Надежность и безопасность технических систем. Ветошкин А.Г - 26 стр.

UptoLike

26
4.4. Отказы, вызываемые общими причинами
(множественные отказы)
Множественный отказ есть событие, при котором несколько элементов выходят
из строя по одной и той же причине. К числу таких причин могут быть отнесены сле-
дующие:
- конструкторские недоработки оборудования (дефекты, не выявленные на ста-
дии проектирования и приводящие к отказам вследствие взаимной зависимости между
электрическими и механическими подсистемами или элементами избыточной систе-
мы);
- ошибки эксплуатации и технического обслуживания (неправильная регулиров-
ка или калибровка, небрежность оператора, неправильное обращение и т. я.);
- воздействие окружающей среды (пыль, грязь, температура, вибрация, а также
экстремальные режимы нормальной эксплуатации);
- внешнее катастрофическое воздействие (естественные внешние явления, та-
кие, как наводнение, землетрясение, пожар, ураган);
- общий изготовитель (резервируемое оборудование или его компоненты, по-
ставляемые одним и тем же изготовителем, могут иметь общие конструктивные или
производственные дефекты. Например, производственные дефекты могут быть вызва-
ны неправильным выбором материала, ошибками в схемах монтажа, некачественной
пайкой и т. п.);
- общий внешний источник питания (общий источник питания для основного и
резервного оборудования, резервируемых подсистем или элементов);
- неправильное функционирование (неверно выбранный комплекс измерительных
приборов или неудовлетворительно спланированные меры защиты).
Известен целый ряд примеров множественных отказов атомных электростанций.
Так, некоторые параллельно соединенные пружинные реле выходили из строя одно-
временно и их отказы были вызваны общей причиной; вследствие неправильного рас-
цепления муфт при техническом обслуживании два клапана оказались установленными
в неправильное положение; из-за разрушения паропровода
имели место сразу несколь-
ко отказов коммуникационного щита. В некоторых случаях общая причина вызывает
не полный отказ резервированной системы {одновременный отказ нескольких узлов, т.
е. предельный случай), а менее серьезное общее понижение надежности, что приводит
к повышению вероятности совместного отказа узлов системы.
5. Основные характеристики надежности элементов и систем
5.1. Показатели надежности невосстанавливаемого элемента
Невосстанавливаемым называют такой элемент, который после работы до пер-
вого отказа заменяют на такой же элемент, так как его восстановление в условиях экс-
плуатации невозможно. В качестве примеров невосстанавливаемых элементов можно
назвать диоды, конденсаторы, триоды, микросхемы, гидроклапаны, пиропатроны и т.п.
Пусть время работы невосстанавливаемого элемента представляет собой слу-
чайную
величину τ. В момент времени t = 0 элемент начинает работать, а в момент t = τ
происходит его отказ, следовательно, τ является временем жизни элемента. Таким об-
                  4.4. Отказы, вызываемые общими причинами
                            (множественные отказы)

       Множественный отказ есть событие, при котором несколько элементов выходят
из строя по одной и той же причине. К числу таких причин могут быть отнесены сле-
дующие:
       - конструкторские недоработки оборудования (дефекты, не выявленные на ста-
дии проектирования и приводящие к отказам вследствие взаимной зависимости между
электрическими и механическими подсистемами или элементами избыточной систе-
мы);
       - ошибки эксплуатации и технического обслуживания (неправильная регулиров-
ка или калибровка, небрежность оператора, неправильное обращение и т. я.);
       - воздействие окружающей среды (пыль, грязь, температура, вибрация, а также
экстремальные режимы нормальной эксплуатации);
       - внешнее катастрофическое воздействие (естественные внешние явления, та-
кие, как наводнение, землетрясение, пожар, ураган);
       - общий изготовитель (резервируемое оборудование или его компоненты, по-
ставляемые одним и тем же изготовителем, могут иметь общие конструктивные или
производственные дефекты. Например, производственные дефекты могут быть вызва-
ны неправильным выбором материала, ошибками в схемах монтажа, некачественной
пайкой и т. п.);
       - общий внешний источник питания (общий источник питания для основного и
резервного оборудования, резервируемых подсистем или элементов);
       - неправильное функционирование (неверно выбранный комплекс измерительных
приборов или неудовлетворительно спланированные меры защиты).
       Известен целый ряд примеров множественных отказов атомных электростанций.
Так, некоторые параллельно соединенные пружинные реле выходили из строя одно-
временно и их отказы были вызваны общей причиной; вследствие неправильного рас-
цепления муфт при техническом обслуживании два клапана оказались установленными
в неправильное положение; из-за разрушения паропровода имели место сразу несколь-
ко отказов коммуникационного щита. В некоторых случаях общая причина вызывает
не полный отказ резервированной системы {одновременный отказ нескольких узлов, т.
е. предельный случай), а менее серьезное общее понижение надежности, что приводит
к повышению вероятности совместного отказа узлов системы.

           5. Основные характеристики надежности элементов и систем

           5.1. Показатели надежности невосстанавливаемого элемента

       Невосстанавливаемым называют такой элемент, который после работы до пер-
вого отказа заменяют на такой же элемент, так как его восстановление в условиях экс-
плуатации невозможно. В качестве примеров невосстанавливаемых элементов можно
назвать диоды, конденсаторы, триоды, микросхемы, гидроклапаны, пиропатроны и т.п.
       Пусть время работы невосстанавливаемого элемента представляет собой слу-
чайную величину τ. В момент времени t = 0 элемент начинает работать, а в момент t = τ
происходит его отказ, следовательно, τ является временем жизни элемента. Таким об-

                                         26