Описание технической системы

Содержание

Содержание. 3

ВВЕДЕНИЕ. 5

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ. 7

1.1 Описание технической системы.. 7

2 Расчет надежности технической системы.. 10

2.1 Определение средней наработки на отказ выделенных элементов. 10

2.2 Построение структурных схем. 10

2.3 Моделирование внезапных отказов. 12

2.4 Моделирование постепенных отказов. 14

3 Качественная и количественная оценка безопасности функционирования эргатической системы.. 19

3.1 Обстоятельства несчастного случая эргатической системы.. 19

3.2 Перечень нормативных правил по технике безопасности при погрузочно-разгрузочных работах. 22

3.3. Разбивка нормативных данных на сферы функционирования. 25

3.4 Построение фрагментов «дерева событий» по сферам функционирования 28

3.5 Определение функции алгебры логики (ФАЛ) по сферам функционирования на основе построенных фрагментов «дерева событий». 29

3.6 Ранжирование событий по сферам функционирования эргатической системы на основе ФАЛ.. 30

3.7 Построение общего «дерева событий». 30

3.8 Количественное определение вероятности верхнего нежелательного события на основе априорных вероятностей «дерева событий» эргатической системы.. 31

4 Оценка экономической эффективности функционирования эргатической системы 33

4.1 Распределение серьезности затрат в зависимости от класса последствий 33

4.2 Расчет ущерба от верхнего нежелательного события эргатической системы 34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 37

ЛИТЕРАТУРА.. 38

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Определяющим критерием безопасности яв­ляется надежность - один из, основных показателей качества любой системы (конструкции), заключающаяся в способности выполнять заданные функции. Основной целью анализа безопасности и надежности является уменьшение вероятности ава­рий и связанных с ними несчастных случаев, человеческих жертв, экономических потерь и нарушений в окружающей среде.

Никакая другая отрасль науки и техники не получила за последние десятилетия такого широкого применения, как методы анализа безопасности, риска и надежности. В начале 60 годов анализ основывался на эмпирических методах. Начиная с 70-х годов проблемы, связанные с безопасностью, экологией, качеством продукции, и вмешательством правительственных ор­ганов в проектирование, строительство и эксплуатацию предприятий (в основном в западноевропейских странах) привели к широкому внедрению принципиально новой технологии расче­тов.

Одним из перспективных методов анализа безопасности и надежности систем является метод "дерева событий". Ценность метода "дерева событий”, “дерева отказов" заключается в следующем:

· метод позволяет специалисту глубоко проанализировать количественные и качественные аспекты безопасности, надёжности;

· провести анализ несчастных случаев;

· провести оценку опасности технологических процессов;

· провести оценку экологического влияния различных процессов;

· выбор правильных управленческих решений при оценке ситуаций с помощью модели “дерева решений”;

· получить графический наглядный материал для практического руководства ведения безопасных работ и т.д.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Описание технической системы

 

На рис. 1 показано устройство вертикального трехвинтового герметичного насоса ЭМН 355/4,5, предназначенного для перекачивания масла, с подачей 355 м³/ч и давлением нагнетания 0,45 МПа. Насос состоит из корпуса 6, заодно целое с которым отлиты всасывающий и напорный патрубки, обоймы 7 для винтов 5, верхней 4и нижней 8 крышек, в которых размещены шариковые подшипники 3и 9. Для защиты приводного двигателя и насоса последний снабжен предохранительно-перепускным клапаном 1, обеспечивающим полный перепуск жидкости из напорной полости во всасывающую 2, если давление достигнет 0,6 МПа. Винты насоса имеют по две противоположно направленные нарезки с циклоидальным профилем. Подшипник воспринимает радиальную нагрузку от привода на ведущий винт 5 и остаточное осевое усилие, а также ограничивает осевое перемещение комплекта винтов. Нижний подшипник 9служит только опорным. Охлаждение трущихся поверхностей уплотнения, а также смазка подшипников и рабочих винтов производятся перекачиваемой жидкостью.

Рисунок 1. Вертикальный трехвинтовой насос ЭМН 335/4,5

1 – предохранительно-перепускной клапан; 2 - всасывающая полость;

3 и 9 – шариковые подшипники; 4 – верхняя крышка; 5 – винты; 6 – корпус;

7 – обойма; 8 – нижняя крышка.

На рис. 1 показано устройство вертикального трехвинтового герметичного насоса ЭМН 355/4,5. Насос состоит из корпуса 6, заодно целое с которым отлиты всасывающий и напорный патрубки, обоймы 7 для винтов 5, верхней 4и нижней 8 крышек, в которых размещены шариковые подшипники 3и 9,. Для защиты приводного двигателя и насоса последний снабжен предохранительно-перепускным клапаном 1, обеспечивающим полный перепуск жидкости из напорной полости во всасывающую 2, если давление достигнет 0,6 МПа.

 

Расчет надежности технической системы

Построение структурных схем

 

Условимся все устройства называть системой, а составные части — ее элементами. Определим, какие элементы подвержены внезапному отказу, какие — постепенному. Обозначим отказы элементов устройства через Х₁, Х₂, Х_З, …, Х_n и определим тип отказа.

 

X1

X2

X4

X3

X5

X6

X7

X8

Рисунок 2. Структурная схема надежности механической системы

 

Составим на основе структурной схемы «дерево отказов», используя правило Моргана, когда последовательное соединение элементов в логической структуре «дерева» соединяется логическим знаком «ИЛИ», параллельные соединения — знаком «И».

X1

КС

Х8

Rа

Х4

Х5

Х2

Х3

Rb

Х6

Х7

Рисунок 3. «Дерево отказов»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате расчёта надёжности технической системы (вертикальный трехвинтовой насос ЭМН 335/4,5насос) получил коэффициент отказа системы R_кс= 0,011.

При построении «дерева причин» и его анализе, мы выяснили, что наиболее чаще встречающимися событиями являются: отсутствие упоров, поддерживающих трубы, отсутствие начальника смены, а также способ формирования штабеля не был отражён в технологической карте.

Таким образом, ожидаемые потери при появлении головного события составляют: Е = 10510.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Кравец В.А. Системный анализ безопасности в нефтяной и газовой промышленности. - М.: Недра, 2004. - 117 с.

2. Решетов. Д. Н., Иванов. А.С., Фадеев. В. 3. Надежность машин. М.: Высш. шк., 2008.- 234 с.

3. Половко A.M. Основы теории надежности. М.: Наука, 2007 -446 с.

4. Хенли Э.Дж., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска / Пер. с англ. B.C. Сыромятников, Г.С. Деминой. / Под общ. ред. B.C. Сыромятникова. - М.: Машиностроение: 2004. -.528 с.

5. Половко А.М. Сборник задач по основам теории надежности. Изд. М.: Высш. Шк., 2009. – 324с.

 

Содержание

Содержание. 3

ВВЕДЕНИЕ. 5

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ. 7

1.1 Описание технической системы.. 7

2 Расчет надежности технической системы.. 10

2.1 Определение средней наработки на отказ выделенных элементов. 10

2.2 Построение структурных схем. 10

2.3 Моделирование внезапных отказов. 12

2.4 Моделирование постепенных отказов. 14

3 Качественная и количественная оценка безопасности функционирования эргатической системы.. 19

3.1 Обстоятельства несчастного случая эргатической системы.. 19

3.2 Перечень нормативных правил по технике безопасности при погрузочно-разгрузочных работах. 22

3.3. Разбивка нормативных данных на сферы функционирования. 25

3.4 Построение фрагментов «дерева событий» по сферам функционирования 28

3.5 Определение функции алгебры логики (ФАЛ) по сферам функционирования на основе построенных фрагментов «дерева событий». 29

3.6 Ранжирование событий по сферам функционирования эргатической системы на основе ФАЛ.. 30

3.7 Построение общего «дерева событий». 30

3.8 Количественное определение вероятности верхнего нежелательного события на основе априорных вероятностей «дерева событий» эргатической системы.. 31

4 Оценка экономической эффективности функционирования эргатической системы 33

4.1 Распределение серьезности затрат в зависимости от класса последствий 33

4.2 Расчет ущерба от верхнего нежелательного события эргатической системы 34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 37

ЛИТЕРАТУРА.. 38

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Определяющим критерием безопасности яв­ляется надежность - один из, основных показателей качества любой системы (конструкции), заключающаяся в способности выполнять заданные функции. Основной целью анализа безопасности и надежности является уменьшение вероятности ава­рий и связанных с ними несчастных случаев, человеческих жертв, экономических потерь и нарушений в окружающей среде.

Никакая другая отрасль науки и техники не получила за последние десятилетия такого широкого применения, как методы анализа безопасности, риска и надежности. В начале 60 годов анализ основывался на эмпирических методах. Начиная с 70-х годов проблемы, связанные с безопасностью, экологией, качеством продукции, и вмешательством правительственных ор­ганов в проектирование, строительство и эксплуатацию предприятий (в основном в западноевропейских странах) привели к широкому внедрению принципиально новой технологии расче­тов.

Одним из перспективных методов анализа безопасности и надежности систем является метод "дерева событий". Ценность метода "дерева событий”, “дерева отказов" заключается в следующем:

· метод позволяет специалисту глубоко проанализировать количественные и качественные аспекты безопасности, надёжности;

· провести анализ несчастных случаев;

· провести оценку опасности технологических процессов;

· провести оценку экологического влияния различных процессов;

· выбор правильных управленческих решений при оценке ситуаций с помощью модели “дерева решений”;

· получить графический наглядный материал для практического руководства ведения безопасных работ и т.д.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Описание технической системы

 

На рис. 1 показано устройство вертикального трехвинтового герметичного насоса ЭМН 355/4,5, предназначенного для перекачивания масла, с подачей 355 м³/ч и давлением нагнетания 0,45 МПа. Насос состоит из корпуса 6, заодно целое с которым отлиты всасывающий и напорный патрубки, обоймы 7 для винтов 5, верхней 4и нижней 8 крышек, в которых размещены шариковые подшипники 3и 9. Для защиты приводного двигателя и насоса последний снабжен предохранительно-перепускным клапаном 1, обеспечивающим полный перепуск жидкости из напорной полости во всасывающую 2, если давление достигнет 0,6 МПа. Винты насоса имеют по две противоположно направленные нарезки с циклоидальным профилем. Подшипник воспринимает радиальную нагрузку от привода на ведущий винт 5 и остаточное осевое усилие, а также ограничивает осевое перемещение комплекта винтов. Нижний подшипник 9служит только опорным. Охлаждение трущихся поверхностей уплотнения, а также смазка подшипников и рабочих винтов производятся перекачиваемой жидкостью.

Рисунок 1. Вертикальный трехвинтовой насос ЭМН 335/4,5

1 – предохранительно-перепускной клапан; 2 - всасывающая полость;

3 и 9 – шариковые подшипники; 4 – верхняя крышка; 5 – винты; 6 – корпус;

7 – обойма; 8 – нижняя крышка.

На рис. 1 показано устройство вертикального трехвинтового герметичного насоса ЭМН 355/4,5. Насос состоит из корпуса 6, заодно целое с которым отлиты всасывающий и напорный патрубки, обоймы 7 для винтов 5, верхней 4и нижней 8 крышек, в которых размещены шариковые подшипники 3и 9,. Для защиты приводного двигателя и насоса последний снабжен предохранительно-перепускным клапаном 1, обеспечивающим полный перепуск жидкости из напорной полости во всасывающую 2, если давление достигнет 0,6 МПа.