Надежность систем воздухоснабжения защитных сооружений в зоне возможных аварий

В соответствии с ведомственными нормативными документами на потенциально опасных промпредприятиях различных отраслей должны устраиваться защитные сооружения (3С) для работающего персонала и пункты управления, сблокированные с ЗС (убежищами). За пределами промплощадки, если она находится в городской застройке, в зоне воздействия опасных разрушительных процессов возводятся убежища для защиты населения. Эти сооружения должны обеспечивать защиту людей при авариях в мирное время и при воздействий поражающих средств в военное время.

Системы воздухоснабжения в указанных сооружениях выполняют как защитные функции (очистка зараженного воздуха, обеспечение подпора в сооружении), так и поддержание требуемых условий обитаемости (газовый состав воздуха и температурно-влажностный режим). Нарушение этих функций может привести к гибели укрываемых. Поэтому необходимо оценивать безотказность работы системы и возможность ее восстановления в заданные сроки (при отказах).

Для системы вентиляции защитного сооружения (режим 2) время безотказной работы должно составлять не менее длительности периода автономности (не менее 2-х суток) или расчетной длительности полной изоляции (режим 3). При ом допустимое время восстановления не должно превышать 15 минут в зимний период (допустимый перерыв в работе системы из условия нарастания концентрации зараженного воздуха, проникающего в сооружение через тамбур под действием теплового напора).

Как известно, повышение надежности системы возможно за счет резервирования отдельных элементов (узлов) и за счет сокращения времени восстановления отказавших элементов. В связи с этим во многих случаях надежность системы целесообразно оценивать вероятностью безотказной работы за время τ с учетом восстановления за время τ_В:

(36)

Вероятность безотказной работы системы за время τ при последовательном соединении элементов

(37)

P_вi – вероятность безотказной работы i-го элемента (узла) системы τ за время;

Р_В – вероятность восстановления системы за время τ_В;

п – число элементов в системе (последовательно соединенных в структурно-логической схеме).

Полагая экспоненциальным закон распределения отказов и восстановлений (что соответствует наименее благоприятным условиям, исключая стадию старения), получим

(38)

(39)

где λ_i – интенсивность отказов i-го элемента (узла) системы;

μ – средняя интенсивность восстановления системы;

μ_i – интенсивность восстановления i-го элемента (узла) системы.

При относительно низком значении надежности предусматривают резервирование (дублирование) тех элементов (узлов), интенсивность отказа которых наиболее высока. В этом случае наименее затратным вариантом является ненагруженный «холодный») резерв. Для ненагруженного дублирования восстанавливаемого элемента (узла) вероятность безотказной, работы

(40)

Если система состоит из последовательно соединенных элементов (узлов), часть из которых дублирована, то вероятность безотказной работы с учетом восстановления

(41)

Таблица 15

Варианты заданий к лабораторной работе № 5

№ Варианта	Требуемая надёжность	Максимально допустимое время перерыва в работе ч	Расчетное время работы системы ч
	0,75	0,25
	0,8	0,35
	0,84	0,35
	0,65	0,65
	0,98	0,65
	0,78	0,24
	0,85	0,35
	0,87	0,29
	0,74	0,47
	0,76	0,45
	0,78	0,43
	0,87	0,25
	0,84	0,35
	0,82	0,35
	0,87	0,65
	0,9	0,65
	0,75	0,24
	0,8	0,35
	0,84	0,29
	0,65	0,47
	0,98	0,45
	0,78	0,43
	0,85	0,25
	0,87	0,35
	0,74	0,35
	0,76	0,65
	0,78	0,65
	0,87	0,24
	0,84	0,35
	0,82	0,29
	0,87	0,47
	0,9	0,45

Пример 5.Порядок выполнения и оформления лабораторной работы № 5