陳國(guó)華安全系統(tǒng)工程陳國(guó)華第二章系統(tǒng)安全分析-資料下載頁(yè)
2025-01-09 23:21本頁(yè)面
【正文】 一條水平線到第一個(gè)環(huán)節(jié)事件 ， 在水平線末端畫(huà)一垂直線段 ， 垂直線段上端表示成功 ， 下端表示失敗 。 再?gòu)拇怪本€二端分別向右畫(huà)水平線到下個(gè)環(huán)節(jié)事件 ， 同樣用垂直線段表示成功和失敗兩種狀態(tài) 。 依次類(lèi)推 ， 直到最后一個(gè)環(huán)節(jié)事件為止 。 如果某一個(gè)環(huán)節(jié)事件不需要往下分析 ， 則水平線延伸下去 ， 不發(fā)生分支 ， 如此便得到事件樹(shù) 。 ④ 說(shuō)明分析結(jié)果 ， 進(jìn)行定性 、 定量分析 在事件樹(shù)最后要寫(xiě)明由初始事件引起的各種事故結(jié)果或后果。 82 3． 舉例：由一個(gè)泵和兩個(gè)閥門(mén)串聯(lián)組成的物料輸送系統(tǒng) ， 其結(jié)構(gòu)和物料流動(dòng)方向如圖所示 。 泵 閥門(mén) 1 閥門(mén) 2 啟動(dòng)信號(hào) 閥門(mén) 2 正常 111 失效 110 閥門(mén) 2 失效 101 失效 100 閥門(mén) 1 成功 失敗 成功 失敗 泵正常 閥門(mén) 1 閥門(mén) 2 正常 011 成功 失效 010 閥門(mén) 2 失效 001 失效 000 失敗 84 分析 ? 在這個(gè)系統(tǒng)中泵和二個(gè)閥門(mén)都有正常和失敗兩種可能。當(dāng)泵得到啟動(dòng)指令后，可能啟動(dòng)成功并正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也可能啟動(dòng)失敗，因此啟動(dòng)結(jié)果有兩種，或 成功或失敗 ，也就是啟動(dòng)狀態(tài)發(fā)生分支，畫(huà)圖時(shí)將成功狀態(tài)放在上分支，失敗狀態(tài)放在下分支。如果泵啟動(dòng)失敗，系統(tǒng)將失效，不能輸送物料，因此就不需要再分析下去。 85 ? 如果泵啟動(dòng)正常，物料經(jīng)過(guò)閥門(mén) 1時(shí)仍有成功和失敗二種可能，閥門(mén) 1失效，系統(tǒng)也失效，不再需要分析閥門(mén) 2的狀態(tài)。 ? 閥門(mén) 1正常，再分析閥門(mén) 2的狀態(tài)，如閥門(mén) 2正常，則系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常；否則如閥門(mén)2失效，系統(tǒng)也失效。 ? 只有在泵、閥門(mén) 1閥門(mén) 2都處于正常狀態(tài)，系統(tǒng)才能正常運(yùn)行，其他三種情況系統(tǒng)均處于失效狀態(tài)。 啟動(dòng)信號(hào) 成功 失敗 泵正常 泵失敗 閥門(mén) 1正常 閥門(mén) 1失敗 閥門(mén) 2正常 閥門(mén) 2失敗 正常 111 失效 0 成功 成功 失效 110 失敗 失敗 失效 10 87 事件樹(shù)分析的定量計(jì)算 ? 事件樹(shù)分析的定量計(jì)算就是計(jì)算 每個(gè)分支發(fā)生的概率 。 ? 已知條件：每個(gè) 因素的概率（可靠度） ? 如果各個(gè)因素的可靠度已知，根據(jù)事件樹(shù)就可以求出系統(tǒng)的可靠度。 ? 每個(gè)分支成功的可靠度等于分支上各因素 成功可靠度乘積 。 88 例如：若泵 A、閥門(mén) B、閥門(mén) C的可靠度分別為 P(A), P(B), P(C),則系統(tǒng)的可靠度為： ? P(S)= P(A) P(B) P(C)。 ? 系統(tǒng)的失敗概率（不可靠度）： ? F(S)= 1－ P(S) ? 若泵 A、閥門(mén) B、閥門(mén) C的可靠度分別為 .95,計(jì)算成功的概率。 ? P(S)= = ? F(S)= 1－ P(S)=1－ = 89 泵 A 閥門(mén) B 閥門(mén) C 啟動(dòng)信號(hào) 成功 失敗 泵正常 泵失敗 閥門(mén) 1正常 閥門(mén) 1失敗 閥門(mén) 2正常 閥門(mén) 2失敗 正常 111 失效 0 成功 成功 失效 110 失敗 失敗 失效 10 91 作業(yè) 3：建造圖 1示系統(tǒng)事件樹(shù) ,若泵 A、閥門(mén) B、閥門(mén) C的可靠度分別為,計(jì)算成功的概率。 ABC圖 1 92 第七節(jié) 系統(tǒng)可靠性分析（導(dǎo)讀） ? 一、基本概念 ? 可靠性：指元件、設(shè)備或系統(tǒng)在規(guī)定的運(yùn)行 時(shí)間 、 條件 下，完成設(shè)計(jì)規(guī)定的功能 的能力。 ? 可靠度 [R(t)]：系統(tǒng)、設(shè)備或元件在預(yù)期的使用周期內(nèi)和規(guī)定的條件下，完成其規(guī)定功能的概率。 93 一、基本概念 ? 維修度 [M(τ)]：系統(tǒng)發(fā)生故障后在維修允許的時(shí)間內(nèi)完成維修的概率。 ? 有效度 [A(t,τ)]：可修復(fù)系統(tǒng)在規(guī)定的使用條件和時(shí)間內(nèi)能夠保持正常狀態(tài)的概率。 ? 二、常用度量指標(biāo) ? 平均無(wú)故障時(shí)間（ MTTF）：系統(tǒng)發(fā)生故障前連續(xù)正常工作的平均時(shí)間。 dtttftEM T TF ? ??? 0 )()(94 二、常用度量指標(biāo) 平均故障間隔時(shí)間：元件在兩次相鄰故障間隔期內(nèi)正常工作時(shí)的平均時(shí)間 ， 叫平均故障間隔時(shí)間 ， 用 MTBF表示 。 如第一次工作 t1時(shí)間后出現(xiàn)故障 ， 第二次工作 t2時(shí)間后出現(xiàn)故障 ， 第 n次工作 t時(shí)間后出現(xiàn)故障 ， 則平均故障間隔時(shí)間為 ???niitnMT B F1195 二、常用度量指標(biāo) ? 平均故障修復(fù)時(shí)間（ MTTR）：可修復(fù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障到回復(fù)正常工作平均所需時(shí)間。 ??? ni inM TT R11 ?96 三、可靠度函數(shù)與故障率 ? 元件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的概率稱(chēng)為可靠度 ， 用 R（ t） 表示 。 元件在時(shí)間間隔 （ 0， t） 內(nèi)的可靠度符合下列關(guān)系： ? 式中 t為元件運(yùn)行時(shí)間 。 tetR ???)(97 ? 可靠度的補(bǔ)事件故障概率 （ 或不可靠度 ） ， 用F(t)表示 。 故障概率由下式表示： ? 上述兩式只適用于故障率穩(wěn)定不變的情況 。 但許多元件故障率隨時(shí)間而變化 ， 顯示出如下圖所示的 浴盆曲線 。 tetRtF ?????? 1)(1)(偶發(fā)故障期 初 期故障期 磨損故障期 故障率 98 ? 由圖可見(jiàn)，元件故障率隨時(shí)間變化有三個(gè)時(shí)期，即 ? 初期故障期 ? 偶發(fā)故障期 ? 磨損故障期 。 99 四、系統(tǒng)可靠度計(jì)算 1． 串聯(lián)系統(tǒng) 。 ? 元件間的相互聯(lián)接有兩種情況 ， 一種是各元件為串聯(lián)關(guān)系 ， 串聯(lián)結(jié)構(gòu)用邏輯或表示 ， 意思是串聯(lián)的幾個(gè)元件只要一個(gè)元件發(fā)生故障 ， 工藝過(guò)程就會(huì)故障 。 ? 串聯(lián) 聯(lián)接的元件 ， 總的可靠度等于各元件可靠度相乘 ， 其計(jì)算公式為： 1 2 31nniiR R R R R R??? ?100 四、系統(tǒng)可靠度計(jì)算 ? 并聯(lián)系統(tǒng)。并聯(lián)的各元件用邏輯與門(mén)表示， 意思是并聯(lián)的幾個(gè)元件同時(shí)發(fā)生故障， 會(huì)引起工藝過(guò)程發(fā)生故障或事故。并聯(lián)聯(lián)接的元件， 系統(tǒng)的不可靠度（故障概率）等于各元件不可靠度（故障概率）相乘，其計(jì)算公式為： 1 2 31nniiF F F F F F??? ?101 四、系統(tǒng)可靠度計(jì)算 ? 總的可靠度由下式得到： ? ? ? 式中 Ri是各個(gè)元件的可靠度 。 11 ( 1 )niiRR?? ? ??
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