Надежность технических систем

Составление формул, расчёт вероятности возникновения опасной ситуации и риска гибели человека

Рп Рзаж Рг.с Ротк;

Рзаж Ри.з Ри.м

Ри.з Р1 Р2 Р3 Р1 Р2 Р2 Р3 Р3 Р1 Р1 Р2 Р3;

Рг.с Рв Рп.н;

Рп.н Рр.ж Рвен ;

Pи.з 0,15 0,3 0,55 0,15 0,3 0,3 0,55 0,55 0,15

0,15 0,3 0,55 0,732;

Рзаж 0,732 0,85 0,62;

Pр.ж 0,75 0,25 0,75 0,25 0,813;

Pп.н 0,813 0,45 0,366;

Рг.с 0,25 0,366 0,0915;

Ротк 1 0,15 0,0915 0,85 0,97;

Рп 0,62 0,0915 0,97 0,055;

R 0,055 0,75 1 0,25 1 0,85 0,0046.

Выводы

Профессиональная деятельность относится к третьей категории безопас-

ности как опасная работа с R = 10–3 – 10–2.

Риск гибели человека в данной системе можно уменьшить прежде всего увеличением степени безотказности системы обнаружения загорания Ро.з, сис-

темы тушения локальных очагов загорания Рл.з и повышением эффективности судовых средств спасения людей.

Задание 4

Оценить надежность оборудования в период нормальной эксплуатации. Задание выполнить в следующем порядке:

1)выбрать (в соответствии со специальностью) вид типового оборудования машиностроительного производства, выбор согласовать с преподавателем;

2)построить «дерево неисправностей» или «дерево причин»;

121

3)рассчитать надежность системы;

4)оценить надежность оборудования;

5)построить «дерево рисков»;

6)рассчитать риск.

3.5.Определение риска сокращения продолжительности жизни при радиоактивном загрязнении

Задание 5

1. Определить сокращение продолжительности жизни (СПЖ), риск R и

выборку R–1 для вариантов, представленных в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Исходные данные для определения риска сокращения

продолжительности жизни при радиоактивном загрязнении

2. Установить связь между размерностями степени загрязнения и дозы облучения.

122

3.6. Расчёт величины риска и времени

ожидаемого появления признаков заболевания

вибрационной болезнью у работников

Задание 6

Определить величину риска и время, через которое ожидается появление признаков заболевания вибрационной болезнью у работников цеха, применяющих при исполнении трудовых обязанностей ручной вибрационный инст-

румент (варианты представлены в табл. 3.8).

Результаты расчета представить в графическом виде. Сделать выводы.

Таблица 3.8

Исходные данные для расчета величины риска

и времени ожидаемого появления признаков заболевания

вибрационной болезнью у работников

123

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ

1. Какие основные объекты рассматривают в теории надёжности? Приве-

дите примеры объектов.

2. Определение надежности. Чем характеризуется надёжность? Что пони-

мают под вероятностью безотказной работы?

3.Значение надёжности в технике. Приведите практический пример.

4.С помощью каких свойств, проявляющихся в эксплуатации, можно су-

дить о том, насколько изделие оправдывает надежды изготовителя и потреби-

телей?

5.Назначенный ресурс. Средний ресурс. Гамма-процентный ресурс.

6.Классификация отказов.

7.Параметры нормального распределения.

8.Срок службы. Срок гарантии. Ресурс.

9.Надёжность в период нормальной эксплуатации.

10.Надёжность в период постепенных отказов.

11.Как составляется структурная схема безотказности изделия?

12.Расчет надёжности последовательных систем. Как можно повысить надёжность последовательных систем?

13.Расчёт надёжности параллельных систем. Надёжны ли параллельные

системы?

14.Экономические показатели надёжности.

15.Анализ надёжности методом «дерева неисправностей».

16.Зачем применяется резервирование? Виды резервов. Системы резер-

вирования.

17.Методы количественного анализа риска.

18.Экономические методы управления риском.

19.Методы анализа риска опасности и работоспособности.

20.Организация исследований устойчивости функционирования объекта.

21.Анализ опасностей и риска промышленного объекта.

22.Человеческий фактор как источник риска.

23.Факторы производственной среды и их влияние на безопасность сис-

темы «человек – машина».

24.Законодательные решения, относящиеся к риску.

25.Экономический аспект риска.

26.Социальный аспект риска.

124

27. Методы и средства предупреждения производственного риска челове-

ческого звена в системе «человек – машина».

28. Пути снижения величины риска, связанного с эксплуатацией произ-

водственного оборудования.

29.Основные положения теории риска.

30.Определение риска.

31.Приемлемый риск.

32.Экономические методы управления риском.

33.Методы анализа риска.

34.Расчет риска.

35.Управление риском.

36.Допустимый риск.

125

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате научно-технического прогресса сложилось несоответствие между высоким уровнем современного программного обеспечения и относи-

тельно низким уровнем использования вычислительных средств при выпол-

нении анализа надежности и риска.

История развития теории надежности свидетельствует о том, что пред-

принимались многочисленные попытки создания машинных методов анализа и расчета параметров надежности. В качестве примера можно привести мето-

ды расчета, которые применялись с шестидесятых годов двадцатого века.

В книгах по теории надежности Д. Ллойда и М. Липова «Надежность»,

К. Капура и Л. Ламберсона «Надежность и проектирование систем»,

Д. Н. Решетова «Надежность машин» значительное место занимают таблицы данных или описания программ расчета параметров надежности и риска для имевшихся в распоряжении авторов средств вычислительной техники.

В то же время в книге «Надежность технических систем и оценка рис-

ка» Э. Дж. Хенли и Х. Кумамото оценено как определенный вид искусства в науке умение специалиста построить «дерево отказов» для сложной техниче-

ской системы, так как не нашлось бы двух аналитиков, которые составили бы два идентичных «дерева отказов». Это является напоминанием о сложности проблем, возникающих при использовании методов алгоритмизации анализа и расчета надежности и риска.

Наблюдаемое в настоящее время увеличение опасности техногенных ка-

тастроф, их количества и глобальных последствий приводит к необходимости использования имеющихся технических средств, обеспечивающих быстрое и эффективное реагирование на возникающие чрезвычайные ситуации.

Одним из направлений развития технических средств может стать соз-

дание программ расчета надежности и риска для простейших, повторяющихся в разных технических системах ситуаций. Идея, очевидно, не нова, но она приобретает возможность воплощения, качественно отличающегося от пред-

шествующих вариантов, благодаря применению современной вычислительной техники и возможностям имеющегося программного обеспечения.

В учебной практике и инженерной деятельности это позволило бы со-

кратить время решения задач и уменьшить количество ошибок. Ранее упоми-

навшиеся Э. Дж. Хенли и Х. Кумамото сообщали, что с начала семидесятых годов прошлого века были разработаны технические приемы анализа с помо-

щью «дерева отказов» с применением вычислительных машин, которые ши-

126

роко использовались. В двадцать первом веке требуются другие подходы к разработке приемов анализа надежности и риска с учетом возможностей со-

временных вычислительных средств, существенно отличающихся от извест-

ных в прошлом.

В качестве одного из первых шагов в данном направлении может рас-

сматриваться возможность создания электронных библиотек условных обозначений и изображений повторяющихся одинаковых частей структурно-

логических схем, составляемых для разных технических систем, а также алгоритмов расчета параметров надежности и риска для применения в учебных целях.

Авторы надеются, что данное учебное пособие, в котором теоретические материалы дополнены практическими примерами, позволяющими наметить пу-

ти решения задач, окажется полезным при изучении не только дисциплины

«Надежность технических систем и техногенный риск», но и других, связан-

ных с проблемами уменьшения опасностей в техносфере.

127

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

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.Сердюк В.С. Надежность технических систем и техногенный риск: конспект лекций / В.С. Сердюк, А.Б. Корчагин. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 86 с.

6.Надежность технических систем и техногенный риск: метод. указания

ксамостоятельной работе студентов / сост.: В.С. Сердюк, А.Б. Корчагин. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 89 с.

7.Надёжность технических систем и техногенный риск: метод. указания

квыполнению практ. работ / сост.: В.С. Сердюк, А.Б. Корчагин, М.Г. Нинилина. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 20 с.

8.Сборник задач по теории надёжности / А.М. Половко [и др.]; под ред. А.М. Половко. – М.: Сов. радио, 1972. – 408 с.

9.Лайтинен Х. Пособие по наблюдению условий труда на рабочем месте в промышленности. Система Элмери [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.nacot.ru/files/x2.doc.

10.Металлорежущие станки: учебник / В.Д. Ефремов [и др.]; под ред. П.И. Ящерицына. – 5-е изд., перераб. и доп. – Старый Оскол: ТНТ, 2009. – 696 с.

11.Оценка вероятности возникновения опасных ситуаций: метод. указания / сост. Э.А. Гомзиков. – СПб.: С.-Петерб. речной гос. ун-т водных коммуникаций, 1999. – 15 с.

12.Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: федер. закон от 22.07.08 № 123-ФЗ // Рос. газ. – 2008. – 1 авг.

13.Любарская Е. Цена человеческой жизни [Электронный ресурс]. – М., 2008. – Режим доступа: http// lenta. ru/ articles/ 2004/ 02/ 18 lifeprice/, свободный.

– Загл. с экрана.

128

14.О состоянии и об охране окружающей среды Омской области в 2008 году / М-во сельского хозяйства и продовольствия Ом. обл. – Омск: АРТЛИК, 2009. – 200 с.

15.Государственный доклад МЧС России о состоянии защиты населения

итерриторий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2002 г. // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. – 2003. – № 5. – С. 3–185.

16.Государственный доклад МЧС России о состоянии защиты населения

итерриторий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2003 г. // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. – 2004. – № 5. – С. 3–177.

129

ПРИЛОЖЕНИЯ

А. ИНТЕНСИВНОСТЬ ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ [2]

130