­ним ресурсом (сроком службы). В полный срок службы входят продолжительности всех видов ремонта объекта. Цель установления назначенных ресурсов срока службы — обеспечить принудительное заблаговременное прекращение приме­нения объекта по назначению, исходя из требований безопасности или экономического анализа. Если объект достиг назначенного ресурса (назначенного срока службы) в зависимости от его назна­чения, особенности эксплуатации, технического состояния и дру­гих факторов, то он может быть списан, направлен в капитальный ремонт и т. д.

Оценка риска аварий

Оценка риска аварии процесс, используемый для определения вероятности (или частоты) истепени тяжести последствий реализации опасностей аварий для здоровья человека, имущества и(или) окружающей природной среды. Оценка риска включает анализ вероятности (или частоты), анализ последствий и их сочетания.

Риск аварии - мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий. Основными количественными показателями риска аварии являются:

• технический риск - вероятность отказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за определенный период функционирования опасного производственного объекта;

• индивидуальный риск - частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых факторов опасности аварий;

• потенциальный территориальный риск (или потенциальный риск) - частота реализации поражающих факторов аварии в рассматриваемой точке территории;

• коллективный риск - ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенное время;

• социальный риск, или F/N-кривая, - зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации опасностей;

• ожидаемый ущерб - математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии за определенное время.

Основные задачи этапа оценки риска:

• определение частот возникновения инициирующих и всех нежелательных событий;

• оценка последствий возникновения нежелательных событий;

• обобщение оценок риска.

Для определения частоты нежелательных событий рекомендуется использовать:

• статистические данные по аварийности и надежности технологической системы, соответствующие специфике опасного производственного объекта или виду деятельности;

• логические методы анализа «деревьев событий», «деревьев отказов», имитационные модели возникновения аварий в человекомашинной системе;

• экспертные оценки путем учета мнения специалистов в данной области.

Оценка последствий включает анализ возможных воздействий на людей, имущество и (или) окружающую природную среду. Для оценки последствий необходимо оценить физические эффекты нежелательных событий (отказы, разрушения технических устройств, зданий, сооружений, пожары, взрывы, выбросы токсичных веществ и т.д.), уточнить объекты, которые могут быть подвергнуты опасности. При анализе последствий аварий необходимо использовать модели аварийных процессов и критерии поражения, разрушения изучаемых объектов воздействия, учитывать ограничения применяемых моделей. Следует также учитывать и, по возможности, выявлять связь масштабов последствий с частотой их возникновения.

Обобщенная оценка риска (или степень риска) аварий должна отражать состояние промышленной безопасности с учетом показателей риска от всех нежелательных событий, которые могут произойти на опасном производственном объекте, и основываться на результатах:

• интегрирования показателей рисков всех нежелательных событий (сценариев аварий) с учетом их взаимного влияния;

• анализа неопределенности и точности полученных результатов;

анализа соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности и критериям приемлемого риска.

При обобщении оценок риска следует, по возможности, проанализировать неопределенность и точность полученных результатов. Имеется много неопределенностей, связанных с оценкой риска. Как правило, основными источниками неопределенностей являются неполнота информации по надежности оборудования и человеческим ошибкам, принимаемые предположения и допущения используемых моделей аварийного процесса. Чтобы правильно интерпретировать результаты оценки риска, необходимо понимать характер неопределенностей и их причины. Источники неопределенности следует идентифицировать (например, «человеческий фактор»), оценить и представить в результатах.

3. Задача. Система состоит из двух устройств. Вероятности безотказной работы каждого из них в течение времени t=100час равны: р1(100)=0,95; р2(100)=0,97. Справедлив экспоненциальный закон надежности. Найти среднюю наработку до первого отказа системы.

Найдем вероятность безотказной работы изделия:

Р_с(100)=Р₁(100)*Р₂(100)=0,95*0,97=0,92 .

Найдем интенсивность отказов изделия, воспользовавшись формулой

Р_с(t)=e^-ct или Р_с(100)=0,92=e^-c100 

По таблице П.7.14[1] имеем

_с=0,83*10^-3 1/час

Тогда,

m_tс=1/_c=1/(0,83*10^-3)=1200 час