Логико-вероятностный метод расчета надежности систем

спомощью дерева отказов.

Назначение дерева отказов

Главной целью при изучении опасностей, свойственных системе, является определение причинных взаимосвязей между исходными аварийными событиями, относящимися к оборудованию, персоналу и окружающей среде и приводящими к аварии в системе, а также отыскание способов устранения вредных воздействий путем перепрофилирования системы или ее усовершенствования.

Причинные взаимосвязи можно установить с помощью дерева отказов, которое потом подвергается анализу. После того как сочетания исходных аварийных событий, ведущих к возникновению опасных ситуаций в системе, выявлены, система может быть усовершенствована и опасности уменьшены.

1.3.6.2. Основные блоки дерева отказов

Имеется два типа блоков: логические символы и символы событий.

Логические символы

Они связывают события в соответствии с их причинными взаимосвязями. Логический знак может иметь один или несколько входов, но только один выход, или выходное событие.

Выходное событие логического знака «и» наступает в том случае, если все входные события появляются одновременно. С другой стороны, выходное событие у логического знака «или» происходит, если имеет место любое из входных событий. Примеры применения логических знаков показаны на рис. 1.22. Событие «Возникновение пожара» имеет место, если два события «Утечка горючей жидкости» и «Очаг воспламенения вблизи горючей жидкости» происходят одновременно. Последнее событие случается, если происходит одно из двух событий «Наличие искры» или «Курящий рабочий».

Рис. 1.22. Пример использования логических знаков “и” и “или”

Символы событий.

События имеют следующее содержание:

1) Прямоугольный блок (рис.1.23, а) обозначает событие отказа, которое возникает в результате более элементарных, исходных отказов, соединенных с помощью логических элементов;

2) Круглый блок (рис.1.23, б) обозначает исходный отказ отдельного элемента в пределах данной системы или окружающей среды. Это - исходное событие, обеспеченное достаточными данными.

3) Блок в виде ромба (рис.1.23,в)обозначает недостаточно детально разработанное событие в том смысле, что анализ не доведен до исходных отказов в силу отсутствия необходимой информации, средств или времени.

	a)		б)		в)

Рис. 1.23. Основные символы событий

а) прямоугольник, б) круг, в) ромб.

Процедура построения дерева отказов

В качестве примера построения дерева отказов рассмотрим конечное событие «Отказ запуска электродвигателя» для системы, представленной на рис.1.24.

Рис. 1.24. Электрическая схема системы:

1 – генератор, 2- выключатель, 3 – двигатель.

Построение дерева отказов приведено на рис. 1.25

	Отказ запуска электродвигателя

Рис. 1.25. Дерево отказов для системы, показанной на рис. 1.24.

1,2,3 - исходные отказы электродвигателя, выключателя и генератора соответственно;

4,5,6 - вторичные отказы электродвигателя, выключателя и генератора соответственно.

Конечное событие «Отказ запуска электродвигателя » может быть вызвано тремя причинами: первичный отказ электродвигателя, вторичный отказ и ошибочная команда. Первичные отказы - это отказы самого электродвигателя, возникающие в результате естественного старения.

Вторичные отказы возникают из-за причин, вызывающих нарушение условий эксплуатации электродвигателя, например, недопустим длительный режим нагрузки, выход условий работы за установленные пределы (повышенная механическая вибрация), неправильное обслуживание (например, некондиционная смазка подшипников электродвигателя).

Ошибочные команды вызываются самопроизвольными управляющими сигналами или помехами; например «Отсутствием тока в электродвигателе».