Файл: vetosckin.pdf

аналогично дерево продолжается. Дерево оканчивается, когда оно доходит до уровня отказов элементов.

Таким образом, дерево отказов - это ориентировочный граф в виде дерева.

Выделяют пять типов вершин дерева отказов (ДО):

-вершины, отображающие первичные отказы;

-вершины, отображающие результирующие или вторичные отказы;

-вершины, отображающие локальные отказы, которые не влияют на возникновение других отказов;

-вершины, соответствующие операции логического объединения случайных событий (типа ”ИЛИ”);

-вершины, соответствующие операции логического произведения случайных событий (типа ”И”).

Каждой вершине ДО, отображающей первичный или результирующий отказ, соответствует определенная вероятность возникновения отказа. Одним из основных преимуществ ДО является то, что анализ ограничивается выявлением только тех элементов систем и событий, которые приводят к постулируемому отказу или аварии. Чтобы определить вероятность отказа, необходимо найти аварийные сочетания, для чего необходимо произвести качественный и количественный анализ дерева отказов.

Качественный анализ дерева отказов заключается в определении аварийных сочетаний. Аварийное сочетаниеэто определенный набор исходных событий. Если все эти исходные события случаются, существует гарантия, что конечное событие происходит. Большие системы имеют значительное число видов отказов. Чтобы упростить анализ, следует рассматривать только те виды отказов, которые являются основными. Поэтому вводится понятие минимального аварийного сочетания.

Минимальное аварийное сочетание - это такое сочетание, в котором при удалении любого исходного события оставшиеся события вместе больше не являются аварийным сочетанием. Аварийное сочетание, включающее другие сочетания, не является минимальным аварийным сочетанием.

44

Выбор исследуемого компонента

Запись

отказа

Может ли данный отказ Да

вызвать другой?

Нет

Все ли отказы исследуемого Нет

компонента

рассмотрены

Да

Конец исследований отказов выбранного компонента. Переход

кследующему

компоненту

Рис.1.12. Алгоритм исследования отказов [5]

На рис.1.13 показана система последовательно соединенных элементов, которая включает насос и клапан, имеющие соответственно вероятности безотказной работы 0,98 и 0,95, а также приведено дерево решений для этой системы. Следует отметить, что согласно принятому правилу верхняя ветвь соответствует желательному варианту работы системы, а нижняя – нежелательному. Дерево решений читается слева направо.

Если насос не работает, система отказывает независимо от состояния клапана. Если насос работает, с помощью второй узловой точки изучается вопрос, работает ли клапан.

45

Вероятность безотказной работы системы 0.98 х 0.95=0.931. Вероятность отказа 0.98 х 0.05 + 0.02=0.069, и суммарная вероятность двух состояний системы равна единице.

Успех Клапан

Пуск

Отказ

системы

б)

ПУСК

в)

Рис.1.13. Дерево решений для двухэлементной системы (работа насоса): а) принципиальная схема; б) диаграмма решений; в) дерево решений.

46

Этот результат можно получить другим способом с помощью таблицы истинности (табл. 1.1).

Метод используется для анализа возникновения аварийной ситуации и расчета ее вероятности (на основе задания вероятностей исходных событий).

Анализ дерева событий – алгоритм построения последовательности событий, исходящих из основного события (аварийная ситуация). Используется для анализа развития аварийной ситуации (рис.1.14).

1

2

3

а)

47

СВАРОЧНЫЕ

РАБОТЫ

б)

Рис. 1.14. Дерево событий при выполнении сварочных работ: а) – принципиальная схема; б) – диаграмма событий

Частота каждого сценария развития аварийной ситуации рассчитывается умножением частоты основного события на вероятность конечного события.

Методы анализа деревьев – наиболее трудоемки, они применяются для анализа проектов или модернизации сложных технических систем и производств и требуют высокий квалификации исполнителей.

Опасности носят потенциальный, т.е. скрытый характер. Условия реализации потенциальной опасности называются причинами.

Опасность – следствие некоторой причины или группы причин, которая, в свою очередь, является следствием другой причины, т.е. причины и следствия образуют иерархические структуры или системы, так называемые: “дерево событий”, “дерево причин” (рис.1.15 и 1.16), “дерево отказа” или “дерево опасности”.

X8

Рис. 1.15. Дерево причин аварии тягача [5]:

X1 - обычно используемый тягач вышел из строя; X2 - другой тягач использовался в работе; X3 - различие в высоте прицепа и нового тягача; X4 - осуществление сцепки затруднено; X5 - водитель встает между тягачом и прицепом; X6 - не включен ручной тормоз; X7 - вибрации от работающего двигателя; X8 - двор имеет уклон; X9 - тягач

48

движется к прицепу; X10 - водитель зажимается между прицепом и тягачом; N - несчастный случай (травма); ( X8 - факт постоянного характера; остальные случайного).

Наезд на человека при движении автокрана зпдним ходом; зажатие человека поворотной платформой крана

Рис.1.16. Пример построения “дерева причин” (причины наезда на человека автокрана) [21]

Многообразие причин аварийности и травматизма наиболее полно и удобно представляется в виде диаграммы, отражающей процесс появления и развития цепи предпосылок. Основными компонентами диаграммы причин или опасностей являются узлы (или вершины) и взаимосвязи между ними. В качестве узлов подразумеваются события, свойства и состояния элементов рассматриваемой системы, а также логические условия их трансформации (сложение “ИЛИ” и перемножение “И”).

49