 |
Задание 1. Обосновать характеристики надежности, относящиеся к состоянию объекта?
|
|
|
|
Задание 2. Определить характеристики надежности, влияющие на переход объекта в различные состояния?
Задание 3. Представить алгоритм расчета надежности.
Задание 4. Обосновать критерии надежности, используемые в восстанавливаемых объектах
Контрольные вопросы:
1. Дать определение безопасности - как свойству надежности?
2. Типы оцениваемых показателей надежности?
3. Выбор показателей надежности?
4. Специальные показатели надежности?
5. Показатели надежности: безотказность и ремонтопригодность?
6. Показатели надежности: долговечность и сохраняемость?
7. Отказ системы. Критерий отказа.
Контрольная работа № 1
Задание 1. Построение дерева событий и дерева отказов ядерного реактора с учетом категории критичности.
| Варианты заданияПорядковый номер | Номер варианта | Значение категорий критичности |
Первая стадия: предварительный анализ опасности.
- выявление источников опасности (например, возможны ли утечки ядовитых веществ, взрывы, пожары и т.д.);
- определение частей системы (подсистем), которые могут вызвать эти опасные состояния (химические реакторы, емкости и хранилища, энергетические установки и др.)
- введение ограничений на анализ риска (например, нужно решить, будет ли он включать детальное изучение риска в результате диверсий, войны, ошибок людей, поражения молнией и т.д.).
|
|
|
Характеристика производится в соответствии с категориями критичности:
1 класс - пренебрежимые эффекты;
2 класс - граничные эффекты;
3 класс - критические ситуации;
4 класс - катастрофические последствия.
На первой стадии (предварительный анализ опасности) следует установить, что наибольший риск связан с радиоактивными утечками, а подсистемой, с которой начинается риск, является система охлаждения реактора.
Главные задачи, решаемые при анализе безопасности реактора
Вторая стадия: выявление последовательности опасных ситуаций.
Дальнейшее исследование производят с помощью двух основных аналитических методов:
построения дерева событий;
построения дерева отказов.
Вторая стадия заканчивается определением всех возможных вариантов отказов в системе и нахождением значений вероятности для этих вариантов.
Третья стадия: анализ последствий.
При анализе последствий используются данные, полученные на стадии предварительной оценки опасности и на стадии выявления последовательности опасных ситуаций.
Контрольные вопросы:
1. По каким признакам производится классификация аварий и катастроф?
2. Последовательность изучения опасности?
3. Какие существуют методы оценки рисков?
4. Какие существуют методы прогноза повторяемости рисков?
5. Классификация и статистика аварий и катастроф?
6. Основные источники аварий и катастроф?
ЗАДАЧИ
Задача №1: По результатам испытаний 100 однотипных элементов определить вероятность безотказной работы для заданных наработок ti, если известно число отказавших элементов n(ti) к моментам наработки. Построить график зависимости вероятности безотказной работы P(ti). Предпоследняя цифра зачётной книжки
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта | |||||
| 1,0 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 2,9 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 3,8 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 4,7 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 5,6 | t, час | |||||
| n, шт. |
Задача №2: По результатам испытаний 100 однотипных элементов определить плотность распределения отказов для заданных наработок ti, если известно число отказавших элементов n(ti) к моментам наработки:
|
|
|
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта | |||||
| 1,0 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 2,9 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 3,8 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 4,7 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 5,6 | t, час | |||||
| n, шт. |
Построить график зависимости f(ti)
Задача №3: По результатам испытаний 100 однотипных элементов определить интенсивность отказов для заданных наработок ti, если известно число отказавших элементов n(ti) к моментам наработки:
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта | |||||
| 1,0 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 2,9 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 3,8 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 4,7 | t, час | |||||
| n, шт. | ||||||
| 5,6 | t, час | |||||
| n, шт. |
Построить график λ(ti)
Задача №4: Прибор состоит из 3-х блоков, которые независимо друг от друга могут отказать. Отказ каждого из блоков приводит к отказу всего прибора. Вероятность отказа каждого из блоков: Р1, Р2, Р3. Найти вероятность безотказной работы прибора.
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта | ||
| 1,6 | Р1 | Р2 | Р3 |
| 0.35 | 0.44 | 0.66 | |
| 2,7 | Р1 | Р2 | Р3 |
| 0.11 | 0.22 | 0.33 | |
| 3,8 | Р1 | Р2 | Р3 |
| 0.15 | 0.25 | 0.35 | |
| 4,9 | Р1 | Р2 | Р3 |
| 0.20 | 0.35 | 0.45 | |
| 5,0 | Р1 | Р2 | Р3 |
| 0.40 | 0.23 | 0.16 |
Задача №5: Прибор состоит из 2-х блоков, дублирующих друг друга. Вероятность безотказной работы каждого из блоков Р. Отказ прибора произойдёт при отказе обоих блоков. Найти вероятность безотказной работы прибора.
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта |
| 1,6 | Р |
| 0.35 | |
| 2,7 | Р |
| 0.11 | |
| 3,8 | Р |
| 0.15 | |
| 4,9 | Р |
| 0.20 | |
| 5,0 | Р |
| 0.40 |
|
|
|
Задача №6: Прибор составлен из 5 элементов, включенных по схеме. Вероятности отказов элементов соответственно: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5. Найти вероятность безотказной работы прибора.
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта | ||||
| 1,6 | Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | Р5 |
| 0.35 | 0.44 | 0.66 | 0.15 | 0.25 | |
| 2,8 | Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | Р5 |
| 0.11 | 0.22 | 0.33 | 0.35 | 0.44 | |
| 3,0 | Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | Р5 |
| 0.15 | 0.25 | 0.35 | 0.20 | 0.35 | |
| 4,9 | Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | Р5 |
| 0.20 | 0.35 | 0.45 | 0.66 | 0.15 | |
| 5,7 | Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | Р5 |
| 0.66 | 0.15 | 0.13 | 0.35 | 0.44 |
Задача №7: Структура проектируемой системы представляется основной системой, состоящей из NA элементов «А», NБ элементов «Б», NВ элементов «В» и NД элементов «Д». Интенсивности отказов элементов равны λА, λБ, λВ, λД. Определить среднюю наработку до отказа основной системы.
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта | |||||||
| 1,6 | NA | NБ | NВ | NД | λА | λБ | λВ | λД |
| 2.2·10-6 | 4.3·10-6 | 2.5·10-6 | 5.2·10-6 | |||||
| 2,8 | NA | NБ | NВ | NД | λА | λБ | λВ | λД |
| 2.5·10-5 | 4.4·10-5 | 2.5·10-5 | 5.1·10-5 | |||||
| 3,0 | NA | NБ | NВ | NД | λА | λБ | λВ | λД |
| 2.3·10-4 | 4.2·10-4 | 2.5·10-4 | 5.3·10-4 | |||||
| 4,9 | NA | NБ | NВ | NД | λА | λБ | λВ | λД |
| 2.4·10-7 | 4.1·10-7 | 2.5·10-7 | 5.4·10-7 | |||||
| 5,7 | NA | NБ | NВ | NД | λА | λБ | λВ | λД |
| 2.1·10-6 | 4.7·10-6 | 2.5·10-6 | 5.5·10-6 |
Задача №8: Провести численную оценку риска чепе технической системы, состоящей из 3-х подсистем с независимыми отказами. Вероятности отказов подсистем: Р1, Р2, Р3, ожидаемые ущербы от отказов подсистем U1 руб, U2 руб, U3 руб.
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта | |||||
| 1,6 | Р1 | Р2 | Р3 | U1 | U2 | U3 |
| 2.2·10-6 | 4.3·10-5 | 2.5·10-4 | 106 | 104 | 105 | |
| 2,8 | Р1 | Р2 | Р3 | U1 | U2 | U3 |
| 4.2·10-6 | 8.3·10-5 | 7.5·10-4 | 105 | 106 | 106 | |
| 3,0 | Р1 | Р2 | Р3 | U1 | U2 | U3 |
| 8.2·10-6 | 9.3·10-5 | 5.5·10-4 | 104 | 105 | 106 | |
| 4,9 | Р1 | Р2 | Р3 | U1 | U2 | U3 |
| 6.2·10-6 | 7.3·10-5 | 2.5·10-4 | 106 | 105 | 105 | |
| 5,7 | Р1 | Р2 | Р3 | U1 | U2 | U3 |
| 1.2·10-6 | 1.3·10-5 | 1.5·10-4 | 105 | 106 | 104 |
Задача №9: Провести численную оценку риска чепе технической системы, состоящей из 5-ти подсистем с независимыми равновозможными отказами Р. Ожидаемые ущербы от отказов подсистем U1 руб, U2 руб, U3 руб, U4 руб, U5 руб.
|
|
|
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта | |||||
| 1,6 | Р1 | U1 | U2 | U3 | U4 | U5 |
| 2.2·10-6 | 106 | 104 | 106 | 104 | 105 | |
| 2,8 | Р1 | U1 | U2 | U3 | U4 | U5 |
| 4.2·10-6 | 104 | 105 | 105 | 106 | 106 | |
| 3,0 | Р1 | U1 | U2 | U3 | U4 | U5 |
| 8.2·10-6 | 106 | 104 | 104 | 105 | 106 | |
| 4,9 | Р1 | U1 | U2 | U3 | U4 | U5 |
| 6.2·10-6 | 104 | 105 | 106 | 105 | 105 | |
| 5,7 | Р1 | U1 | U2 | U3 | U4 | U5 |
| 1.2·10-6 | 106 | 104 | 105 | 106 | 104 |
Задача №10: Провести численную оценку риска ЧС, если после её совершения смертность на стадии затухания ЧС составила C2. Смертность в этой же группе в начале периода наблюдения до развития ЧС составляла C1. Общая численность исследуемой группы L чел. Сделать вывод.
| Предпоследняя цифра зачётной книжки | Исходные данные для расчёта | |||
| 1,6 | C1 | C2 | L | |
| 0.001 | 0.01 | 106 | ||
| 2,7 | C1 | C2 | L | |
| 0.0005 | 0.003 | 104 | ||
| 3,8 | C1 | C2 | L | |
| 0.003 | 0.05 | 106 | ||
| 4,9 | C1 | C2 | L | |
| 0.00005 | 0.0008 | 104 | ||
| 5,0 | C1 | C2 | L | |
| 0.001 | 0.1 | 106 | ||
ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. Показатели безотказности объекта.
2. Этапы расчёта надёжности систем.
3. Составляющие надёжности объекта.
4. Классификация и характеристика отказов.
5. Определение показателей безотказности основной системы.
6. Классификация отказов по типу и природе происхождения.
7. Показатели долговечности.
8. Техносфера. Техника. Техническая система.
9. Аксиомы о потенциальной опасности технических систем.
10. Таксономия опасностей по природе происхождения.
11. Таксономия опасностей по времени реализации.
12. Таксономия опасностей по эффектам изменения окружающих условий.
13. Таксономия опасностей по месту локализации в окружающей среде.
14. Таксономия опасностей по приносимому ущербу.
15. Таксономия опасностей по характеру воздействия на человека.
16. Таксономия производственных опасностей.
17. Таксономия опасностей по структуре.
18. Таксономия опасностей по виду энергетического носителя.
19. Таксономия опасностей по числу поражённых.
20. Таксономия факторов, обуславливающих возможные отказы технических систем.
3 ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ
1. Система "Человек-машина-среда". Её компоненты.
2. Техносфера. Техника. Техническая система.
3. Аксиомы о потенциальной опасности технических систем.
4. Система управления опасностью.
5. Показатели безотказности технических систем.
6. Единичные показатели безотказности.
7. Вероятность безотказной работы. Особенности применения. Способы определения.
8. Интенсивность отказов. Особенности применения. Способы определения.
9. Средняя наработка до отказа. Особенности применения. Способы определения.
|
|
|
10. Комплексные показатели надёжности.
11. Коэффициент готовности.
12. Коэффициент технического использования.
13. Таксономия опасностей.
14. Таксономия факторов, обуславливающих возможные отказы технических систем.
15. Квантификация опасностей.
16. Методы идентификации опасностей
17. Пороговый уровень воздействия опасностей.
18. Понятие риска.
19. Классификация и характеристика видов риска.
20. Индивидуальный риск.
21. Коллективный риск.
22. Технический риск.
23. Экологический риск.
24. Социальный риск.
25. Экономический риск.
26. Процесс анализа риска.
27. Положения анализа риска.
28. Условия возникновения риска.
29. Подходы к оценке риска.
30. Количественные показатели риска.
31. Приемлемый риск.
32. Модель управления риском.
33. Схема оценки риска.
34. Анализ опасностей с помощью «дерева причин» потенциальной аварии.
35. Анализ опасностей с помощью «дерева событий».
36. Анализ опасностей с помощью дерева типа «причина-последствие».
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. 3 издание. Под общей ред. С.В. Белова. –М.: Высш. шк., 2003. – 485 с.
2. Острейковский, В.А. Теория надёжности: Учеб. для вузов / В.А. Острейковский. – М.: Высш. шк., 2003. – 463 с.
3. Половко, А.М. Основы теории надёжности / А.М. Половко, С.В. Гуров. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 704 с.
4. Р 2.1.10.1920-04 Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду
5. Р 2.2.1766-03 Руководство по оценке профессионального риска для здоровья работников. Организационно-методические основы. Принципы и критерии оценки
6. РД 03-418-01 Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов
|
|
|
