- •Основы надёжности природоохранных объектов
- •Введение. Краткий исторический очерк. Цели и задачи курса.
- •Содержание работы
- •Оформление пояснительной записки
- •Список рекомендуемой литературы
- •Анализ риска. Определение и измерение риска. Кривая Фармера. Законодательные акты регламентирующие риск.
- •Лекция 4 Качественный анализ надёжности систем. Построение дерева ошибок и дерева отказов. Выявление главных событий и взаимосвязи компонентов системы.
- •Лекция 5
- •Лекция 6
- •Лекция 8. Мероприятия по исключению из эксплуатации периода приработки и повышенного износа
- •Лекция 9. Надёжность систем. Зависимость надёжности систем от надёжности элементов при последовательном и параллельном соединении. Понятие о резервировании.
- •Среднее время до первого отказа - удобный показатель для описания катастроф.
- •Лекция 11. Краткие сведения о количественном исследовании систем при независимости базовых событий. Системы с голосованием.
- •Лекция 12. Особый вид резервирования – накопительные ёмкости
- •Лекция 13 Восстанавливаемые элементы и системы.
- •Лекция 15. Системы с защитой.
- •Лекция 16. Учёт человеческого фактора при анализе надёжности систем. Ошибки оператора.
- •Лекция 18. Подведение итогов.
- •Модуль 1
- •Модуль 2
Министерство образования и науки Украины
Донбасская национальная академия
строительства и архитектуры
ДонНАСА
Кафедра «Прикладная экология и химия»
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
(тезисы)
по дисциплине
Основы надёжности природоохранных объектов
для студентов специальности 7.070801 (специалисты)
«Экология и охрана окружающей среды»
Код 2510
Составил проф. Кравец В.А.
Макеевка-2009
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
1. |
Исторический очерк. О курсовой работе. |
3 |
2 |
Краткие сведения из теории вероятностей |
5 |
3 |
Анализ риска |
7 |
4 |
Качественный анализ надёжности систем |
8 |
5 |
Экспериментальные и статистические методы оценки надёжности базовых элементов |
9 |
6 |
Зависимость интенсивности отказов от времени работы элемента. Экспоненциальная зависимость вероятности безотказной работы от времени P=f(t) для невосстанавливаемых систем. |
10 |
7 |
Другие виды зависимости P(t). |
12 |
8 |
Мероприятия по исключению из эксплуатации периода приработки и повышенного износа |
12 |
9 |
Надёжность систем. Зависимость надёжности систем от надёжности элементов при последовательном и параллельном соединении. Понятие о резервировании. |
13 |
10 |
Количественные аспекты анализа систем. Применение вычислительной техники для обработки баз данных. Характеристика программ для анализа частоты отказов и расчёта уровней риска. |
13 |
11 |
Краткие сведения о количественном исследовании систем при независимости базовых событий. Системы с голосованием. |
14 |
12 |
Особый вид резервирования - накопительные ёмкости |
15 |
13 |
Восстанавливаемое оборудование и системы |
16 |
14 |
Краткие сведения о количественном исследовании систем при взаимозависимости базовых событий. Марковская модель для описания резервирования. Коэффициенты неготовности. Количественный анализ совместных причин. Безусловная интенсивность отказов системы |
16 |
15 |
Системы с защитой |
18 |
16 |
Учёт человеческого фактора при анализе надёжности систем. Ошибки оператора |
18 |
17 |
.Рассмотрение отдельных примеров расчёта надёжности систем. |
19 |
18 |
Заключительная лекция. Подведение итогов. Пожелание успехов в труде и счастья в личной жизни. |
20 |
|
Литература |
21 |
|
Контрольные вопросы |
21 |
Лекция 1.
Введение. Краткий исторический очерк. Цели и задачи курса.
«Всё, что может испортиться, - обязательно портится. Всё, что не может испортиться, - портится тоже» - эта шутливая истина определяет особое отношение потребителя к надёжности технического изделия как к основному параметру, характеризующему его эксплуатационные свойства.
Стандарт определяет надёжность как свойство изделия выполнять функции, сохраняя во времени значения установленных параметров в заданных пределах.
Вследствие очевидных причин первые систематические исследования по надёжности были проведены в авиационно-космической промышленности. В связи с ростом числа авиаперевозок после второй мировой войны были выполнены сравнительные исследования надёжности одно- и многомоторных самолётов, разработаны критерии безотказности и необходимые уровни безопасности полётов. Например, было установлено, что число аварий при посадке составляет в среднем одну на миллион посадок. В связи с этим при разработке систем автоматической посадки к ним предъявлялись требования обеспечить уровень надёжности, при котором число аварий не превышает одной на 107 посадок. Таким образом, появились численные оценки надёжности систем и процессов и были сформулированы требования к этим системам или процессам.
Тогда же для получения численных характеристик надёжности сложных систем стали применять стендовые испытания элементов этих систем, и были установлены математические законы вычисления надёжности системы в целом по надёжности её элементов.
В 50-е годы повышается интерес к безопасности во всех отраслях промышленности, но наиболее заметен этот процесс в ядерной и аэрокосмической отрасли. Для описания надёжности компонентов стали применять термины «интенсивность отказов», «ожидаемый срок службы» и «прогнозирование вероятности безотказной работы», которые употребляются и в настоящее время. При расчёте параметров надёжности впервые стали учитывать возможные ошибки оператора, т.е. человеческий фактор. Таким образом, человек стал рассматриваться как составной элемент сложной технической системы.
В 60-70-е годы в основном изучались эффекты воздействия отказов отдельных элементов на поведение системы в целом. Если ранее усилия в основном были направлены на достижение надёжности каждого элемента, то в этот период стремились применить технические решения обеспечения надёжности путём дублирования систем и ограничения функционирования ненадёжных компонентов. Начало эры пилотируемых космических полётов повысили значение такого показателя как «вероятность безотказной работы в течение заданного времени», что опиралось на требование «разового использования».
Большие усилия были приложены к эксплуатационным исследованиям надёжности. Каждый случай отказа старательно протоколировался, причины отказа устанавливались, статистический материал анализировался. В аэрокосмической и ядерной промышленности эта система сохранилась поныне и не утратила своей важности. В 80-е годы методы анализа и обеспечения надёжности стали применяться и в других отраслях, в том числе при выпуске потребительских товаров для обеспечения их потребительских качеств. При анализе надёжности стали широко применяться компьютеры.
В этот период резко возросли требования к защите окружающей среды как при нормальной работе предприятий, так и при различных промышленных катастрофах. Следствием этого стало принятие ряда законодательных актов, формулирующих требования к надёжности и введение дисциплины «Основы надёжности» в курс подготовки студентов-экологов в славной Донбасской государственной академии строительства и архитектуры.
Целью курса является обучение студентов методам анализа безопасности, анализа последствий аварий и численной оценки риска, а также получение навыков разработки мероприятий повышающих надёжность работы технологических систем и оборудования.
В рамках данного курса предусмотрено выполнение курсовой работы и использование материалов курса при дипломном проектировании.
Курсовая работа – методика выполнения.
Цели и задачи курсовой работы
Целью курсовой работы является изучение и закрепление основ теории надёжности, приобретение навыков выполнения практических расчётов и самостоятельного решения технических задач, связанных с обеспечением надёжности технологических систем природоохранного назначения.
Задачей курсовой работы является качественная и количественная оценка надёжности технологических систем, предназначенных для очистки газа, сточных вод или переработки отходов, разработка мероприятий по повышению надёжности таких систем и оценка эффективности этих мероприятий.
Курсовая работа может быть составной частью пояснительной записки к дипломному проекту и входить в дипломный проект в качестве самостоятельного раздела.