Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Надежность технических систем и техногенный риск. Методические указания к контрольной работе
.pdf
Министерство образования и науки России
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский
технологический университет»
НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
И ТЕХНОГЕННЫЙ РИСК
Методические указания
к контрольной работе
Казань
Издательство КНИТУ
2016
1
УДК 62-192.002.5(073)
Составител
ь
проф. И. В. Чепегин
Рецензенты:
проф
.
каф.
МАХП
С. И. Поникаров
Надежность технических систем и техногенный риск :
методические указания к контрольной работе / сост. И. В. Чепегин;
М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань :
Изд-во КНИТУ, 2016. – 40 с.
Изложены учебная программа по дисциплине «Надежность
технических систем и техногенный риск», содержание контрольной
работы, а также даны методические указания по ее выполнению.
Предназначены для студентов заочной формы обучения по
направлению 20.04.01 «Техносферная безопасность».
Подготовлены на кафедре промышленной безопасности.
Печатаются по решению методической комиссии факультета
химических технологий
проф. каф. ВТЭУ А. В. Бурмистров
2
Учебная дисциплина «Надежность технических систем и
техногенный риск» относится к одной из основных дисциплин в
профессиональной подготовке обучающихся и состоит из двух
разделов. Первый раздел называется «Методы оценки надежности
технических систем», второй – «Основы теории риска».
Целью освоения дисциплины «Надежность технических систем
и техногенный риск» является формирование следующих устойчивых
знаний и практических навыков студентов:
исследование надежности и безопасности технических систем;
определение вероятности отказов и аварий;
проведение количественной оценки уровня техногенного
риска на потенциально опасных объектах;
изучение основ прогнозирования техногенных чрезвычайных
ситуаций и разработка мероприятий по их предупреждению.
При изучении дисциплины особое внимание уделяется методам
и способам повышения надежности, методам анализа и оценки риска
технических систем, организации и содержанию мероприятий,
направленных на обеспечение промышленной безопасности объектов
экономики.
Содержание дисциплины базируется на знаниях ряда
фундаментальных и прикладных наук: высшей математики, теории
вероятности, математического моделирования, кибернетики, физики,
химии, информатики.
33
1. ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «НАДЕЖНОСТЬ
ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ТЕХНОГЕННЫЙ РИСК»
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕОРИИ
НАДЕЖНОСТИ
Неисправность. Работоспособность. Предельное состояние.
Восстанавливаемый объект. Невосстанавливаемый объект. Живучесть.
Состояние объекта. Переход объекта в разные состояния. Авария.
Отказ. Характеристики отказов. Классификация отказов. Причины
отказов. Инициированные отказы. Временные характеристики
объекта.
Показатели безотказности и ремонтопригодности.
Показатели долговечности и сохраняемости.
Определение надежности. Виды надежности.
Причины потери работоспособности технического объекта.
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ
СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН
Случайные величины. Мат. ожидание. Вероятность. Теорема
сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей.
Законы распределения случайных величин. Закон
распределения Пуассона. Экспотенциальное распределение.
Нормальное распределение. Логарифмическое нормальное
распределение. Распределение Вейбулла.
О выборе закона распределения отказов при расчетах
надежности.
3. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАДЕЖНОСТИ
Показатели безотказности невосстанавливаемых объектов.
Вероятность безотказной работы. Вероятность отказа. Частота
отказов. Интенсивность отказов. Среднее время безотказной работы.
Показатели безотказности восстанавливаемых объектов.
Показатели потока отказов. Наработка на отказ. Среднее время
восстановления объекта.
Выбор и обоснование показателей надежности технических
систем.
4
4. РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ
СИСТЕМ
Структурные модели надежности сложных систем. Элементы
сложной системы. Классификация элементов. Структура сложных
систем. Резервирование. Виды резервирования. Способы структурного
резервирования.
Структурная схема надежности системы с последовательным
соединением элементов.
Структурная схема надежности системы с параллельным
соединением элементов.
5. ЛОГИКО-ГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
НАДЕЖНОСТИ
«Дерево неисправностей» как модель структуры отказов
системы. Достоинства «дерева неисправностей». Недостатки «дерева
неисправностей». Структура «дерева неисправностей». Логические
символы. Правила применения логических символов. Построение
дерева неисправностей. Процедура анализа дерева неисправностей.
6. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ
БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Показатели безопасности систем «человек – машина» (СЧМ).
Обеспечение надежности и методы её повышения. Технологические
способы обеспечения надежности изделий в процессе изготовления.
Обеспечение надежности сложных технических систем в условиях
эксплуатации. Пути повышения надежности сложных технических
систем при эксплуатации. Организационно-технические методы по
восстановлению и поддержанию надежности техники при
эксплуатации.
7. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ РИСКА
Техногенный риск – как комплексный показатель надежности
элементов техносферы. Основные задачи анализа риска. Риск аварии.
Количественные показатели риска. Приемлемый риск. Зоны
недопустимого риска. Зоны жесткого контроля риска. Зоны
допустимого риска.
5
8. МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ РИСКА
Основные этапы анализа риска. Планирование и организация
работ. Идентификация опасностей. Оценка риска. Разработка
рекомендаций по уменьшению риска. Методы проведения анализа
риска.
9. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ АНАЛИЗА РИСКА
Методы «Проверочного листа» и «Что будет, если...?» «Анализ
вида и последствий отказов» (АВПО). Идентификации основных
опасностей. «Анализ опасности и работоспособности» (АОР). Логикографические методы анализа «деревьев отказов» и «деревьев
событий». Количественный анализ риска. Рекомендации по выбору
методов анализа риска.
Рекомендуемая литература
Основная
1. Галеев А.Д. Надежность технических систем и
техногенный риск: учебное пособие / А.Д. Галеев, С.И. Поникаров. –
Казань: Изд-во КГТУ, 2009. – 108 с.
2. Надежность технических систем и техногенный риск:
учебное пособие / под ред. М.И. Фалеева. – М.: Деловой экспресс,
2002. – 368 с.
3. Ветошкин А.Г. Надежность технических систем и
техногенный риск: учебное пособие / А.Г. Ветошкин. – Пенза: Изд-во
ПГУАиС, 2003.
4. Чулков Н.А. Надежность технических систем и
техногенный риск: учебное пособие / Н.А. Чулков, А.Н. Деренок. –
Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. –150 с.
5. О промышленной безопасности опасных
производственных объектов: Федеральный закон от 21.07.1997 № 116–
ФЗ (в редакции от 31.12.2014 г.).
6. Методические рекомендации по проведению анализа
риска опасных производственных объектов. РД 03–418–01.
7. ГОСТ Р 27. 310–95. Анализ видов, последствий и
критичности отказов. Основные положения.
6
Дополнительная
1. ГОСТ Р 51901.13–2005. Менеджмент риска. Анализ дерева
неисправностей. – М.: Стандартинформ, 2005. – 16 с.
2. ГОСТ 12.1.004–91. Пожарная безопасность. Общие
требования. – М.: Госстандарт СССР, 1992. – 68 с.
3. ГОСТ 27.002–89. Надежность в технике. Основные понятия,
термины и определения. – М.: Государственный комитет СССР по
управлению качеством продукции и стандартам, 1990. – 37 с.
4. РД 26–01–143–83. Надежность изделий химического
машиностроения. Оценка надежности и эффективности при
проектировании [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://www.skonline/ru/doc/7966.html.
5. Хенли Э. Дж. Надежность технических систем и техногенный
риск: пер. с англ. В.С. Сыромятникова, Г.С. Деминой / Э.Дж. Хенли,
Х. Кумамото / под общ. ред. В.С. Сыромятникова. – М.:
Машиностроение, 1984. – 528 с.
6. ГОСТ Р 12.3.047–2012 ССБТ. Пожарная безопасность
технологических процессов. Общие требования. Методы контроля
7. Харисов Г.Х. Методические указания и сборник заданий для
практических занятий по дисциплине «Надежность технических
систем и техногенный риск»: учебно–методич. пособие / Г.Х. Харисов,
А.Н. Калайдов, А.В. Мирзаянц. – М.: Академия ГПС МЧС России,
2011. – 65 с.
777
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
Начальная
Последняя
цифра шифра
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 А, П
3 15 11 5 14 9 13 10 2 7
Б, Р
14 10 9 4 11 13 7 1 3 5
В, С
11 7 3 14 13 1 10 8 15 9
Г, Т
5 8 6 10 12 4 2 11 7 13
Д, У
13 9 7 2 6 12 11 13 8 14
Е, Ф
15 14 10 12 8 3 4 9 11 1
Ж, Х
9 1 8 6 2 14 12 7 5 4
З, Ц
8 4 2 1 7 10 6 15 13 3
И, Ч
12 2 1 3 4 15 1 5 14 11
К, Ш
10 5 4 9 15 6 3 2 12 8
Л, Щ
1 6 13 15 5 7 8 4 9 2
М, Э
6 12 15 11 3 8 9 14 4 10
Н, Ю
2 13 14 8 9 11 5 6 1 12
О, Я
4 3 5 7 1 2 15 12 10 6
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
В соответствии с учебным планом при изучении дисциплины
«Надежность технических систем и техногенный риск» каждый
студент заочной формы обучения выполняет контрольную работу,
которая должна содержать ответы на теоретические вопросы (по 1
вопросу) и решение задач (по 5 задач). Контрольные работы
выполняются студентами в течение семестра и высылаются в адрес
университета на проверку (рецензирование) преподавателем.
Успешное выполнение контрольных работ является обязательным
условием допуска студента к сдаче экзамена по дисциплине.
Вариант контрольной работы выбирается по двум признакам:
начальной букве фамилии студента и последней цифре шифра,
закрепленного за студентом (в соответствии с табл. 1).
Таблица 1. Варианты контрольных работ
буква
фамилии
8
Например, фамилия студента Антонов Б.М., шифр 134518. В
Вариант
Вопросы
Задача
1 15 1 2 9 2 3 5 3 4 2 4 5 10 5 6 3 6 7 11 7 8 12 8 9 14 9 10 6 10 11 4 11 12 7 12 13 13 13 14 1 14 15 8 15
табл. 1 на пересечении строки «А, П» с графой «8» находим вариант
контрольной работы – 2.
Содержание контрольной работы в соответствии с выбранным
вариантом представлено в табл. 2.
Таблица 2. Номера заданий к контрольной работе
К контрольной работе предъявляются следующие требования:
1) работа должна быть полностью выполнена и аккуратно
оформлена;
2) текст работы должен быть выполнен рукописно, без
использования печатных вставок;
3) все страницы должны быть пронумерованы и на каждой
оставлены поля (25-30 мм) для замечаний рецензента;
4) необходимые схемы и чертежи должны выполняться с
использованием чертежных принадлежностей;
5) титульный лист работы оформляется в соответствии с
образцом, приведенном в приложении. На первой странице
необходимо указать вариант контрольной работы и его содержание, в
9
конце работы приводится список использованной литературы,
составленный в соответствии с библиографическими требованиями;
6) выполненная работа в конце обязательно подписывается
студентом с указанием даты ее выполнения;
7) работа, оформленная с нарушением перечисленных
требований, к рассмотрению не принимается.
Сроки выполнения контрольной работы фиксируются учебным
графиком. Выполненная работа представляется на рецензирование не
позднее чем за две недели до очередной сессии, рецензируется и
оценивается преподавателем («зачтено» или « не зачтено»).
В случае отрицательной рецензии студент должен исправить все
ошибки и дать исчерпывающие ответы. Стирать или зачеркивать
замечания не разрешается. Исправленная работа направляется на
повторное рецензирование. Исправления отдельно от работы не
рассматриваются.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]