- •Введение
- •1. Научно-техническая революция и техногенный риск
- •2. Используемые в теории надежности модели распределений
- •2.1. Закон распределения Пуассона
- •2.2. Экспоненциальное распределение
- •2.3. Нормальный закон распределения
- •3. Оценка надежности с помощью математических зависимостей
- •3.1. Функциональные зависимости надежности
- •3.2. Теоремы сложения и умножения вероятностей
- •4. Основные понятия и показатели надежности машин и технических систем
- •5. Причины потери работоспособности технического оборудования
- •5.1. Источники и причины изменения начальных параметров технической системы
- •5.2. Процессы, снижающие работоспособность системы
- •5.3. Классификация процессов, действующих на машину, по скорости их протекания
- •5.4. Допустимые и недопустимые виды повреждений деталей и сопряжений
- •5.5. Показатели надежности технических систем
- •1. Показатели, связанные со сроком службы изделия:
- •2. Показатели, связанные с ресурсом изделия:
- •6. Характеристики надежности элементов и систем
- •6.1. Показатели надежности невосстанавливаемого элемента
- •Результаты испытаний элемента (к примеру 6.3)
- •6.2. Показатели надежности восстанавливаемого элемента
- •Статистические данные, полученные при эксплуатации сложной технической системы (к примеру 6.6)
- •6.3. Показатели надежности системы, состоящей из независимых элементов
- •6.4. Распределение нормируемых показателей надежности
- •7. Структурные модели и схемы надежности технических систем
- •7.1. Структурные модели надежности сложных систем
- •7.2. Структурная схема надежности системы с последовательным соединением элементов
- •7.3. Структурные схемы надежности систем с параллельным соединением элементов
- •7.4. Структурные схемы надежности систем с другими видами соединения элементов
- •8. Методы анализа надежности и техногенного риска
- •8.1. Определения и символы, используемые при построении дерева
- •Символы и названия логических знаков [2]
- •8.2. Процедура анализа дерева отказов
- •8.3. Построение дерева отказов
- •Результаты анализа происшествия
- •8.4. Качественная и количественная оценка дерева отказов
- •8.5. Преимущества и недостатки метода дерева отказов
- •9. Снижение техногенного риска объектов экономики
- •9.1. Понятие риска
- •Классификация и характеристика видов риска
- •Источники и факторы индивидуального риска
- •Источники и факторы технического риска
- •Источники и факторы экологического риска
- •Источники и факторы социального риска
- •Рекомендации по выбору методов анализа риска
- •Критерии оценки пожарной опасности производства
- •Показатели, характеризующие организацию обеспечения
- •Риск потерь от пожаров r Суммарная оценка организации обеспечения Пожарной безопасности на предприятии
- •9.2. Моделирование риска
- •9.3. Принципы построения информационных технологий управления риском
- •9.4. Критерии приемлемого риска
- •Затраты на безопасность
- •Данные для проведения экспертной оценки и прогнозирования риска при возникновении опасных ситуаций
- •Исходные статистические данные по возникновению критических ситуаций на предприятиях отрасти в течение года работы
- •9.5. Управление риском
- •Система анализа опасностей и риска
- •9.6. Применение теории риска в технических системах
- •9.7. Анализ и оценка риска при декларировании безопасности производственного объекта
- •Категории опасных веществ
- •9.8. Разработка декларации промышленной безопасности
- •И приложений к ней
- •Раздел 1. Общие сведения
- •Раздел 2. Результаты анализа безопасности
- •Раздел 3. Обеспечение требований промышленной безопасности
- •Раздел 4. Выводы
- •Раздел 5. Ситуационный план
- •Раздел 1. Сведения об организации
- •Раздел 2. Анализ безопасности
- •Раздел 3. Выводы и предложения
- •Раздел 4. Ситуационные планы
- •9.9. Оценка риска аварий
- •Причины пожаров на объектах хранения нефтепродуктов
- •Опасности технологического процесса и оборудования
- •Взрывопожароопасные свойства бензина и керосина
- •9.10. Ионизирующее излучение как источник риска
- •9.11. Основные показатели опасности и риска
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Оглавление
- •Надежность технических систем и техногенный риск
- •394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября,84
5. Причины потери работоспособности технического оборудования
Для выполнения инженерных расчетов, обеспечивающих надежность, например, пожарного оборудования, необходимо изучить общие подходы к расчетам любых машин и механизмов [2]. Расчеты обеспечения надежности машин очень сложны в связи с тем, что во всех закономерностях изменений их технических характеристик (параметров) проявляется фактор времени. Изменения, происходящие в изделиях (технических системах - ТС), являются случайными, достаточно сложными и разнообразными.
Показатели надежности, которые характеризуют качество изделий, машин, технических средств, также являются случайными. Однако, несмотря на разнообразие машин, механизмов, технических средств, формирование показателей надежности происходит по некоторым общим, подчиняющимся некоторой логике законам. То есть происходящие в машинах какие-то необратимые процессы зависят от воздействия механической, тепловой, химической и др. видов энергии, воздействие которых также является случайным. Поэтому для расчета и оценки показателей надежности любых машин, механизмов и используются методы теории вероятности и математической статистики.
5.1. Источники и причины изменения начальных параметров технической системы
Те изменения, которые происходят с течением времени в любой технической системе и приводят к потере ее работоспособности, связаны с внешними и внутренними воздействиями, которым она подвергается [2]. В процессе эксплуатации на систему действуют все виды энергии, что может привести к изменению параметров отдельных элементов, механизмов и системы в целом. При этом имеются три основных источника воздействий:
энергия окружающей среды, включая человека, исполняющего функции оператора или ремонтника;
внутренние источники энергии, связанные как с рабочими процессами, протекающими в технической системе, так и с работой отдельных элементов системы;
потенциальная энергия, которая накоплена в материалах и деталях узлов системы в процессе их изготовления (внутренние напряжения в отливке, монтажные напряжения).
При работе технического объекта наблюдаются следующие основные виды энергии, влияющие на его работоспособность.
Механическая энергия, которая не только передается по всем элементам системы в процессе работы, но и воздействует на нее в виде статических или динамических нагрузок от взаимодействия с внешней средой.
Силы, возникающие в узлах технической системы, определяются характером рабочего процесса, инерцией перемещающихся частей, трением в кинематических парах. Эти силы являются случайными функциями времени. Природа их возникновения, как правило, связана со сложными физическими явлениями.
Механическая энергия в системе может возникнуть и как следствие тех затрат энергии, которые имели место при изготовлении отдельных частей системы и сохранились в них в потенциальной форме. Например, деформация частей при перераспределении внутренних напряжений, изменение объема детали после ее термической обработки происходят без всяких внешних воздействий.
Тепловая энергия, которая действует на систему и ее части при колебаниях температуры окружающей среды, при осуществлении рабочего процесса (особенно сильные тепловые воздействия имеют место при работе двигателей и ряда технологических машин), при работе приводных механизмов, электротехнических и гидравлических устройств.
Химическая энергия, которая также оказывает влияние на работу системы. Даже воздух, который содержит влагу и агрессивные составляющие, может вызвать коррозию отдельных узлов системы.
Если же оборудование системы работает в условиях агрессивных сред (оборудование химической промышленности, суда, многие машины текстильной промышленности и др.), то химические воздействия вызывают процессы, приводящие к разрушению отдельных элементов и узлов системы.
Ядерная (атомная) энергия, выделяющаяся в процессе превращения атомных ядер, может воздействовать на материалы (особенно в космосе), изменяя их свойства.
Электромагнитная энергия в виде радиоволн (электромагнитных колебаний), пронизывающая все пространство вокруг объекта. Может оказать влияние на работу электронной аппаратуры.
Биологические факторы, которые также могут влиять на работоспособность системы. Например, в тропических странах имеются микроорганизмы, которые не только разрушают некоторые виды пластмасс, но даже могут воздействовать на металл.
Таким образом, все виды энергии действуют на техническую систему и ее механизмы, вызывают в ней целый ряд нежелательных процессов, создают условия для ухудшения ее технических характеристик.