Требования к сохраняемости

Требования к долговечности.

Нормирование безотказности.

Исходя из изложенногов п.1.6.1существует два критерияоценки функционирования систем: 1) экономический; 2) требования безопасности или безусловного выполнения задачи.

Учитываемые дополнительные факторы и методы обоснования нормы безотказности приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2 Нормирование безотказности

Критерий Учитываемые дополнительные Метод обоснования

оценки факторы нормы безотказности

функциони-

рования

Экономи- Сам факт отказа и затраты Определение минимума

ческий на его устранение суммарных затрат на разработ-

ку, производство и эксплуата-

цию системы

------------------------------------------------------------------------------------- Потери в производимой Определение максимума

продукции в результате эффекта на единицу

отказа суммарных затрат

Последствия отказов:

Требование

безопаснос- 1)Катастрофические По «принципу практической

ти или безу- уверенности»

словного ------------------------------------------------------------------------------

выполнения 2)Работа с перегрузкой По опыту предыдущих разра-

задачи боток и корреляционный

анализ

-----------------------------------------------------------------------------

3)Ухудшение характеристик Определение требуемой

выполнения задания эффективности

------------------------------------------------------------------------------

4)Задержка выполнения Моделирование ситуации

задания на определённое

время

Нормируемые показатели: средний ресурс, гамма-процентный ресурс (γ≥80%).

Доминирующие факторы, влияющие на величину и разброс ресурса:

- характер разрушения базового элемента;

- стабильность условий эксплуатации;

- степень загруженности объекта, систем, агрегатов;

- уровень технологии изготовления.

1.6.4. Требования к ремонтопригодности с учётом комплексных показателей.

Влияющие факторы:

-долговечность;

-уровень диагностики;

-уровень сложности операций при замене.

Требования к комплексным показателям:

-коэффициент готовности К_Г = 0,90 ÷ 0,99;

-коэффициент технического использования К_Т.И. = 0,80 ÷0,95.

Тогда суммарная продолжительность плановых ремонтов в ремонтном цикле

τ_р^Σ ≤ (0,15...0,04)•Т_р.ср. - τ^Σ_т.о

где

Т_р.ср. – средний ресурс машины (системы);

τ^Σ_т.о. – суммарная продолжительность плановых технических обслуживаний.

Сохраняемость – важное свойство для тех машин, которые имеют длительные перерывы в эксплуатации.

Показатели сохраняемости, которые используются при нормировании:

1)средний срок сохранности;

2) γ% срок сохранности;

3 ) назначенный срок хранения (при достижении которого использование системы по назначению не допускается).

Кроме требований по сохраняемости важно соблюдать все предписания по сохраняемости, например:

1)условия хранения (хранить в сухом, защищенном от солнца месте);

2)условия транспортировки (не кантовать, вертикально, ударная нагрузка не более 4g и т.п.).

Окончательное решение по нормированию надёжности технических систем необходимо принимать, соразмеряя вероятность отказа с его последствиями.

.

1.7. Методы анализа видов, последствий, критичности отказов и работоспособности

Проблема безопасности технических систем решается выбором метода анализа видов, последствий, критичности отказови работоспособности, который дает наиболее выгодное решение при несовершенных исходных данных.

Методы анализа видов, последствий, критичности отказовоснованы на качественном и количественном подходах к оценке опасностей.

Качественный анализ системы, как правило, предшествует количествен­ному. Например, измерениям должна предшествовать стадия идентифика­ции опасностей, выполняемая только на основе качественного анализа опасностей, который ведется просмотром изучаемой системы.

Качественные оценки ведутся по более грубой шкале, чем количественные, поскольку человек не может учесть более четырех - пяти факторов од­новременно в одной задаче.

Качественные методы анализа допускают использование полуколичест­венных оценок (больше, меньше), определенное ранжирование, например, по частоте встречающихся событий (никогда, редко, часто) или по сумме ущерба от последствий отказа.

Количественные методы эффективны по следующим причинам:

- оценки будущих характеристик системы могут выполняться по харак­теристикам компонентов системы. Оценки на этом уровне более точ­ны, а их погрешности меньше влияют на результат;

- оценки могут выполняться различными лицами, так что для каждого вида оценок может быть привлечен наиболее квалифицированный спе­циалист;

- оценки могут осуществляться методом последовательного приближе­ния, причем при каждом пересчете можно изучать влияние изменения исходных данных.

Причины каждого из возможных отказов определяют дополняющими друг друга методами анализа. Имеется два подхода при анализе причинных связей: прямой анализ и анализ с обратным порядком.

Анализ с прямым порядком начинается с определения перечня отказов и развивается в прямом направлении с определением последствий этих со­бытий («снизу вверх»).

Анализ с обратным порядком начинается с определения опасного состоя­ния системы, от которого в обратном направлении прослеживаются возмож­ные причины возникновения этого состояния (развивается «сверху вниз»).

При построении дерева событий (ДС), проведении анализа вида и по­следствий отказа (АВПО), анализа критичности (АК) используется прямой порядок. Обратный — для анализа с помощью деревьев отказов (ДО). Для предварительного анализа опасностей (ПАО) используется как прямой под­ход, так и обратный. Такое комбинированное использование обоих подхо­дов необходимо, чтобы полностью решить задачу анализа риска и надежно­сти систем.

1.7.1. Метод анализа опасности и работоспособности– АОР (Hazard and ORerability Study - HAZOR)

На основе этого метода (в ряде работ он именуется как «Метод изучения опасностей и функционирования», «Метод последовательной экспертизы», «Метод ключевых слов») возможно предсказание отдельных условий, при­водящих к реализации опасностей. Он предназначен для рациональной ор­ганизации функционирования производства и предотвращения несчастных случаев. По своей сути — это исследование, выполняемое на основе приме­нения в соответствии с эвристическими правилами ключевых терминов для выявления всех отклонений (опасных состояний) в работе системы от нор­мы, и описание возможных последствий обнаруженных отклонений для бе­зопасности функционирования, а также вероятных причин этих отклоне­ний и действий, необходимых для безопасного поддержания процесса. Метод не только обнаруживает недостатки и опасные состояния, но и явля­ется конструктивным, так как позволяет провести (в случае необходимости) усовершенствование или радикальную модификацию системы (установки).

Однако, он позволяет исследовать влияние отдельных отклонений техноло­гических параметров (температуры, давления, расхода вещества и др.) от регламентных режимов с точки зрения возникновения опасности. Этот метод по качеству и сложности соответствует АВПО и анализу критичности.

Процедура реализации метода заключается в изучении каждой составля­ющей технологической схемы (линии, блока и т. д.). Конструктивное реше­ние такой составляющей анализируется в том виде, в котором оно представ­лено в проектной документации. Затем набор ключевых терминов и слов «применяется» к этой составляющей и анализируются «сгенерированные» последствия.

1.7.2. Методы проверочного листа (Check-list) и «Что будет, если...?» («What — If»)

Метод использу­ет промежуточные признаки состояния системы и способствует предотвра­щению опасных событий. В плане мето­дического содержания эту схему можно применить к любому производству.

Описание каждой из выявленных опасностей следует заносить в карту (табл. 1.3).

Результат проверочного листа — перечень вопросов и ответов о соответствии исследуемой системы требованиям безо­пасности и указания по обеспечению безопасности (контрмеры). Метод проверочного листа отличается от «Что будет, если...?» более обширным представлением исходной информации и результатов о последствиях нарушений безопасности. Исследование существенно упрощается, если его обеспечить вспомогательными формами, унифицированными бланками, облегчающими на практике проведение анализа и представление результа­тов. Методы недороги и наиболее эффективны при исследовании безопас­ности хорошо изученных объектов с известной технологией или объектов с незначительным риском крупных аварий.

Таблица 1.3 Карта общего анализа опасностей

Подготовил_____________ Дата_____________________ Описание опасности________________________________ ________________________________________________ Участок системы__________________________________
Серьезность	Вероятность	Затраты	Действия
Вызывающая беспокойство	Небольшая	Допустимые	Несрочные
Предельно допустимая	Умеренная	Предельные	Анализ
Критическая	Значительная	Значительные	Немедленные
Катастрофическая

1.7.3. Анализ вида и последствий отказа – АВПО (Failure Mode and Effects Analysis — FMEA)

Применяется для качественной оценки безопасности технических сис­тем. Существенной чертой этого метода является рассмотрение каждой сис­темы в целом или каждой составной ее части на предмет того, как она может стать неисправной (вид и причина отказа) и как этот отказ воздействует на технологическую систему (последствия отказа).

Анализ вида и последствий отказа (АВПО) является анализом индук­тивного типа, с помощью которого систематически, на основе последовате­льного рассмотрения одного элемента за другим, анализируются все возможные виды отказов или аварийные ситуации и выявляются их резуль­тирующие воздействия на систему. Отдельные аварийные ситуации и виды отказов элементов выявляются и анализируются для того, чтобы определить их воздействие на другие близлежащие элементы и систему в целом. АВПО можно выполнить более детально, чем анализ с помощью дерева отказов, поскольку при этом необходимо рассматривать все возможные виды отка­зов или аварийные ситуации для каждого элемента системы.

Метод рассматривает все виды отказов по каждому элементу. Он ориен­тирован на аппаратуру и механические системы, прост для понимания, не требует применения математического аппарата. Такой анализ позволяет установить необходимость внесения изменений в конструкцию и оценить их влияние на надежность системы. Его недостаток состоит в том, что он рассматривает неопасные отказы, требует значительных затрат времени и часто не учитывает сочетания отказов и человеческого фактора.

Дата добавления: 2014-01-04