ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 680
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис. 8.10. Использование символов событий «круг» и «ромб»
Из рис. 8.10 видно, что отказ «избыточный ток в цепи» может быть вызван исходным событием «короткое замыкание» или событием, не разработанным детально – «пульсация напряжения в цепи».
При более тщательной разработке события «пульсация напряжения в цепи» использовался бы прямоугольник как показатель более глубокого уровня разработки. После чего пришлось бы вернуться к началу анализа и более детально рассмотреть элементы аппаратуры, например генератор.
Символ домик – ожидаемое событие. Иногда желательно рассмотреть различные особые случаи «дерева неисправностей», заведомо предполагая, что одни события происходят, а другие исключаются из рассмотрения.
В таких случаях целесообразно пользоваться символом, изображенным в табл. 8.4 в виде домика. Когда этот символ включают в «дерево неисправностей», предполагают, что данное событие обязательно происходит, и возникает противоположная ситуация, когда его исключают.
Можно опустить причинные взаимосвязи, расположенные под знаком «И», не учитывая событие, заключенное в домике и стоящее на входе этого логического знака.
Подобным образом можно аннулировать связи под логическим знаком «ИЛИ», присоединив событие, заключенное в домике, непосредственно к этому знаку.
Рис. 8.11. Пример использования символа «домик»
Рис. 8.12. Пример использования символа переноса
В табл. 8.4 помещена пара треугольных символов: треугольник переноса из и треугольник переноса в, обозначающих два подобных типа причинных взаимосвязей. Обоим треугольникам присвоен одинаковый порядковый номер. Треугольник «переноса из» соединяется с логическим символом сбоку, а у треугольника «переноса в» линия связи проходит от вершины к другому логическому символу. Треугольники используются для того, чтобы упростить изображение «дерева неисправностей» (рис. 8.12).
8.8. Последовательность построения
«дерева неисправностей»
Предварительно необходимо показать разницу между понятиями «дерево событий» и «дерево неисправностей (отказов)». Согласно [16], анализ «дерева событий» – совокупность приемов идентификации опасности и анализа частот, в которых используется индуктивный подход с целью перевода в возможные исходы различных инициирующих событий
. Пример «дерева событий» показан на рис. 8.13.
Анализ «дерева неисправностей» – совокупность приемов идентификации опасности и анализа частот нежелательного события, с помощью которых определяются все пути реализации нежелательного события. Пример «дерева неисправностей» показан на рис. 8.14.
Рис. 8.13. Пример «дерева событий» для взрыва пыли
Рис. 8.14. Пример «дерева неисправностей» [16]
Ранее упоминалось, что, согласно [16], могут применяться как основные, так и дополнительные методы анализа риска (надежности). В табл. 8.5 и 8.6 приведены перечни методов анализа риска.
Таблица 8.5
Перечень наиболее распространенных методов,
используемых при анализе риска [16]
| Метод | Описание и применение | Ссылка |
| Анализ «дерева событий» | Совокупность приемов идентификации опасности и анализа частот, в которых используется индуктивный подход с целью перевода различных инициирующих событий в возможные исходы | А.4 приложения А [16] |
| Анализ видов и последствий отказов; анализ видов, последствий и критичности отказов | Совокупность приемов идентификации главных источников опасности и анализа частот, с помощью которых анализируются все аварийные состояния данной единицы оборудования на предмет их влияния как на другие компоненты, так и на систему в целом | А.2 приложения А [16] |
| Анализ «дерева неисправностей» | Совокупность приемов идентификации опасности и анализа частот нежелательного события, с помощью которых определяются все пути его реализации. Используется графическое изображение | А.3 приложения А [16] |
| Исследование опасности и связанных с ней проблем | Совокупность приемов идентификации фундаментальной опасности, при помощи которых оценивается каждая система с целью обнаружения того, могут ли происходить отклонения от назначения конструкции и какие последствия это может повлечь | А.1 приложения А [16] |
| Анализ влияния человеческого фактора | Совокупность приемов анализа частот в области воздействия людей на показатели работ системы, при помощи которых определяется влияние ошибок человека на надежность | А.6 приложения А [16] |
Таблица 8.6
Перечень дополнительных методов,
используемых при анализе риска [16]
| Метод | Описание и применение |
| Классификация групп риска по категориям | Классификация видов риска по категориям в порядке приоритетности групп риска |
| Ведомости проверок | Составление перечней типовых опасных веществ и/или источников потенциальных аварий, которые нуждаются в рассмотрении. С их помощью можно оценивать соответствие законам и стандартам |
| Общий анализ отказов | Метод, предназначенный для определения того, возможен ли случайный отказ (авария) ряда различных частей или компонента в рамках системы, и оценки его вероятного суммарного эффекта |
| Модели описания последствий | Оценка воздействия событий на людей, имущество или окружающую среду. Используются как упрощенные аналитические подходы, так и сложные компьютерные модели |
| Метод Делфи | Способ комбинирования экспертных оценок, которые могут обеспечить проведение анализа частоты, моделирования последствий и/или оценивания риска |
| Индексы опасности | Совокупность приемов по идентификации/оценке опасности, которые могут быть использованы для ранжирования различных вариантов системы и определения менее опасных вариантов |
| Метод Монте-Карло и другие методы моделирования | Совокупность приемов анализа частоты, в которых используется модель системы для оценки вариаций в исходных условиях и допущениях |
| Парные сопоставления | Способ оценки и ранжирования совокупности рисков путем парного сравнения |
| Обзор данных по эксплуатации | Совокупность приемов, которые могут быть использованы для выявления потенциально проблемных областей, а также для анализа частоты, основанного на данных об авариях, данных о надежности и пр. |
| Анализ скрытых процессов | Метод обнаружения выявления скрытых процессов и путей, которые могли бы привести к наступлению непредвиденных событий |
1. Выделить систему.
Уместно напомнить признаки системы [64, с. 65]:
система состоит из таких элементов, как единицы оборудования, материалы, персонал предприятия, причем не обязательно, чтобы эти элементы были самыми мелкими в системе; они могут быть блоками или целыми подсистемами, которые находятся в определенной окружающей и социальной сфере и подвержены старению.
При оценке надежности технологической системы нужно ответить на вопросы:
– Что в системе является источником опасности?
– Что нужно сделать, чтобы уменьшить опасность?
– Как устранить последствия?
А. Установление ограничений
2. Дать описание системы.
Описать условия окружающей среды. Определить рабочие условия и состояния системы, для которых производится анализ надежности и риска, и ввести ограничения.
Перечислить выделяемые виды энергии, материалов и информации, превышающие допустимые пределы.
Определить зоны контакта со смежными системами. Смежными системами являются «поставщики» и «приемники» энергии, сырья, материалов, информации и готового продукта.
Особое внимание уделить безопасности.
Б. Анализ структуры
3. Показать общую структуру системы.
Предлагается следовать схеме на рис. 8.1 Предварительно необходимо оценить, достаточно ли ограничиться выявлением элементов, вызывающих отказ системы (например, уровни 1–3), или же требуется найти более глубокие, менее явные причины выхода из строя элементов (уровни с 4 по 5). Выявление скрытых причин отказов таких элементов производится в ходе ряда последовательных попыток с учетом выявления главных причин отказов.
Для наглядности строится упрощенная структура «дерева неисправностей» (рис. 8.2) или же сразу показывается действительная структура системы (рис. 8.15). Здесь А, Б, … Я – обозначения событий; круглые блоки – элементы системы от 1 до n. Круглых и прямоугольных блоков может быть несколько для каждого логического оператора.
Рис. 8.15. Действительная структура «дерева неисправностей»
4. Установить признаки работоспособности системы. Перечислить опасные состояния системы – отказы. Определить виды отказов (параметрический, функциональный или, согласно [64], первичный, вторичный и т.д.). Удобно пользоваться диаграммой, показанной на рис. 8.16.
Рис. 8.16. Характеристики отказов элементов
Параметрический отказ – рабочее состояние, в которое приходит система по окончании периода технологической надежности или периода, в течение которого системой обеспечиваются заданные пределы допустимых изменений выходных параметров.
Функциональный отказ – нерабочее состояние элементов и подсистем, наступившее в результате их внезапных отказов.
Первичный отказ элемента – нерабочее состояние этого элемента, причиной которого является он сам. Для возвращения элемента в рабочее состояние необходимо выполнить ремонтные работы. Первичные отказы происходят при входных воздействиях, значения которых находятся в пределах, лежащих в расчетном диапазоне. Возникновение отказов объясняется естественным старением элементов. Пример первичного отказа – разрыв сосуда, работающего под давлением, вследствие усталости материала.
Вторичный отказ – подобие первичного, за исключением того, что сам элемент не является причиной отказа. Вторичные отказы возникают под воздействием на элементы избыточных напряжений, испытанных ранее и действующих в настоящее время.
Параметры этих напряжений (амплитуда, частота, продолжительность действия) могут выходить за пределы допусков или иметь обратную полярность, а их изменение может быть вызвано различными источниками энергии: термической, механической, электрической, химической, магнитной, радиоактивной и т. п.
Напряжения могут быть вызваны соседними элементами или окружающей средой, например метеорологическими и геологическими условиями, а также воздействием со стороны других технических систем.
Люди, например операторы и контролеры, также являются возможными источниками вторичных отказов, если их действия приводят к выходу элементов из строя. Примеры вторичных отказов: «срабатывание предохранителя от повышенного электрического тока», «повреждение емкостей для хранения жидкостей при землетрясении». При этом устранение источников повышенных напряжений не гарантирует возвращения элемента в рабочее состояние, так как предыдущая перегрузка могла вызвать необратимое повреждение в элементе, устраняемое в ходе ремонтных работ.
Когда точный вид первичного или вторичного отказа определен и данные по этому отказу получены, а события с первичными и вторичными отказами оказываются одинаковыми, они рассматриваются как исходные отказы, которые в дереве отказов помещаются в