ДЗ

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана
(национальный исследовательский университет)»
(МГТУ им. Н.Э. Баумана)
ФАКУЛЬТЕТ
ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЕ
КАФЕДРА
ЭКОЛОГИЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Домашнее задание
на тему
«Построение дерева отказов
и расчет вероятности отказа
системы хранения СУГ»
Студент ___Э9-82Б____
____________
(Группа)
(Подпись, дата)
Студент ___Э9-82Б____
____________
(Группа)
Преподаватель
2024 г.
А. А. Прошкина
(И.О.Фамилия)
В. Р. Тлегенов
(Подпись, дата)
(И.О.Фамилия)
____________
Р.А. Таранов
(Подпись, дата)
(И.О.Фамилия)
Номер
Наименование исходного события
Вероятность
1
Термическое воздействие
1,9 ∙ 10−6
2
Износ металла (коррозия)
2,3 ∙ 10−9
3
Механическое воздействие
1,15 ∙ 10−6
4
Дефект металла (заводской брак)
1,17 ∙ 10−6
5
Дефект металла (заводской брак)
1,17 ∙ 10−6
6
Механическое воздействие
1,15 ∙ 10−6
7
Износ металла (коррозия)
2,3 ∙ 10−9
8
Механическое воздействие
1,15 ∙ 10−6
9
Пропуски зажигания
3,0 ∙ 10−6
10
Загрязнение катализатора
1,0 ∙ 10−6
11
Механическое воздействие
1,15 ∙ 10−6
12
Износ металла (коррозия)
2,3 ∙ 10−9
13
14
Дефект металла (заводской брак)
Термическое воздействие
15
Дефект металла (заводской брак)
1,17 ∙ 10−6
16
Механическое воздействие
1,15 ∙ 10−6
17
Износ металла (коррозия)
2,3 ∙ 10−9
1,17 ∙ 10−6
1,9 ∙ 10−6
Расчет производится по следующим формулам:
𝑃 = 1 − (1 − 𝑃1 ) ∙ (1 − 𝑃2 ) … (1 − 𝑃𝑖 ) при логическом условии «или» (+)
𝑃 = 𝑃1 ∙ 𝑃2 ∙ … ∙ 𝑃𝑖 при логическом условии «и» ( ∙ )
Выход из строя ёмкости для хранения СУГ из-за износа металла или заводского брака:
𝑃21 = 1 − (1 − 𝑃1 ) ∙ (1 − 𝑃2 ) = 1 − (1 − 2,3 ∙ 10−9 ) ∙ (1 − 1,17 ∙ 10−6 ) = 1,172 ∙ 10−6
Выход из строя воздуховодов, вызванный заводским браком, механическим воздействием или
износом металла:
𝑃22 = 1 − (1 − 𝑃3 ) ∙ (1 − 𝑃4 ) ∙ (1 − 𝑃5 ) =
= 1 − (1 − 2,3 ∙ 10−9 ) ∙ (1 − 1,15 ∙ 10−6 ) ∙ (1 − 1,17 ∙ 10−6 ) = 2,322 ∙ 10−6
Короткое замыкание, вызванное выходом из строя проводов и ошибкой персонала
(неиспользованием средств защиты):
𝑃19 = 𝑃7 ∙ 𝑃8 = 3,0 ∙ 10−6 ∙ 1,1 ∙ 10−1 = 3,3 ∙ 10−7
Выход из строя холодильника, вызванный отключением подачи электричества, коротким
замыканием или утечкой охлаждающей жидкости:
𝑃23 = 1 − (1 − 𝑃6 ) ∙ (1 − 𝑃19 ) ∙ (1 − 𝑃9 ) =
= 1 − (1 − 1,1 ∙ 10−8 ) ∙ (1 − 3,3 ∙ 10−7 ) ∙ (1 − 1,37 ∙ 10−6 ) = 1,711 ∙ 10−6
Поломка фильтра, вызванная заполнением сетчатого фильтрующего элемента и ошибкой
персонала при настройке прибора:
𝑃20 = 𝑃13 ∙ 𝑃14 = 1,0 ∙ 10−6 ∙ 3,5 ∙ 10−3 = 3,5 ∙ 10−9
Выход из строя оснастки воздуховодов, вызванный поломкой отсечных клапанов, поломкой
фильтра, поломкой регуляторов давления или поломкой манометра:
𝑃24 = 1 − (1 − 𝑃10 ) ∙ (1 − 𝑃11 ) ∙ (1 − 𝑃12 ) ∙ (1 − 𝑃20 ) ∙ (1 − 𝑃15 ) ∙ (1 − 𝑃16 ) ∙ (1 − 𝑃17 ) ∙ (1 − 𝑃18 ) =
= 1 − (1 − 1,0 ∙ 10−4 ) ∙ (1 − 1,0 ∙ 10−4 ) ∙ (1 − 1,0 ∙ 10−4 ) ∙ (1 − 3,5 ∙ 10−9 ) ∙ (1 − 9,69 ∙ 10−4 ) ∙
∙ (1 − 9,69 ∙ 10−4 ) ∙ (1 − 1,0 ∙ 10−4 ) ∙ (1 − 1,0 ∙ 10−5 ) = 2,346 ∙ 10−3
Выход из строя системы хранения СУГ, вызванный отказом емкости для хранения СУГ,
отказом
воздухопроводов,
отказом
холодильника
или
отказом
системы
оснастки
воздуховодов:
𝑃23 = 1 − (1 − 𝑃21 ) ∙ (1 − 𝑃22 ) ∙ (1 − 𝑃23 ) ∙ (1 − 𝑃24 ) =
= 1 − (1 − 1,172 ∙ 10−6 ) ∙ (1 − 2,322 ∙ 10−6 ) ∙ (1 − 1,711 ∙ 10−6 ) ∙ (1 − 2,346 ∙ 10−3 ) =
= 2,351 ∙ 10−3
Вероятность отказа рукавного фильтра: 𝑃 = 2,351 ∙ 10−3
Наименее надежными элементами системы являются элементы системы оснастки, а именно
отсечные клапаны, регуляторы давления или манометр. Для повышения надежности системы
необходимо зарезервировать вышеперечисленные элементы.
Минимальные пропускные сочетания: [1]; [2]; [3]; [4]; [5]; [6]; [7,8]; [9]; [10]; [11]; [12];
[13, 14]; [15]; [16]; [17]; [18]
Минимальные отсечные сочетания: [1; 2; 3; 4; 5; 6; 7,8; 9; 10; 11; 12; 13,14; 15; 16; 17;
18]