दुर्घटनाओं और खतरनाक घटनाओं का जोखिम विश्लेषण। धातुकर्म उद्यम में दुर्घटनाओं के जोखिम का विश्लेषण विफलताओं और बाहरी प्रभावों के संयोजन की स्थिति में एक अनावश्यक प्रणाली की विश्वसनीयता

ख़तरे के विश्लेषण का उद्देश्य "मानव-मशीन-पर्यावरण" (एचएमई) प्रणाली है।

असामान्यआपातकालीन प्रतिक्रिया प्रणाली में शामिल वस्तुओं की परस्पर क्रिया को आपातकाल के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।

आपातकाल- आपातकालीन चिकित्सा प्रणाली में एक अवांछित, अनियोजित, अनजाने में हुई घटना जो चीजों के सामान्य पाठ्यक्रम को बाधित करती है और अपेक्षाकृत कम समय में घटित होती है।

एन.एस.- मानव शरीर को क्षति पहुंचाने वाली आपात स्थिति।

इनकार- एक आपात स्थिति जिसमें सिस्टम घटक की खराबी शामिल है।

घटना- गलत कार्यों या किसी व्यक्ति को क्षति से जुड़ी एक प्रकार की विफलता।

जोखिम विश्लेषण उपर्युक्त आपात स्थितियों को पूर्वानुमानित बनाता है और इसलिए, उन्हें उचित उपायों द्वारा रोका जा सकता है।

जोखिम विश्लेषण मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर की खोज है:

कौन सी वस्तुएं खतरनाक हैं?

किन आपात स्थितियों को रोका जा सकता है?

कौन सी आपातस्थितियाँ पूरी तरह ख़त्म नहीं की जा सकतीं और वे कितनी बार घटित होंगी?

अपूरणीय आपातस्थितियों से लोगों, भौतिक वस्तुओं और पर्यावरण को क्या क्षति हो सकती है?

जोखिम विश्लेषण गुणात्मक और मात्रात्मक रूप से खतरों का वर्णन करता है और समाप्त होता है निवारक उपायों की योजना बनाना।

मौजूद तकनीकविफलता संभावनाओं की गणना, जो तर्क और घटनाओं के बीजगणित, संभाव्यता सिद्धांत और सांख्यिकीय विश्लेषण के निर्माण पर आधारित है।

व्याख्यान 5. मानव निर्मित खतरे और उनसे सुरक्षा

औद्योगिक स्वच्छता

औद्योगिक स्वच्छता -श्रमिकों को हानिकारक उत्पादन कारकों के संपर्क में आने से रोकने के लिए संगठनात्मक, स्वच्छ और स्वच्छता उपायों और साधनों की एक प्रणाली।

कार्य क्षेत्र वायु

अंतर्गत उत्पादन परिसर का कार्य क्षेत्रइसका मतलब श्रमिकों के स्थायी या अस्थायी रहने के लिए फर्श या मंच के स्तर से 2 मीटर ऊंचा क्षेत्र है।

वायु विभिन्न गैसों का एक भौतिक मिश्रण है जो पृथ्वी के वायुमंडल का निर्माण करती है। स्वच्छ हवा 78.09% नाइट्रोजन, 20.95% ऑक्सीजन, 0.93% आर्गन, 0.03% कार्बन डाइऑक्साइड युक्त गैसों का मिश्रण है।

प्रभावी कार्य गतिविधि के लिएउत्पादन परिसर की आवश्यक वायु शुद्धता और सामान्य मौसम संबंधी स्थिति (माइक्रोक्लाइमेट) सुनिश्चित करना आवश्यक है। उत्पादन गतिविधियों के परिणामस्वरूप, विभिन्न हानिकारक पदार्थ.

हानिकारकबुलाया पदार्थ, जो, सुरक्षा आवश्यकताओं के उल्लंघन के मामले में मानव शरीर के संपर्क में आने पर, व्यावसायिक चोटों, व्यावसायिक रोगों या स्वास्थ्य की स्थिति में विचलन का कारण बन सकता है, जिसे काम के दौरान और जीवन के बाद के समय में आधुनिक तरीकों से पता लगाया जाता है। उपस्थितऔर भावी पीढ़ियां.

हानिकारक पदार्थ श्वसन तंत्र, जठरांत्र पथ, त्वचा, श्लेष्मा झिल्ली के माध्यम से मानव शरीर में प्रवेश कर सकते हैं और विषाक्तता पैदा कर सकते हैं।

विषाक्तताउत्पादन स्थितियों में हो सकता है तीखा(हानिकारक पदार्थों की अपेक्षाकृत उच्च सांद्रता की उपस्थिति में तेजी से घटित होता है, मुख्यतः आपातकालीन स्थितियों में) और दीर्घकालिक(शरीर में विषाक्त पदार्थों के संचय के परिणामस्वरूप धीरे-धीरे विकसित होता है)।

मानव शरीर पर प्रभाव की डिग्री के अनुसार, सभी हानिकारक पदार्थों को चार वर्गों (तालिका 1) में विभाजित किया गया है।

तालिका 1. खतरे की डिग्री के आधार पर खतरनाक पदार्थों का वर्गीकरण

मानव शरीर पर प्रभाव की प्रकृति सेहानिकारक पदार्थों को इसमें विभाजित किया गया है:

- सामान्य विषैला- मानव शरीर के साथ परस्पर क्रिया करें, जिससे विभिन्न स्वास्थ्य समस्याएं पैदा हों (सुगंधित हाइड्रोकार्बन - बेंजीन, टोल्यूनि, जाइलीन, आदि);

- कष्टप्रद- एक भड़काऊ प्रतिक्रिया का कारण (एसिड, क्षार, क्लोरीन, अमोनिया, नाइट्रोजन ऑक्साइड, आदि);

- कासीनजन- घातक ट्यूमर के गठन का कारण (पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन जो कच्चे तेल का हिस्सा हैं और जीवाश्म ईंधन - कोयला, लकड़ी, तेल - और उनके अधूरे दहन, साथ ही एस्बेस्टस धूल) के थर्मल उपचार के दौरान बनते हैं;

- संवेदनशील- शरीर पर अल्पकालिक प्रभाव के बाद, वे इस पदार्थ (पारा यौगिक, प्लैटिनम, फॉर्मलाडेहाइड) के प्रति संवेदनशीलता में वृद्धि करते हैं;

- उत्परिवर्ती- कोशिका के आनुवंशिक तंत्र (सीसा यौगिक, पारा, कार्बनिक पेरोक्साइड, फॉर्मेल्डिहाइड, आदि) को प्रभावित करते हैं।

मानव शरीर पर हानिकारक पदार्थों के नकारात्मक प्रभाव को खत्म करने के लिए, औद्योगिक परिसर के कार्य क्षेत्र की हवा में हानिकारक पदार्थों की अधिकतम अनुमेय सांद्रता (एमएसी) स्थापित की गई है। अधिकतम अनुमेयइसे यह कहा जाता है एकाग्रता, जो, किसी व्यक्ति को प्रभावित करता है संपूर्ण कार्य अनुभवपर दैनिक 8-प्रति घंटा काम, कारण नहीं हैबीमारी या सामान्य स्वास्थ्य से विचलन न तो इस समय और न ही भविष्य मेंकार्यकर्ता और उसका वंश. गैसों, वाष्पों और धूल के रूप में उत्पादन परिसर के कार्य क्षेत्र की हवा में हानिकारक पदार्थों की सामग्री GOST 12.1.005–88 द्वारा स्थापित अधिकतम अनुमेय सांद्रता से अधिक नहीं होनी चाहिए।

एक उदाहरण के रूप में, हम देते हैं: कार्य क्षेत्र की हवा में कुछ हानिकारक पदार्थों की अधिकतम अनुमेय सांद्रता।

तालिका 2. GOST 12.1.005-88 से उद्धरण

धूलमनुष्यों पर फ़ाइब्रोजेनिक (किसी अंग की सामान्य संरचना और कार्य को बाधित करना), परेशान करने वाला और विषाक्त प्रभाव डाल सकता है।

एक साथ उपस्थिति के साथकार्य क्षेत्र की हवा में कई हानिकारक पदार्थहोना यूनिडायरेक्शनल कार्रवाई, उनकी सांद्रता के अनुपात का योग एकता से अधिक नहीं होना चाहिए

कहाँ साथ 1 , साथ 2 ,…, साथ n - कार्य क्षेत्र की हवा में हानिकारक पदार्थों की सांद्रता;

मैक 1, मैक 2,..., मैक एन - हवा में इन पदार्थों की अधिकतम अनुमेय सांद्रता।

यूनिडायरेक्शनल कार्रवाई के हानिकारक पदार्थों में हानिकारक पदार्थ शामिल होते हैं जो रासायनिक संरचना और शरीर पर कार्रवाई की प्रकृति (अल्कोहल, क्षार, एसिड, कार्बन मोनोऑक्साइड और एमाइन, कार्बन मोनोऑक्साइड और नाइट्रो यौगिक) के समान होते हैं।

हमारे देश में 40 विषाक्त पदार्थों की पहली अधिकतम अनुमेय सांद्रता 1939 में स्वीकृत की गई थी। वर्तमान मानकों के अनुसार, उनमें से लगभग 800 हैं।

जैसे-जैसे पर्यावरण प्रदूषित होता है और मानव स्वास्थ्य बिगड़ता है, समय के साथ कई पदार्थों की अधिकतम अनुमेय सांद्रता संशोधित और कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, बेंजीन की एमपीसी को कई चरणों में 200 से 5 mg/m3 तक कम किया गया था।

कार्य क्षेत्र में प्रवेश करने वाले हानिकारक पदार्थों की मात्रा को नियंत्रित किया जाना चाहिए। निगरानी की आवृत्ति पदार्थ के खतरे वर्ग पर निर्भर करती है और GOST द्वारा निर्धारित की जाती है।

हानिकारक पदार्थों से सुरक्षानिम्नलिखित तरीकों से किया गया:

उन्नत प्रौद्योगिकियों का विकास (विश्वसनीय सीलिंग, विषाक्त पदार्थों को गैर विषैले पदार्थों से बदलना, तकनीकी प्रक्रियाओं का मशीनीकरण और स्वचालन, रिमोट कंट्रोल, आदि);

हवादार;

व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण का उपयोग (जब सामान्य तकनीकी साधन पर्याप्त प्रभावी नहीं होते हैं)।

खतरनाक पदार्थों के साथ काम करते समय उपयोग करें वर्दी: चौग़ा, ड्रेसिंग गाउन, एप्रन, आदि, क्षार और अम्ल से सुरक्षा के लिए- रबर के जूते और दस्ताने। त्वचा की रक्षा के लिएहाथों, चेहरे और गर्दन पर सुरक्षात्मक पेस्ट का उपयोग किया जाता है: विष-विरोधी, तेल-प्रतिरोधी, जल-प्रतिरोधी। आँखेंसीलबंद फ्रेम वाले चश्मे, मास्क और हेलमेट से संभावित जलन और जलन से बचाएं। श्वसन प्रणालीफ़िल्टरिंग और पृथक्करण उपकरणों द्वारा संरक्षित। फ़िल्टरिंग उपकरण- ये औद्योगिक गैस मास्क और रेस्पिरेटर हैं, जिनमें आधा मास्क और फिल्टर होते हैं जो धूल या गैसों से अंदर ली गई हवा को साफ करते हैं। सेल्फ कंटेंड ब्रीदिंग आपरेटस- ये नली या ऑक्सीजन गैस मास्क हैं जिनका उपयोग हानिकारक पदार्थों की उच्च सांद्रता के मामलों में किया जाता है।

सबसे पहले, हम खतरों की पहचान करने के तरीकों पर विचार करेंगे, और फिर तार्किक तरीकों, घटना वृक्षों, नेटवर्क आरेखों आदि का उपयोग करके पहचाने गए खतरे का विस्तृत विश्लेषण और न्यूनतमकरण करेंगे।

एचएमएस प्रणाली के लिए किसी भी सुरक्षा विश्लेषण पद्धति में पहला कदम सभी खतरों की पहचान करना है। खतरनाक कारकों की बड़ी संख्या को ध्यान में रखते हुए, व्यावहारिक रूप से महत्वहीन कारकों को विचार से बाहर करते हुए, सभी खतरनाक कारकों की पहचान करने और उनके आगे के मूल्यांकन के लिए खतरों की पहचान करने की प्रक्रिया को एल्गोरिदम बनाने की सलाह दी जाती है।

विश्लेषण में, एक सिस्टम को उप-प्रणालियों और घटकों में विभाजित किया जाता है, जिनकी विफलता की ओर ले जाने वाले मोड और उसके संभावित प्रभाव को निर्धारित करने के लिए चरण दर चरण जांच की जाती है। इस बात पे ध्यान दिया जाना चाहिए कि सिस्टम विफलता के अंतर्गतइस मामले में हमारा तात्पर्य किसी खराबी, चोट के मामले, आपातकालीन या खतरनाक स्थिति आदि से है।

सिस्टम के अस्तित्व के लिए प्रत्येक घटित विफलता के महत्व को निर्धारित करते समय, इस विफलता की संभावना और महत्व को स्थापित करना आवश्यक है। इस प्रकार, जब उपकरण या कोई तत्व विफल हो जाता है, तो जो प्रभाव होता है वह उस विफलता की संभावना को स्थापित करता है; मूल रूप से, यह विधि विश्लेषण की एक गुणात्मक विधि है और गुणात्मक विशेषताओं से संबंधित है जिसके आधार पर विश्लेषण किया जाता है, हालांकि, किसी सिस्टम या सबसिस्टम की विश्वसनीयता के स्तर या सुरक्षा स्तर को स्थापित करने के लिए मात्रात्मक डेटा का उपयोग करना संभव है।

तकनीकी प्रणालियों की सुरक्षा का विश्लेषण करने के लिए गुणात्मक और मात्रात्मक तरीके

सिस्टम सुरक्षा का गुणात्मक विश्लेषण, आमतौर पर मात्रात्मक विश्लेषण से पहले, एचएमएस सिस्टम की सुरक्षा का शीघ्र आकलन करना संभव बनाता है। विश्लेषण के गुणात्मक तरीकेअर्ध-मात्रात्मक मूल्यांकन (अधिक, कम) के उपयोग की अनुमति दें, एक निश्चित रैंकिंग, उदाहरण के लिए, घटनाओं की घटना की आवृत्ति (कभी नहीं, शायद ही कभी, अक्सर) या दुर्घटनाओं से क्षति की श्रेणियों के आधार पर

गुणात्मक विश्लेषण के दौरान, विशेष प्रपत्रों, तकनीकी मानकों और अनुमोदित सुरक्षा मानकों का उपयोग करके, संगठनात्मक उपाय और आवश्यक निर्देश विकसित किए जाते हैं।

विश्लेषण के मात्रात्मक तरीकेव्यावहारिक उपयोग के लिए सुरक्षा प्रणालियाँ अभी तक अच्छी तरह से विकसित नहीं हुई हैं और, एक नियम के रूप में, केवल सीएमएस प्रणाली के तुलनात्मक खतरों को निर्धारित करने में अत्यधिक प्रभावी हैं। यह एचएमएस प्रणाली की स्थिति का सटीक अनुमान प्राप्त करने की आवश्यकता के कारण है, जो हमेशा संभव नहीं होता है। हालाँकि, मात्रात्मक तरीके इसके घटकों की विशेषताओं के आधार पर एक आपातकालीन चिकित्सा प्रणाली की सुरक्षा का आकलन करना संभव बनाते हैं, क्रमिक अनुमानों के उपयोग की अनुमति देते हैं और अनिश्चितता की स्थिति में काफी अच्छे परिणाम देते हैं, खासकर जब आधुनिक गणितीय विषयों के तरीकों का उपयोग करते हैं। सिस्टम सुरक्षा का विश्लेषण करने के लिए मात्रात्मक तरीकों के अनुप्रयोग के लिए, सबसे पहले, मानदंड के एक समूह या एक अलग मानदंड के चयन की आवश्यकता होती है, जिसे खर्च किए गए प्रयास और परिणामों के संबंध में अध्ययन के तहत ऑपरेशन के मात्रात्मक संकेतकों की तुलना करने के लिए एक उपाय के रूप में परिभाषित किया गया है। प्राप्त किया।

चोट के जोखिम और तकनीकी प्रणालियों के हानिकारक प्रभावों को कम करने के साधन

प्रक्रिया उपकरण विभिन्न तकनीकी प्रणालियाँ श्रमिकों के लिए विभिन्न प्रकार के खतरे पैदा कर सकती हैं:

निम्नलिखित खतरनाक हो सकते हैं:

विभिन्न गतिमान तंत्रों को घुमाना, झुलाना

बिजली,

जो, यदि संचालन (सुरक्षा) नियमों का पालन नहीं किया जाता है, तो अलग-अलग गंभीरता के नकारात्मक प्रभाव हो सकते हैं (सुई से उंगलियों में छेद होना, काटते समय तेज चाकू से कट जाना आदि)। विभिन्न तकनीकी प्रणालियों और उपकरणों के नकारात्मक प्रभाव को कम करने के लिए, उपकरणों पर निम्नलिखित प्रकार के सुरक्षात्मक उपकरणों का उपयोग किया जाता है:

1. बाड़ लगाना - मानव शरीर के कुछ हिस्सों को खतरे के क्षेत्र में प्रवेश करने से रोकने के लिए बाधा उत्पन्न करना।

बाड़ हैं:

ब्लाइंड - मशीन के अधिकांश भाग को ढकना (अर्थात सिलाई मशीन का शरीर एक बाड़ है),

तह,

फिसलन,

दरवाजे के रूप में खुलना, जो उपकरणों के रखरखाव या मरम्मत के लिए आवश्यक है।

बाड़ लगाने के लिए बुनियादी आवश्यकताएँ:

कार्यकर्ता को खतरनाक जोखिमों से बचाने में प्रभावी होना चाहिए,

हटाने और सुरक्षित रूप से बांधने में आसान (चाबी, कुंडी का उपयोग करके),

सौंदर्य संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करें,

गार्ड को हटाए बिना स्नेहन और छोटी-मोटी मरम्मत की अनुमति दें,

शोर या कंपन पैदा न करें.

2.तालाखतरा उत्पन्न होने पर आपको उपकरण बंद करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, जब बाड़ खोली जाती है, तो इंटरलॉकिंग उपकरण बिजली की आपूर्ति (विद्युत इंटरलॉक) काट देते हैं। इसके अलावा, यांत्रिक और हल्के ऑप्टिकल अवरोधन का उपयोग किया जाता है।

3.सीमाएं:तापमान मान; दबाव, धारा, यांत्रिक सीमक।

4.परिपथ तोड़ने वाले(उदाहरण के लिए, विद्युत फ़्यूज़, यांत्रिक फ़्यूज़ - कुंजी, पिन)।

5. खतरे की घंटी -सिस्टम के खतरे का संकेत दें।

6.ब्रेकिंग उपकरण- उपकरण या मशीनों के खतरनाक हिस्सों को धीमा करना या रोकना।

स्वचालित और रोबोटिक उत्पादन की परिचालन सुरक्षा

जैसे-जैसे वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के विकास की गति तेज होती जा रही है, तकनीकी प्रक्रियाएं और तकनीकी साधन अधिक जटिल होते जा रहे हैं, उत्पादन प्रक्रियाओं की सुरक्षा सुनिश्चित करने की समस्याएं अधिक से अधिक प्रासंगिक होती जा रही हैं और व्यवहार में लागू करना कठिन होता जा रहा है। ये समस्याएँ आज हमारे समय की सबसे गंभीर जटिल समस्याओं में से हैं। इसका पुख्ता सबूत विदेशी उद्यमों में औद्योगिक चोटों के कई तथ्य हैं जो व्यापक रूप से रोबोटिक्स का उपयोग करते हैं। इस प्रकार, साइंटिफिक सेंटर फॉर रोबोटाइजेशन एंड ऑटोमेटेड सिस्टम्स (यूके) द्वारा छह अंग्रेजी कंपनियों में रोबोटिक क्षेत्रों के सर्वेक्षण के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि 23.4% खतरनाक और गंभीर स्थितियाँ व्यक्तिगत के अविश्वसनीय संचालन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं। रोबोट के घटक और सिस्टम। जर्मनी में रोबोटिक उद्यमों में दुर्घटनाएं पैदा करने वाली स्थितियों के विश्लेषण से पता चलता है कि रोबोटिक उपकरणों की सेवा करने वाले कर्मचारी हर तीन दिन में कम से कम एक बार खुद को खतरनाक या गंभीर परिस्थितियों में पाते हैं, और एक दुर्घटना से पहले औसतन 40 से 50 ऐसी स्थितियाँ होती हैं।

चोटों के मुख्य प्रकार उंगलियों (33%), बाहों (19%), सिर (16%), पीठ (11%), कंधे (6%), पैर (6%), गर्दन (3%) में चोटें हैं। , जबड़ा (3%), पसली फ्रैक्चर (3%)। सबसे ज्यादा खतरा सिर पर चोट लगने से होता है। जिसके लिए आमतौर पर लंबे उपचार की आवश्यकता होती है।

यह स्थापित किया गया है कि सबसे दर्दनाक स्थिति प्रत्यक्ष मानव-मशीन संपर्क है, जब कोई व्यक्ति रीप्रोग्रामिंग, समायोजन, मरम्मत, स्थापना, उपकरण हटाने, स्थापना, स्नेहन या सफाई जैसे कार्य करता है। इस दृष्टिकोण से, निम्नलिखित पेशे जिन्हें रोबोट के साथ सीधे संपर्क की आवश्यकता होती है, इस दृष्टिकोण से चोट लगने का सबसे बड़ा खतरा होता है: फिटर, असेंबलर, इलेक्ट्रिकल इंजीनियर, एडजस्टर, फोरमैन।

इस प्रकार के व्यवसायों की तुलना में रोबोटिक सिस्टम की सेवा करने वाले ऑपरेटरों के घायल होने की संभावना काफी कम होती है।

GOST 12.2.072-82* “SSBT” के अनुसार पीआर, आरटीके, जीपीएस के संचालन के दौरान खतरनाक, गंभीर और आपातकालीन स्थिति पैदा करने वाले मुख्य कारण। औद्योगिक रोबोट, रोबोटिक तकनीकी परिसर और क्षेत्र। सामान्य सुरक्षा आवश्यकताएँ" हैं।

विफलता मोड का व्यवस्थितकरण रखरखाव, मरम्मत और निदान के लिए आवश्यक विशेषताओं के अनुसार किया जाता है (तालिका 1.2)।

तालिका 1.2

विफलता मोड का व्यवस्थितकरण

वर्गीकरण विशेषताएँ	विफलता के प्रकार
अस्वीकृति का कारण	रचनात्मक; औद्योगिक; परिचालन; पतनकारी
अस्वीकृति मानदंड	कार्यात्मक; पैरामीट्रिक
विफलता का पता लगाने की क्षमता	स्पष्ट; छिपा हुआ
विफलता को स्वयं दूर करने की संभावना	असफलता; रुक-रुक कर
वस्तु के विफल घटकों की संख्या	अकेला; एकाधिक
अन्य विफलताओं द्वारा विफलता की शर्त	स्वतंत्र; आश्रित
पैरामीटर परिवर्तन की प्रकृति	क्रमिक; अचानक
विफलता के परिणाम	संसाधन; गंभीर; निरर्थक

विफलता से तात्पर्य संरचनात्मक, उत्पादन (तकनीकी) या परिचालन विफलता से है, जो यह स्थापित करने में विफल है कि किसी उत्पाद के निर्माण या अस्तित्व के किस चरण में विफलता के कारणों को खत्म करने के लिए उपाय किए जाने चाहिए।

रचनात्मक विफलता का कारण स्थापित नियमों और (या) डिजाइन और निर्माण मानकों की अपूर्णता या उल्लंघन है।

विनिर्माण विफलता किसी मरम्मत सुविधा में किए गए उत्पाद के निर्माण या मरम्मत के लिए स्थापित प्रक्रिया की अपूर्णता या उल्लंघन के परिणामस्वरूप होती है।

परिचालन विफलता की घटना स्थापित नियमों और (या) उत्पाद की परिचालन स्थितियों के उल्लंघन का परिणाम है।

सभी स्थापित नियमों और (या) डिजाइन, विनिर्माण और संचालन मानकों के अनुपालन के अधीन, अपमानजनक विफलता उम्र बढ़ने, पहनने, संक्षारण और थकान की प्राकृतिक प्रक्रियाओं के कारण होती है।

विफलता किसी खराबी के संकेत या संकेतों के समूह द्वारा प्रकट होती है, जो तकनीकी दस्तावेज में स्थापित होते हैं और विफलता मानदंड कहलाते हैं।

कार्यात्मक विफलता उत्पाद के निर्दिष्ट कार्यों के प्रदर्शन की समाप्ति (ऑपरेटिंग एल्गोरिदम को निष्पादित करने में विफलता), डिजिटल डिवाइस द्वारा सूचना के प्रसंस्करण, भंडारण और प्रसारण में त्रुटियों से प्रकट होती है।

कार्यात्मक विफलता के प्रकार विद्युत या इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद का शॉर्ट सर्किट, या डिजिटल डिवाइस की तार्किक विफलता हैं।

शॉर्ट सर्किट एक विद्युत सर्किट की शाखाओं में वर्तमान में एक अस्वीकार्य वृद्धि है जो सर्किट में विभिन्न बिंदुओं के कनेक्शन के कारण होती है जो सामान्य ऑपरेशन द्वारा प्रदान नहीं की जाती है।

एक तर्क दोष डिजिटल दो-अंकीय सिग्नल स्तरों के अमान्य संयोजन द्वारा इंगित किया जाता है। तार्किक स्थिर विफलता के साथ, डिजिटल दो-अंकीय सिग्नल के स्तर में हमेशा तार्किक शून्य (स्थिर 0) या तार्किक एक (स्थिर 1) का मान होता है।

पैरामीट्रिक विफलता संचालन की गुणवत्ता (प्रदर्शन, शक्ति, सटीकता, संवेदनशीलता और अन्य मापदंडों) में अस्वीकार्य कमी से प्रकट होती है।

उपयोग के लिए उत्पाद तैयार करते समय या उसके इच्छित उपयोग के दौरान तकनीकी स्थिति की निगरानी के लिए स्पष्ट विफलता और छिपी हुई विफलता का क्रमशः पता लगाया जाता है और दृश्य या मानक तरीकों और तकनीकी स्थिति की निगरानी के माध्यम से पता नहीं लगाया जाता है।

रखरखाव या विशेष निदान विधियों के दौरान छिपी हुई विफलता का पता लगाया जाता है।

स्व-सुधार करने वाली विफलता, या एक बार की विफलता जिसे मामूली मानवीय हस्तक्षेप से ठीक किया जा सकता है, विफलता कहलाती है। एक ही प्रकृति की बार-बार होने वाली स्व-सुधारात्मक विफलता को आंतरायिक कहा जाता है।

विफलता का एक विशिष्ट उदाहरण कंप्यूटर द्वारा किसी प्रोग्राम के निष्पादन को रोकना है, जिसे प्रोग्राम को पुनरारंभ करके हल किया जा सकता है।

"एकल विफलता", "एकाधिक विफलता", "स्वतंत्र विफलता", "आश्रित विफलता" की अवधारणाएं आमतौर पर उत्पाद के घटक भागों को संदर्भित करती हैं।

किसी उत्पाद के एक घटक और कई घटक भागों की विफलता को क्रमशः एकल और एकाधिक उत्पाद विफलता कहा जाता है।

किसी घटक भाग की स्वतंत्र विफलता निर्धारित नहीं होती है, लेकिन किसी घटक भाग की आश्रित विफलता उत्पाद के किसी अन्य घटक भाग की विफलता से निर्धारित होती है।

आश्रित विफलता की घटना का मतलब है कि उत्पाद के कम से कम दो घटक विफल हो गए हैं और विफलता एकाधिक है।

आश्रित विफलता का एक उदाहरण द्वितीयक बिजली आपूर्ति की विफलता है जो शॉर्ट सर्किट के कारण अधिभार से सुरक्षित नहीं है।

एक या अधिक उत्पाद मापदंडों के मूल्यों में क्रमिक परिवर्तन के परिणामस्वरूप क्रमिक विफलता होती है। निर्दिष्ट कार्यों को करने के लिए किसी उत्पाद की क्षमता को दर्शाने वाले मापे गए पैरामीटर में निरंतर और एकरस परिवर्तन से विफलता की घटना की भविष्यवाणी करना संभव हो जाता है।

एक या अधिक उत्पाद मापदंडों के मूल्यों में अचानक परिवर्तन से अचानक विफलता प्रकट होती है। अचानक विफलता की घटना की भविष्यवाणी उन मापदंडों को मापकर नहीं की जा सकती है जिनके मान केवल विफलता के क्षण में बदलते हैं।

विफलता के घटित होने से घटनाएँ, प्रक्रियाएँ, घटनाएँ और स्थितियाँ उत्पन्न होती हैं जिन्हें विफलता परिणाम कहा जाता है। विफलता के परिणामों को दर्शाने वाले संकेतों के समूह को विफलता गंभीरता कहा जाता है।

विश्वसनीयता को मानकीकृत करते समय (विशेष रूप से, मानकीकृत विश्वसनीयता संकेतकों के नामकरण और संख्यात्मक मूल्यों की पसंद को उचित ठहराने के लिए) और वारंटी दायित्वों को स्थापित करते समय परिणामों के आधार पर विफलताओं का वर्गीकरण आवश्यक है।

विफलताओं को परिणामों के आधार पर वर्गीकृत करने के लिए, विफलताओं के मानदंडों, कारणों और परिणामों का विश्लेषण करना आवश्यक है, साथ ही विफलताओं के बीच एक तार्किक और कार्यात्मक संबंध बनाना भी आवश्यक है।

विफलताओं को उनके परिणामों के अनुसार वर्गीकृत करने के संकेतों में शामिल हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, विफलताओं के कारण प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष नुकसान, विफलताओं के परिणामों को खत्म करने की लागत, उपभोक्ता द्वारा मरम्मत की संभावना और व्यवहार्यता या निर्माता या किसी तीसरे द्वारा मरम्मत की आवश्यकता। पार्टी, और विफलताओं के कारण डाउनटाइम की अवधि।

संसाधन विफलता का परिणाम यह होता है कि उत्पाद अपनी सीमा स्थिति तक पहुँच जाता है।

एक विफलता को गंभीर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है यदि इसके परिणामों की गंभीरता (विफलता से होने वाली क्षति) को अस्वीकार्य माना जाता है और इस विफलता की संभावना और (या) इसकी घटना से जुड़ी संभावित क्षति को कम करने के लिए विशेष उपायों की आवश्यकता होती है।

विनिर्माण चरण में गुणवत्ता नियंत्रण के साथ-साथ मरम्मत किए गए उत्पाद के गुणवत्ता नियंत्रण के दौरान स्थापित आवश्यकताओं के साथ किसी उत्पाद का अनुपालन न करना दोष कहलाता है।

जिस उत्पाद में ऐसे दोष नहीं होते जो उसकी स्वीकार्यता को रोकते हैं, उसे उपयुक्त कहा जाता है और वह अच्छी कार्यशील स्थिति में होता है। किसी दोषपूर्ण उत्पाद में दोष हो सकते हैं.

"खराबी" शब्द के विपरीत, "खराबी" शब्द हर उत्पाद पर लागू नहीं होता है। उदाहरण के लिए, सामग्री गुणवत्ता संकेतकों में अस्वीकार्य विचलन को खराबी नहीं कहा जाता है।

उत्पाद में दोषों के परिणामस्वरूप विफलता हो सकती है, लेकिन दोषों की उपस्थिति का मतलब हमेशा यह नहीं होता है कि विफलता हुई है।

धातुकर्म संयंत्र में दुर्घटना जोखिम विश्लेषण

मुखंगालिएव एर्नार,

कारागांडा राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय।

वैज्ञानिक पर्यवेक्षक - तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर

इसागुलोव अरस्तू ज़ेनुलिनोविच।

दुर्घटना – खतरनाक उत्पादन सुविधा में प्रयुक्त संरचनाओं और (या) तकनीकी उपकरणों का विनाश, अनियंत्रित विस्फोट और (या) खतरनाक पदार्थों का निकलना [कानून "औद्योगिक पर ..."]।

दुर्घटना का खतरा- यह है, सबसे पहले, उपायखतरा, एक खतरनाक उत्पादन सुविधा (एचआईएफ) में दुर्घटना की संभावना और इसके परिणामों की गंभीरता को दर्शाता है।

दुर्घटना जोखिम विश्लेषण- व्यक्तियों या लोगों के समूहों, संपत्ति या पर्यावरण के लिए खतरनाक उत्पादन सुविधा पर खतरों की पहचान करने और दुर्घटना के जोखिम का आकलन करने की प्रक्रिया।

दुर्घटना जोखिम के मुख्य मात्रात्मक संकेतक हैं:

- तकनीकी जोखिम- एक खतरनाक उत्पादन सुविधा के संचालन की एक निश्चित अवधि के लिए एक निश्चित स्तर (वर्ग) के परिणामों के साथ तकनीकी उपकरणों की विफलता की संभावना;

- व्यक्तिगत जोखिम- अध्ययन किए गए दुर्घटना जोखिम कारकों के संपर्क के परिणामस्वरूप किसी व्यक्ति को चोट लगने की आवृत्ति;

- संभावित क्षेत्रीय जोखिम(या संभावित जोखिम) - क्षेत्र में विचाराधीन बिंदु पर दुर्घटना के हानिकारक कारकों की घटना की आवृत्ति;

- सामूहिक जोखिम- एक निश्चित अवधि में संभावित दुर्घटनाओं से प्रभावित लोगों की अपेक्षित संख्या;

- सामाजिक जोखिम, या एफ/एन वक्र - घटना एफ की घटना की आवृत्ति की निर्भरता, जिसमें कम से कम एन लोग एक निश्चित स्तर पर प्रभावित हुए थे, इस संख्या एन पर। खतरों के कार्यान्वयन के परिणामों (विनाशकारी) की गंभीरता को दर्शाता है ;

- अपेक्षित क्षति- एक निश्चित अवधि में संभावित दुर्घटना से होने वाली क्षति की मात्रा की गणितीय अपेक्षा।

स्वीकार्य दुर्घटना जोखिम- एक जोखिम जिसका स्तर सामाजिक-आर्थिक विचारों के आधार पर स्वीकार्य और उचित है। सुविधा के संचालन का जोखिम स्वीकार्य है, यदि, सुविधा के संचालन से प्राप्त लाभों के लिए, समाज यह जोखिम उठाने के लिए तैयार है।

दुर्घटना जोखिम विश्लेषण में मुख्य मुद्दे:

1)खतरा पहचानना (कौन सी नकारात्मक चीजें घटित हो सकती हैं? क्या कारण हैं?)।

2)आवृत्ति विश्लेषण(नकारात्मक घटनाओं के घटित होने की प्रायिकता क्या है?)

3)प्रभाव का विश्लेषण (परिणाम क्या हो सकते हैं?)

दुर्घटना जोखिम विश्लेषण के परिणामों का उपयोग किया जाता हैनए निर्माण, पुनर्निर्माण, प्रमुख मरम्मत, विस्तार, तकनीकी पुन: उपकरण, परिसमापन और खतरनाक उत्पादन सुविधाओं की पूंजी निर्माण परियोजनाओं के संरक्षण के लिए वास्तुशिल्प और निर्माण डिजाइन के दौरान सुरक्षा सुनिश्चित करने के निर्णय लेते समय, खतरनाक उत्पादन सुविधाओं की औद्योगिक सुरक्षा की घोषणा करते समय, औद्योगिक सुरक्षा परीक्षा, सुरक्षा, बीमा पर तकनीकी निर्णयों का औचित्य, "लागत - सुरक्षा - लाभ" मानदंड के अनुसार सुरक्षा का आर्थिक विश्लेषण, पर्यावरण पर आर्थिक गतिविधियों के प्रभाव का आकलन और सुरक्षा विश्लेषण से संबंधित अन्य प्रक्रियाएं [अकिनिन एन.आई.]।

दुर्घटना जोखिम विश्लेषण के मुख्य कार्यखतरनाक उत्पादन सुविधाओं में निर्णय निर्माताओं को प्रस्तुत करना शामिल है:

सुविधा की औद्योगिक सुरक्षा की स्थिति के बारे में वस्तुनिष्ठ जानकारी;

सुरक्षा की दृष्टि से सबसे खतरनाक, "कमजोर" स्थानों के बारे में जानकारी;

वर्तमान में, कजाकिस्तान के धातुकर्म परिसर के उद्यम उत्पादन परिसंपत्तियों की निरंतर उम्र बढ़ने और उत्पादन के निम्न तकनीकी स्तर के कारण एक कठिन स्थिति में हैं। धातुकर्म परिसर के उद्यम, मानव निर्मित दुर्घटनाओं की घटना के दृष्टिकोण से, निम्न द्वारा प्रतिष्ठित हैं:

- रासायनिक रूप से खतरनाक पदार्थों सहित बड़ी मात्रा में पदार्थ और सामग्री;

- महत्वपूर्ण तापीय विकिरण;

- तकनीकी प्रक्रियाओं में शक्तिशाली इकाइयों, मशीनों और तंत्रों का उपयोग जो औद्योगिक खतरे पैदा करते हैं;

- बड़ी बस्तियों के साथ-साथ नदियों और जलाशयों के पास उद्यमों का स्थान;

- तकनीकी प्रक्रियाओं और उनके रखरखाव में बड़ी मात्रा में श्रम संसाधनों का उपयोग।

धातुकर्म परिसर के उद्यमों में, रैखिक रूप से विस्तारित शीट धातु संरचनाओं (एलएसएलएमएस) का महत्वपूर्ण भौतिक टूट-फूट होता है, जिसमें कोक, ब्लास्ट फर्नेस और अन्य प्रक्रिया गैसों के परिवहन के लिए बड़े-व्यास वाली पाइपलाइन (1400 मिमी से अधिक) शामिल हैं, एक कम तकनीकी सुरक्षा उपकरणों के प्रावधान का स्तर, जो अनिवार्य रूप से घटनाओं और दुर्घटनाओं की ओर ले जाता है। लौह धातुकर्म उद्यमों में अचल संपत्तियों की मूल्यह्रास दर लगभग 40% है, अलौह धातुकर्म में - 50% (तालिका 1)।

तालिका नंबर एक।

खनन और धातुकर्म परिसर के उद्यमों के तकनीकी उपकरणों की स्थिति।

कंपनी	घिसाव, %
कज़ाखमिस कॉर्पोरेशन एलएलपी
जेएससी पीसी युज़पॉलीमेटल
जेएससी "कज़िंक"
जेएससी टीएनके काज़क्रोम
एलेल एलएलपी
आईआरजेडके एलएलपी
जेएससी आर्सेलरमित्तल तेमिरताउ	15-45, अलग उपकरण - 80 तक
जेएससी "कजाकिस्तान का एल्युमीनियम"
जेएससी "यूकेटीएमसी"

मुद्दे की वर्तमान स्थिति.

धातुकर्म उत्पादन में प्रक्रियाओं और प्रौद्योगिकियों में सुधार के बावजूद, औद्योगिक सुरक्षा के क्षेत्र में स्थिति में सुधार नहीं हो रहा है, धातुकर्म उद्यमों में दुर्घटनाओं की संख्या और चोटों का स्तर उच्च बना हुआ है। धातुकर्म परिसर के उद्यम, मानव निर्मित दुर्घटनाओं की घटना के दृष्टिकोण से, प्रतिष्ठित हैं: रासायनिक रूप से खतरनाक सहित पदार्थों और सामग्रियों की बड़ी मात्रा; महत्वपूर्ण तापीय विकिरण; तकनीकी प्रक्रियाओं में शक्तिशाली इकाइयों, मशीनों और तंत्रों का उपयोग जो औद्योगिक खतरे पैदा करते हैं; बड़े क्षेत्र; बड़ी बस्तियों के साथ-साथ नदियों और जलाशयों के पास उद्यमों का स्थान; तकनीकी प्रक्रियाओं और उनके रखरखाव में बड़ी मात्रा में श्रम संसाधनों का उपयोग। [बिकमुखामेतोव एम.जी.]

कजाकिस्तान में धातुकर्म उद्यमों में, खतरनाक उत्पादन सुविधाओं पर दुर्घटनाओं के जोखिम को बढ़ाने वाले मुख्य कारकों में से एक धातुकर्म उद्योग में कम निवेश और नवाचार गतिविधि की पृष्ठभूमि के खिलाफ अचल उत्पादन परिसंपत्तियों के मूल्यह्रास का उच्च स्तर बना हुआ है। इसलिए, औद्योगिक सुरक्षा सुनिश्चित करने की समस्या और भी जरूरी हो जाती है।

दुर्घटना जोखिम विश्लेषण का आधार खतरनाक और हानिकारक उत्पादन कारकों, खतरनाक उत्पादन सुविधाओं के संकेत, तकनीकी और उत्पादन संचालन की विशेषताएं, कर्मियों की योग्यता, उपकरण, इमारतों और संरचनाओं की तकनीकी स्थिति की पहचान है। इस तरह के विकास से खतरनाक धातुकर्म उत्पादन सुविधाओं पर दुर्घटनाओं के दौरान विस्फोट और आग की भविष्यवाणी और रोकथाम के लिए सिफारिशें विकसित करना संभव हो जाता है।

अध्ययन की मुख्य सामग्रियों की प्रस्तुति.

सबसे गंभीर परिणाम, सामग्री की क्षति और समूह दुर्घटनाएं, हर बड़े धातुकर्म उद्यम में पाए जाने वाले विस्फोट और आग-खतरनाक उत्पादन सुविधाओं में दुर्घटनाओं के कारण होते हैं। विस्फोटों और आग से जुड़ी दुर्घटनाओं की संख्या की दृष्टि से धातुकर्म उद्योग दूसरे स्थान पर है - रासायनिक उद्योग के बाद, आग और विस्फोटों की संख्या रासायनिक उद्योग की तुलना में 4-5 गुना कम है, लेकिन संख्या से अधिक है अन्य उद्योगों में विस्फोटों का.

2010 के लिए

2009 की तुलना में, 2010 में औद्योगिक आपात स्थितियों की संख्या में 27.6% (79 मामलों) की कमी आई।

पीड़ितों की संख्या में 28.3% (96 लोगों द्वारा), मौतों में 30.1% (58 लोगों द्वारा) की कमी आई।

4 समूह दुर्घटनाएँ हुईं, जिनमें 8 लोगों की मृत्यु हो गई और 2 गंभीर रूप से घायल हो गए, 2009 में - 4 समूह दुर्घटनाएँ हुईं, जिनमें 6 लोग मारे गए और 7 गंभीर रूप से घायल हो गए।

2010 में औद्योगिक सुरक्षा के क्षेत्र में आपातकालीन स्थिति मंत्रालय के क्षेत्रीय निकायों द्वारा नियंत्रित उद्यमों और सुविधाओं में, 2009 की तुलना में, गंभीर परिणामों वाली चोटों में 2 गुना और घातक चोटों में 1.4 गुना की कमी आई।

दुर्घटनाओं का मुख्य कारण चट्टानों का गिरना, उत्पादन अनुशासन और कार्य संगठन का निम्न स्तर और पीड़ितों की व्यक्तिगत लापरवाही है। [मानक परिदृश्यों का विकास...]

2011 के 9 महीनों के लिए:

पिछले वर्ष की तुलना में, समीक्षाधीन अवधि के दौरान औद्योगिक आपात स्थितियों की संख्या में कमी आई 25,1 % (44 मामलों के लिए) . पीड़ितों की संख्या कम किया हुआपर 21,3 % (42 लोग) मारे गये 32,7 % (35 लोगों के लिए)।

उद्यमों और सुविधाओं पर, क्षेत्र में आपातकालीन स्थिति मंत्रालय के क्षेत्रीय निकायों द्वारा नियंत्रित औद्योगिक सुरक्षा पीछे 2011 के 9 महीनों में, खतरनाक उत्पादन सुविधाओं पर दुर्घटनाओं के परिणामस्वरूप लोगों की मृत्यु हो गई 14 आदमी गंभीर रूप से घायल 18 इंसान। 2010 में इसी दौरान वे गंभीर रूप से घायल हो गए थे 13 इंसान, 17 मृत व्यक्ति।

दुर्घटनाओं का मुख्य कारणतकनीकी प्रक्रियाओं का उल्लंघन, संगठन में कमियां और उत्पादन नियंत्रण के कार्यान्वयन, श्रम का निम्न स्तर, उत्पादन अनुशासन और कार्य संगठन, पीड़ितों की व्यक्तिगत लापरवाही हैं।

धातुकर्म उद्यम में उपकरणों और इकाइयों के सुरक्षित संचालन को व्यवस्थित करने के लिए, एक औद्योगिक सुरक्षा प्रबंधन प्रणाली बनाई जाती है, जो औद्योगिक सुरक्षा आवश्यकताओं के समय पर अनुपालन, उपकरणों की तकनीकी स्थिति की निगरानी और के उद्देश्य से कई संगठनात्मक और तकनीकी उपायों के कार्यान्वयन को सुनिश्चित करती है। इकाइयाँ और दुर्घटनाओं के जोखिम को कम करना।

धातुकर्म उद्यम की औद्योगिक सुरक्षा प्रबंधन प्रणाली के घटकों में से एक दुर्घटना जोखिम विश्लेषण है, जिसमें खतरनाक पदार्थों की पहचान और लोगों, संपत्ति और पर्यावरण के लिए दुर्घटनाओं के जोखिम का आकलन शामिल है। मानव निर्मित दुर्घटनाओं के परिणामों और क्षति को स्पष्ट करने के लिए, यह निर्धारित करना आवश्यक है: दुर्घटना का प्रकार - विस्फोट, आग, ज्वलनशील पदार्थों के रिसाव के कारण; दुर्घटना में "शामिल" पदार्थों का प्रकार - ज्वलनशील गैसें, ज्वलनशील और दहनशील तरल पदार्थ, धूल, विस्फोटक; विस्फोट या आग का कारण। [सियोसेव एन.वी.]

धातुकर्म उद्यम (एमपी) में दुर्घटनाओं के जोखिम के विश्लेषण में निम्नलिखित चरण होते हैं: प्रारंभिक, उद्यम की स्थिति का विश्लेषण, खतरों की पहचान और दुर्घटनाओं के जोखिम का आकलन, जोखिम को कम करने के लिए सिफारिशों का विकास (चित्र 1) ).

चावल। 1. धातुकर्म उद्यम में दुर्घटना जोखिम विश्लेषण के चरणों की योजना।

पहले चरण (प्रारंभिक) दुर्घटना जोखिम विश्लेषण में, धातुकर्म उद्यम की खतरनाक उत्पादन सुविधाओं के संचालन की जानकारी का अध्ययन किया जाता है। आइए एक पूर्ण-चक्र धातुकर्म उद्यम की खतरनाक उत्पादन सुविधाओं पर विचार करें, जिनमें शामिल हैं: सिंटरिंग, कोकिंग, ब्लास्ट फर्नेस, स्टील-स्मेल्टिंग, रोलिंग उत्पादन [स्थितियों का अध्ययन...]।

सिंटरिंग उत्पादन. सिंटरिंग उत्पादन की तकनीकी प्रक्रिया में, कोक, कोक ब्रीज और एन्थ्रेसाइट छर्रों का उपयोग किया जाता है, जो दहनशील पदार्थ हैं, इसलिए वे क्षेत्र जहां वे प्रसारित होते हैं (कोक, कोक ब्रीज और एन्थ्रेसाइट छर्रों के कुचलने और स्क्रीनिंग विभाग, उन्हें उतारने के लिए कार डंपर ; कोक और एन्थ्रेसाइट छर्रों के लिए गोदाम, कोक और कोयला प्राप्त करने वाले बंकर, ब्रिकेटिंग फैक्ट्री की ब्रिकेटिंग इमारत) आग खतरनाक वस्तुओं की श्रेणी में आती है। इसके अलावा, अलग-अलग कमरों में स्थित यांत्रिक उपकरणों के स्नेहन के लिए सिंटरिंग दुकानों में, केंद्रीकृत स्वचालित स्नेहन स्टेशन आग का खतरा पैदा करते हैं।

ईंधन को कुचलने (पीसने) से जुड़े क्षेत्र (कोयला कुचलने वाले आवास, कोयला कुचलने और स्क्रीनिंग विभाग) आग और विस्फोट खतरनाक हैं, क्योंकि पीसने के दौरान विस्फोटक धूल निकलती है। धूल के विस्फोट के साथ उच्च दबाव (10 किग्रा/सेमी2 तक) की घटना होती है। गर्मी उपचार और उसके बाद सिंटर को ठंडा करने, ईंधन दहन (एग्लोमरेशन बॉडी, सिंटर कूलिंग और सॉर्टिंग विभाग, चूना पत्थर भूनने विभाग, कार्बोनाइजेशन और ईट सॉर्टिंग और सुखाने वाली इमारतों, गोंडोला कारों में गर्म सिंटर लोड करना) से जुड़े विभागों और क्षेत्रों को खतरनाक वस्तुओं के रूप में वर्गीकृत किया गया है। जिस पर तेज गर्मी, चिंगारी और लपटें निकलती हैं [संदर्भ सामग्री का विकास...]।

कोक उत्पादन. धातुकर्म उद्यम में कोक उत्पादन सबसे विस्फोटक और आग खतरनाक में से एक है। इसमें शामिल हैं: कोयला तैयार करने, कोक छंटाई, चार्ज को कोक ओवन में लोड करना और चार्ज डिस्चार्ज करने के क्षेत्र, जिनमें से मुख्य खतरे धूल और कोक ओवन गैस हैं। अत्यधिक ज्वलनशील कोक ओवन गैस कोक ओवन में कोयले के सूखे आसवन का एक उत्पाद है और यह विभिन्न गैसों और वाष्पों का एक यांत्रिक मिश्रण है जिसमें 60% तक हाइड्रोजन, 25% तक मीथेन, 5% तक कार्बन मोनोऑक्साइड, 2% विभिन्न होते हैं। अधिक जटिल हाइड्रोकार्बन, साथ ही अक्रिय गैसें। बेंजीन अंश हाइड्रोकार्बन को पकड़ने के लिए कार्यशालाओं में, परिणामी ज्वलनशील तरल पदार्थों में बेंजीन, टोल्यूनि और जाइलीन आइसोमर्स शामिल हैं। गैस-वायु और भाप-गैस मिश्रण के साथ-साथ कोक उत्पादन में घूमने वाली दहनशील धूल के संभावित विस्फोट और आग के खतरे की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता अधिकतम विस्फोट दबाव है, जो 900 केपीए तक पहुंच सकता है। हवा के 1 m3 में निहित ऑक्सीजन के साथ विभिन्न कार्बनिक तरल पदार्थों की बातचीत के दौरान जारी पदार्थों के वाष्प (उपकरण की मात्रा में स्थित) के विस्फोट की तापीय ऊर्जा लगभग समान होती है और लगभग 4000 kJ होती है। [स्मिरनोव एन.वी.]

कोक-रासायनिक उत्पादन में आग का बढ़ा हुआ खतरा बेल्ट कन्वेयर द्वारा दर्शाया जाता है, जो विस्तारित कन्वेयर दीर्घाओं में छिपा होता है, जिसके माध्यम से कोयला, चार्ज और कोक की आपूर्ति की जाती है। दीर्घाओं में कई सौ मीटर तक लंबा एक ज्वलनशील कन्वेयर बेल्ट होता है, जिसके माध्यम से 150ºC तक गर्म किया गया कोक गुजरता है और जहां हवा का एक निरंतर प्रवाह पैदा होता है, जिससे आग तेजी से फैलती है। यहां तक ​​कि एक बंद गैलरी वॉल्यूम में सबसे छोटा दहन स्रोत भी तेजी से एक बड़ी आग के आकार में विकसित हो जाता है। आग लगने की स्थिति में, कन्वेयर बेल्ट अक्सर टूट जाता है और नीचे गिर जाता है, जिससे दहन और विनाश का एक बड़ा स्रोत बनता है।

ब्लास्ट फर्नेस उत्पादन. ब्लास्ट फर्नेस उत्पादन विस्फोट और आग खतरनाक उत्पादन सुविधाओं की श्रेणी से संबंधित है जहां दहनशील और ज्वलनशील पदार्थों का उपयोग किया जाता है, गठित किया जाता है, परिवहन किया जाता है - तरल पदार्थ, गैसें, धूल जो अनायास प्रज्वलित हो सकती हैं, साथ ही एक इग्निशन स्रोत से प्रज्वलित हो सकती हैं और इसके हटाने के बाद स्वतंत्र रूप से जल सकती हैं। , साथ ही पिघली हुई लौह धातुएँ। ब्लास्ट फर्नेस पर होने वाली दुर्घटनाओं में ब्लास्ट फर्नेस पर तकनीकी उपकरणों, संरचनाओं और संरचनाओं की विफलता के मामले शामिल होते हैं, जिसके कारण उनके ऑपरेटिंग मोड को बदलने या उन्हें रोकने, मरम्मत की मरम्मत करने या उन उपकरणों और उपकरणों को बदलने की आवश्यकता होती है जो ऑपरेशन के लिए एक बढ़ा खतरा पैदा करते हैं। भट्ठी और परिचालन कर्मी।

ब्लास्ट फर्नेस दुकानों में विस्फोट और आग का कारण गैस विस्फोट और तरल कच्चा लोहा या स्लैग के पानी या गीली सामग्री के साथ मिलने के कारण होने वाले विस्फोट हैं। अन्य धातुकर्म इकाइयों के विपरीत, ब्लास्ट फर्नेस कोयले की धूल को ईंधन के रूप में उपयोग कर सकते हैं। कोयला धूल इंजेक्शन संयंत्र विस्फोटक हैं; यही खतरा बॉल मिलों के उन विभागों द्वारा उत्पन्न होता है जहां धूल तैयार की जाती है, साथ ही वितरण और खुराक विभाग भी।

इस्पात निर्माण. धातुकर्म उद्यम के खुले चूल्हे, कनवर्टर और स्टील-गलाने वाले उत्पादन में, पदार्थों और सामग्रियों को गर्म, गरमागरम और पिघली हुई अवस्था में परिचालित किया जाता है, जिसके प्रसंस्करण के साथ उज्ज्वल गर्मी, चिंगारी और आग निकलती है। ऑक्सीजन कनवर्टर दुकानों में, गीले चार्ज और स्क्रैप धातु को लोड करने के परिणामस्वरूप तरल धातु के विस्फोट और उत्सर्जन हो सकते हैं। सबसे पहले, चार्ज को कन्वर्टर्स में लोड किया जाता है और इसके तुरंत बाद कच्चा लोहा डाला जाता है, और चार्ज में जितनी अधिक नमी होगी, पिघली हुई धातु का उत्सर्जन उतना ही अधिक होगा। तरल धातु का विमोचन तब भी हो सकता है जब गीले डीऑक्सीडाइज़र और मिश्र धातु सामग्री को तरल धातु में पेश किया जाता है। कनवर्टर से धातु उत्सर्जन का कारण स्क्रैप धातु के साथ ज्वलनशील तरल पदार्थ, तेल और पानी के साथ बंद धातु के जहाजों का प्रवेश भी हो सकता है। तरल धातु के निकलने के खतरे के अलावा, स्टील-गलाने वाली इकाइयों [बिकमुखामेतोव एम.जी.] की परत के जलने का भी खतरा है।

कनवर्टर दुकानों की एक विशेष विशेषता स्लैग बाउल को मोड़ते समय ज्वलनशील पदार्थों के संपर्क में आने वाले तरल स्लैग से आग लगने का खतरा है। कनवर्टर भट्टियों की एक विशिष्ट विशेषता बाहरी नेटवर्क के माध्यम से कार्यशाला में आपूर्ति की जाने वाली बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन की खपत है। इस मामले में, ऑक्सीजन आमतौर पर 3.5 एमपीए के अतिरिक्त दबाव पर ऑक्सीजन विस्तार बिंदु तक पहुंचती है, और 1.6 एमपीए के अतिरिक्त दबाव पर कार्यशाला में प्रवेश करती है।

इस्पात निर्माण की दुकानों में आग लगने का खतरा बड़ी संख्या में केबल संचार, तेल बेसमेंट और तेल सुरंगों की उपस्थिति में भी होता है।

खुली चूल्हा भट्टियों, विद्युत भट्टियों और कन्वर्टर्स से प्रक्रिया गैसों के गैस शुद्धिकरण के क्षेत्र आग और विस्फोट खतरनाक हैं। विद्युत भट्ठी उत्पादन में आग का खतरा इकाइयों में ज्वलनशील गैसों की उपस्थिति, ऑक्सीजन के उपयोग, केबल सुविधाओं की उपस्थिति, तेल ट्रांसफार्मर, स्नेहन के लिए ज्वलनशील तरल पदार्थ (पेट्रोलैटम, बिटुमेन वार्निश, आदि) के उपयोग से निर्धारित होता है। निर्जलित राल के साथ साँचे (खुले चूल्हे और कनवर्टर प्रक्रियाओं में)।

निरंतर कास्टिंग मशीनें एक निश्चित आग का खतरा पैदा करती हैं। तेल के साथ हाइड्रोलिक सिस्टम की रबर की नली के टूटने से गर्म स्लैब पर तेल लग जाता है और तुरंत आग लग जाती है [अखानचेंको ए.जी.]।

ऑक्सीजन का उत्पादन और खपत। लौह धातु विज्ञान में कई पाइरोमेटालर्जिकल प्रक्रियाओं को तेज करने के लिए बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, एक आधुनिक धातुकर्म संयंत्र का केवल एक बड़ा कनवर्टर 2000 m3/h तक ऑक्सीजन की खपत करता है, और संपूर्ण धातुकर्म संयंत्र 350 हजार m3/h तक ऑक्सीजन की खपत करता है।

कई धातुकर्म उद्यमों में वायु पृथक्करण संयंत्र, कंप्रेसर और गैस टैंक स्टेशन, ऑक्सीजन विस्तार और वितरण बिंदु हैं। तकनीकी उपकरणों की प्रचुरता, ऑक्सीजन लेने वाली पाइरोमेटालर्जिकल इकाइयों को खिलाने वाली ऑक्सीजन पाइपलाइनों का एक विस्तृत नेटवर्क - इन सभी के लिए ऑक्सीजन को संभालने के नियमों के ज्ञान की आवश्यकता होती है और अक्सर आग और कर्मियों की चोटें होती हैं। प्रज्वलन का स्रोत हो सकता है: विदेशी चिंगारी पैदा करने वाली और ज्वलनशील वस्तुएं जो उनकी स्थापना के दौरान गलती से ऑक्सीजन पाइपलाइनों में रह गईं; एक चिंगारी जो धातु की वस्तुओं के यांत्रिक संपर्क के दौरान उत्पन्न होती है। उन स्थानों पर जहां ऑक्सीजन का उत्पादन और उपभोग किया जाता है, विद्युत नेटवर्क और उपकरणों में आग लगने का खतरा अधिक होता है (जब तार छोटे हो जाते हैं, मोटर ओवरलोड हो जाते हैं, या कार्बनिक पदार्थों के साथ लगाए गए इन्सुलेशन में आग लग जाती है)।

वायु पृथक्करण उपकरण संसाधित हवा में कम मात्रा में मौजूद विस्फोटक अशुद्धियों (एसिटिलीन, तेल, आदि) के जमा होने के कारण विस्फोट का खतरा पैदा करते हैं। कंप्रेसर (सील के घर्षण या दहन के कारण), ऑक्सीजन गैसीफायर (खराब गिरावट के कारण), और तरल ऑक्सीजन पंप (तेल प्रवेश के कारण) में भी विस्फोट संभव है।

रोलिंग उत्पादन. उत्पादन विधि के अनुसार, रोलिंग दुकानों को गर्म और ठंडे रोलिंग दुकानों में विभाजित किया जाता है, जिसमें बड़ी संख्या में आग खतरनाक क्षेत्र होते हैं, और उनमें कुछ सहायक उत्पादन आग और विस्फोट खतरनाक होते हैं (तेल बेसमेंट, तेल सुरंग, केबल संरचनाएं, पंप-बैटरी स्टेशन, बीयरिंग निरीक्षण कार्यशालाएँ)। अग्नि खतरनाक क्षेत्र मुख्य रूप से कार्यशाला के शून्य स्तर से नीचे स्थित हैं, जो अग्नि सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए उन पर बढ़ती मांग रखता है।

थर्मल ओवन एक निश्चित आग का खतरा पैदा करते हैं। वे अक्सर परिरक्षण गैस के रूप में हाइड्रोजन-नाइट्रोजन मिश्रण (95% हाइड्रोजन और 5% नाइट्रोजन) का उपयोग करते हैं। कार्यशालाओं के बड़े आकार को ध्यान में रखते हुए, हाइड्रोजन की उपस्थिति उत्पादन के विस्फोट के खतरे को प्रभावित नहीं करती है, क्योंकि पाइपलाइन से हाइड्रोजन रिसाव की स्थिति में विस्फोटक मिश्रण की मात्रा मुक्त मात्रा के 5% से काफी कम है। कार्यशाला का, और कार्यशाला का केवल ऊपरी भाग ही विस्फोटक होगा [पुनर्प्राप्ति स्थितियों का अध्ययन...]।

बीयरिंग मरम्मत की दुकानों में, बीयरिंगों की धुलाई और चिकनाई के लिए तकनीकी प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले केरोसिन और विभिन्न तेलों से आग लगने का खतरा उत्पन्न होता है (केरोसिन वाष्प का फ़्लैश बिंदु 610C से नीचे है)।

दुर्घटना जोखिम विश्लेषण लोगों और पर्यावरण के लिए धातुकर्म उत्पादन के खतरे की डिग्री, इसकी औद्योगिक सुरक्षा की स्थिति का आकलन करना संभव बनाता है, और प्राप्त जानकारी के आधार पर, धातुकर्म संयंत्र में औद्योगिक सुरक्षा की स्थिति में सुधार के लिए सिफारिशें विकसित करना संभव बनाता है। जोखिम विश्लेषण प्रक्रिया वस्तुनिष्ठ और व्यापक है, जिसके लिए धातुकर्म उत्पादन की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए दुर्घटनाओं के जोखिम का आकलन करने के तरीके विकसित करना आवश्यक है। जोखिम की भयावहता की गणना में, दो घटकों का उपयोग किया जाता है: किसी दुर्घटना की घटना का संभाव्य मूल्यांकन और इस दुर्घटना से उपकरण को संभावित सामग्री क्षति। दुर्घटना जोखिम मूल्यांकन की गणना के लिए अभिव्यक्ति का रूप इस प्रकार है:

कहाँ पी एवी.सिट.जे- आई-वें उपकरण पर आपात्कालीन स्थिति उत्पन्न होने की संभावना; वाई एवी.सिट.जे- आई-वें उपकरण पर आपात्कालीन स्थिति उत्पन्न होने से संभावित सामग्री क्षति; एन-उत्पादन प्रक्रिया उपकरण की मात्रा. [सियोसेव ए.ए.]

निम्नलिखित कारक धातुकर्म और कोक-रासायनिक उद्यमों में दुर्घटनाओं की स्थिति और औद्योगिक सुरक्षा को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं:

प्रक्रिया उपकरण की भौतिक टूट-फूट;

उपकरण, भवनों और संरचनाओं की पूंजी और वर्तमान मरम्मत की असामयिक और खराब गुणवत्ता;

समाप्त हो चुके मानक जीवन वाले उपकरणों का संचालन;

अपूर्ण प्रौद्योगिकियों का उपयोग;

योग्य विशेषज्ञों और उत्पादन कर्मियों की संख्या में अनियंत्रित कमी;

उत्पादन और मरम्मत कर्मियों के पेशेवर प्रशिक्षण की गुणवत्ता में कमी।

साथ ही, दुर्घटनाओं और चोटों के विश्लेषण से पता चला कि दुर्घटनाओं का मुख्य कारण डिजाइन की खामियां, निर्माण और उपकरणों के संचालन के दौरान उल्लंघन हैं।

उपरोक्त सभी से यह निष्कर्ष निकलता है कि संभावित खतरनाक वस्तुओं की रैखिक रूप से विस्तारित शीट धातु संरचनाओं की विश्वसनीयता और सुरक्षा सुनिश्चित करना वर्तमान में एक अत्यंत महत्वपूर्ण और जरूरी मुद्दा है। इस समस्या को हल करने के लिए, मुख्य रूप से दो दिशाओं का उपयोग किया जाता है: तकनीकी स्थिति की निरंतर निगरानी और आधुनिक गैर-विनाशकारी परीक्षण विधियों के उपयोग के आधार पर संरचनाओं की तकनीकी स्थिति स्थापित करना, अवशिष्ट जीवन का आकलन करना और इसके बाद की सुरक्षा की अवधि का निर्धारण करना। संचालन।

साहित्य

1. कजाकिस्तान गणराज्य का कानून दिनांक 3 अप्रैल, 2002 संख्या 314-II "खतरनाक उत्पादन सुविधाओं पर औद्योगिक सुरक्षा पर।"

2. अकिनिन एन.आई. खतरनाक उत्पादन सुविधाओं पर दुर्घटनाओं और चोटों के कारणों का विश्लेषण // मेटलर्ज। - 2004. - नंबर 10. - पृ.23-25.

3. अखानचेनोक ए.जी. लौह धातुकर्म में अग्नि सुरक्षा // एम.: धातुकर्म। - 2001. - 133 पी.

4.बिकमुखामेतोव एम.जी., चेर्चिंटसेव वी.डी., सुलेमानोव एम.जी. लौह धातुकर्म उद्यमों // मेटलर्ज में आपातकालीन स्थितियों के जोखिम का आकलन करने के लिए पद्धति में सुधार। - 2004. - नंबर 4. - पृ.41-42.

5. क्षतिग्रस्त धातुकर्म संयंत्र की कार्यशालाओं को बहाल करने के लिए स्थितियों का अध्ययन: अनुसंधान रिपोर्ट / लौह धातुकर्म संस्थान। – पंजीकरण संख्या 865. – निप्रॉपेट्रोस. - 2008.

6. धातुकर्म उद्यमों के उपकरणों की स्थिरता पर संदर्भ सामग्री का विकास: अनुसंधान रिपोर्ट / लौह धातुकर्म संस्थान। - पंजीकरण संख्या 947, 1115. - निप्रॉपेट्रोस। – 2004, 1988.

7. धातुकर्म संयंत्र में विशिष्ट दुर्घटना परिदृश्यों का विकास और खतरों की पहचान: अनुसंधान रिपोर्ट / लौह धातुकर्म संस्थान। - निप्रॉपेट्रोस. - 2004. - 71 पी.

8. स्मिरनोव एन.वी., ज़ेर्नोव्स्की वी.डी., कोगन एल.एम. लौह धातुकर्म उद्यमों की परियोजनाओं में अग्नि सुरक्षा // एम.: धातुकर्म। - 2005. - 166 पी.

9. सियोसेव ए.ए., मार्टिन्युक वी.एफ., मास्त्र्युकोव बी.एस. धातुकर्म में चोटें और दुर्घटना दर // धातुकर्मी। - 2004. - नंबर 2. - पृ.29-32.

उनके तत्वों की विश्वसनीयता द्वारा तकनीकी प्रणालियों की विश्वसनीयता की गणना की मूल बातें

गणना विधियों का उद्देश्य और वर्गीकरण

विश्वसनीयता गणना विश्वसनीयता के मात्रात्मक संकेतक निर्धारित करने के उद्देश्य से की गई गणना है। इन्हें सुविधाओं के विकास, निर्माण और संचालन के विभिन्न चरणों में किया जाता है।

डिज़ाइन चरण में, विश्वसनीयता की गणना डिज़ाइन किए जा रहे सिस्टम की अपेक्षित विश्वसनीयता का पूर्वानुमान (पूर्वानुमान) लगाने के उद्देश्य से की जाती है। प्रस्तावित परियोजना को उचित ठहराने के साथ-साथ संगठनात्मक और तकनीकी मुद्दों को हल करने के लिए ऐसा पूर्वानुमान आवश्यक है:
- इष्टतम संरचना विकल्प चुनना;
- आरक्षण की विधि;
- गहराई और नियंत्रण के तरीके;
- अतिरिक्त तत्वों की संख्या;
- रोकथाम की आवृत्ति.

परीक्षण और संचालन चरण में, मात्रात्मक विश्वसनीयता संकेतकों का आकलन करने के लिए विश्वसनीयता गणना की जाती है। ऐसी गणनाएँ आमतौर पर कथन प्रकृति की होती हैं। इस मामले में गणना के परिणाम दर्शाते हैं कि जिन वस्तुओं का परीक्षण किया गया या कुछ परिचालन स्थितियों में उपयोग किया गया, वे कितनी विश्वसनीय थीं। इन गणनाओं के आधार पर, विश्वसनीयता में सुधार के उपाय विकसित किए जाते हैं, वस्तु के कमजोर बिंदु निर्धारित किए जाते हैं, और इसकी विश्वसनीयता और उस पर व्यक्तिगत कारकों के प्रभाव का आकलन दिया जाता है।

गणनाओं के असंख्य उद्देश्यों के कारण उनमें अत्यधिक विविधता आ गई है। चित्र में. 4.5.1 मुख्य प्रकार की गणनाएँ दिखाता है।

मौलिक गणना- वस्तु विश्वसनीयता संकेतकों का निर्धारण, उसके घटकों (तत्वों) की विश्वसनीयता द्वारा निर्धारित किया जाता है। इस गणना के परिणामस्वरूप, वस्तु की तकनीकी स्थिति का आकलन किया जाता है (संभावना है कि वस्तु कार्यशील स्थिति में होगी, विफलताओं के बीच का औसत समय, आदि)।

चावल। 4.5.1. विश्वसनीयता गणना का वर्गीकरण

कार्यात्मक विश्वसनीयता की गणना - निर्दिष्ट कार्यों को करने के लिए विश्वसनीयता संकेतकों का निर्धारण (उदाहरण के लिए, संभावना है कि गैस शुद्धिकरण प्रणाली निर्दिष्ट ऑपरेटिंग मोड में, शुद्धि संकेतकों के लिए सभी आवश्यक मापदंडों को बनाए रखते हुए, एक निश्चित समय के लिए काम करेगी)। चूंकि ऐसे संकेतक कई ऑपरेटिंग कारकों पर निर्भर करते हैं, तो, एक नियम के रूप में, कार्यात्मक विश्वसनीयता की गणना मौलिक गणना से अधिक जटिल है।

चित्र 4.5.1 में तीरों द्वारा दर्शाए गए पथ पर चलने के विकल्प चुनने पर, हर बार हमें गणना का एक नया प्रकार (मामला) मिलता है।

सबसे सरल गणना- गणना, जिसकी विशेषताएं चित्र में प्रस्तुत की गई हैं। बाईं ओर 4.5.1: सरल उत्पादों की हार्डवेयर विश्वसनीयता की मौलिक गणना, गैर-अनावश्यक, प्रदर्शन की बहाली को ध्यान में रखे बिना, बशर्ते कि विफलता के लिए ऑपरेटिंग समय एक घातीय वितरण के अधीन हो।

सबसे कठिन गणना- गणना, जिसकी विशेषताएं चित्र में प्रस्तुत की गई हैं। 4.5.1 दाईं ओर: जटिल निरर्थक प्रणालियों की कार्यात्मक विश्वसनीयता, उनके प्रदर्शन की बहाली और परिचालन समय और पुनर्प्राप्ति समय के वितरण के विभिन्न कानूनों को ध्यान में रखते हुए।
एक या दूसरे प्रकार की विश्वसनीयता गणना का चुनाव विश्वसनीयता की गणना के कार्य द्वारा निर्धारित किया जाता है। डिवाइस के संचालन के असाइनमेंट और उसके बाद के अध्ययन के आधार पर (इसके तकनीकी विवरण के अनुसार), विश्वसनीयता की गणना के लिए एक एल्गोरिदम संकलित किया गया है, अर्थात। गणना चरणों और गणना सूत्रों का क्रम।

सिस्टम गणना का क्रम

सिस्टम गणना का क्रम चित्र में दिखाया गया है। 4.5.2. आइए इसके मुख्य चरणों पर विचार करें।

चावल। 4.5.2. विश्वसनीयता गणना एल्गोरिथ्म

सबसे पहले, विश्वसनीयता की गणना का कार्य स्पष्ट रूप से तैयार किया जाना चाहिए। इसमें यह अवश्य दर्शाया जाना चाहिए: 1) सिस्टम का उद्देश्य, इसकी संरचना और इसके संचालन के बारे में बुनियादी जानकारी; 2) विश्वसनीयता संकेतक और विफलता संकेत, गणना का उद्देश्य; 3) वे स्थितियाँ जिनके तहत सिस्टम संचालित होता है (या संचालित होगा); 4) मौजूदा कारकों को ध्यान में रखने की पूर्णता के लिए, गणना की सटीकता और विश्वसनीयता के लिए आवश्यकताएं।
कार्य के अध्ययन के आधार पर, आगामी गणनाओं की प्रकृति के बारे में निष्कर्ष निकाला जाता है। कार्यात्मक विश्वसनीयता की गणना के मामले में, तत्वों (हार्डवेयर विश्वसनीयता) की गणना के मामले में, चरण 4-5-7 में संक्रमण किया जाता है - चरण 3-6-7 में।

विश्वसनीयता के संरचनात्मक आरेख को उन स्थितियों के दृश्य प्रतिनिधित्व (ग्राफिकल या तार्किक अभिव्यक्ति के रूप में) के रूप में समझा जाता है जिसके तहत अध्ययन के तहत वस्तु (सिस्टम, डिवाइस, तकनीकी परिसर, आदि) काम करती है या काम नहीं करती है। विशिष्ट ब्लॉक आरेख चित्र में दिखाए गए हैं। 4.5.3.

चावल। 4.5.3. विशिष्ट विश्वसनीयता गणना संरचनाएँ

विश्वसनीयता ब्लॉक आरेख का सबसे सरल रूप एक समानांतर-श्रृंखला संरचना है। यह तत्वों को समानांतर में जोड़ता है, जिसके संयुक्त विफलता से विफलता होती है
ऐसे तत्व एक अनुक्रमिक श्रृंखला में जुड़े होते हैं, जिनमें से किसी की भी विफलता वस्तु की विफलता की ओर ले जाती है।

चित्र में. 4.5.3ए समानांतर-श्रृंखला संरचना का एक प्रकार प्रस्तुत करता है। इस संरचना के आधार पर निम्नलिखित निष्कर्ष निकाला जा सकता है। वस्तु में पाँच भाग होते हैं। किसी ऑब्जेक्ट की विफलता तब होती है जब तत्व 5 या तत्व 1-4 से युक्त नोड विफल हो जाता है। एक नोड तब विफल हो सकता है जब तत्व 3,4 से युक्त श्रृंखला और तत्व 1,2 से युक्त नोड एक ही समय में विफल हो जाते हैं। सर्किट 3-4 विफल हो जाता है यदि इसका कम से कम एक घटक तत्व विफल हो जाता है, और नोड 1,2 - यदि दोनों तत्व विफल हो जाते हैं, अर्थात। तत्व 1,2. ऐसी संरचनाओं की उपस्थिति में विश्वसनीयता की गणना सबसे बड़ी सरलता और स्पष्टता की विशेषता है। हालाँकि, प्रदर्शन की स्थिति को सरल समानांतर-श्रृंखला संरचना के रूप में प्रस्तुत करना हमेशा संभव नहीं होता है। ऐसे मामलों में, या तो तार्किक कार्यों का उपयोग किया जाता है, या ग्राफ़ और शाखा संरचनाओं का उपयोग किया जाता है, जिसके अनुसार प्रदर्शन समीकरणों की प्रणाली छोड़ी जाती है।

विश्वसनीयता ब्लॉक आरेख के आधार पर, गणना सूत्रों का एक सेट संकलित किया जाता है। विशिष्ट गणना मामलों के लिए, विश्वसनीयता गणना, मानकों और दिशानिर्देशों पर संदर्भ पुस्तकों में दिए गए सूत्रों का उपयोग किया जाता है। इन फ़ार्मुलों को लागू करने से पहले, आपको पहले उनके सार और उपयोग के क्षेत्रों का सावधानीपूर्वक अध्ययन करना चाहिए।

समानांतर-श्रृंखला संरचनाओं के उपयोग के आधार पर विश्वसनीयता की गणना

मान लीजिए कि कुछ तकनीकी प्रणाली D, n तत्वों (नोड्स) से बनी है। मान लीजिए कि हम तत्वों की विश्वसनीयता जानते हैं। सिस्टम की विश्वसनीयता तय करने को लेकर सवाल उठता है. यह इस बात पर निर्भर करता है कि तत्वों को सिस्टम में कैसे संयोजित किया गया है, उनमें से प्रत्येक का कार्य क्या है और समग्र रूप से सिस्टम के संचालन के लिए प्रत्येक तत्व का उचित संचालन किस हद तक आवश्यक है।

किसी जटिल उत्पाद की समानांतर-अनुक्रमिक विश्वसनीयता संरचना उत्पाद की विश्वसनीयता और उसके तत्वों की विश्वसनीयता के बीच संबंध का एक विचार देती है। विश्वसनीयता की गणना क्रमिक रूप से की जाती है - संरचना के प्राथमिक नोड्स की गणना से लेकर इसके तेजी से जटिल नोड्स तक। उदाहरण के लिए, चित्र की संरचना में. 5.3, और तत्व 1-2 से युक्त एक गाँठ एक प्राथमिक गाँठ है जिसमें तत्व 1-2-3-4, जटिल शामिल हैं। इस संरचना को एक समतुल्य संरचना में घटाया जा सकता है, जिसमें तत्व 1-2-3-4 और तत्व 5 श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। इस मामले में विश्वसनीयता की गणना सर्किट के अलग-अलग वर्गों की गणना के लिए आती है, जिसमें समानांतर और श्रृंखला में जुड़े तत्व शामिल होते हैं।

तत्वों के क्रमिक कनेक्शन वाला सिस्टम

कम्प्यूटेशनल अर्थ में सबसे सरल मामला सिस्टम तत्वों का श्रृंखला कनेक्शन है। ऐसी प्रणाली में, किसी भी तत्व की विफलता संपूर्ण प्रणाली की विफलता के बराबर होती है। श्रृंखला से जुड़े कंडक्टरों की एक श्रृंखला के अनुरूप, जिनमें से प्रत्येक का टूटना पूरे सर्किट को खोलने के बराबर है, हम ऐसे कनेक्शन को "श्रृंखला" कहते हैं (चित्र 4.5.4)। यह स्पष्ट किया जाना चाहिए कि तत्वों का ऐसा कनेक्शन केवल विश्वसनीयता के अर्थ में "क्रमिक" है, उन्हें भौतिक रूप से किसी भी तरह से जोड़ा जा सकता है;

चावल। 4.5.4. तत्वों के क्रमिक कनेक्शन के साथ एक सिस्टम का ब्लॉक आरेख

विश्वसनीयता के दृष्टिकोण से, इस तरह के कनेक्शन का मतलब है कि इन तत्वों से युक्त डिवाइस की विफलता तब होती है जब तत्व 1 या तत्व 2, या तत्व 3, या तत्व एन विफल हो जाता है। संचालन क्षमता की स्थिति निम्नानुसार तैयार की जा सकती है: यदि तत्व 1 और तत्व 2, और तत्व 3, और तत्व एन चालू हैं तो डिवाइस चालू है।

आइए हम इस प्रणाली की विश्वसनीयता को इसके तत्वों की विश्वसनीयता के माध्यम से व्यक्त करें। मान लीजिए कि समय की एक निश्चित अवधि (0,t) है, जिसके दौरान सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन को सुनिश्चित करना आवश्यक है। फिर, यदि सिस्टम की विश्वसनीयता विश्वसनीयता कानून P(t) द्वारा विशेषता है, तो हमारे लिए t=t पर इस विश्वसनीयता का मूल्य जानना महत्वपूर्ण है, अर्थात। Р(टी). यह कोई फ़ंक्शन नहीं है, बल्कि एक विशिष्ट संख्या है; आइए तर्क t को त्यागें और सिस्टम P की विश्वसनीयता को निरूपित करें। इसी तरह, आइए अलग-अलग तत्वों P 1, P 2, P 3, ..., P n की विश्वसनीयता को निरूपित करें।

समय अवधि के लिए एक सरल प्रणाली के विफलता-मुक्त संचालन के लिए, इसके प्रत्येक तत्व को विफलता के बिना काम करना चाहिए। आइए हम S को निरूपित करें - एक घटना जिसमें समय t के दौरान सिस्टम का विफलता-मुक्त संचालन शामिल है; एस 1, एस 2, एस 3, ..., एस एन - संबंधित तत्वों के विफलता-मुक्त संचालन से युक्त घटनाएं। घटना S, घटनाओं s 1, s 2, s 3, ..., s n का गुणनफल (संयोजन) है:
एस = एस 1 × एस 2 × एस 3 × ... × एस एन।

मान लीजिए कि तत्व s 1, s 2, s 3, ..., s n विफल हो जाते हैं एक दूसरे से स्वतंत्र(या, जैसा कि वे विश्वसनीयता के संबंध में कहते हैं, "विफलताओं से स्वतंत्र", और बहुत संक्षेप में "स्वतंत्र")। फिर, स्वतंत्र घटनाओं के लिए संभावनाओं के गुणन के नियम के अनुसार P(S)=P(s 1)× P(s 2)× P(s 3)× ...× P(s n) या अन्य नोटेशन में,
पी = पी 1 × पी 2 × पी 3 × ... × पी एन.,(4.5.1)
और संक्षेप मेंP = ,(4.5.2)
वे। विफलता-स्वतंत्र, श्रृंखला-जुड़े तत्वों से बनी एक सरल प्रणाली की विश्वसनीयता (परिचालन स्थिति की संभावना) उसके तत्वों की विश्वसनीयता के उत्पाद के बराबर है।

विशेष मामले में जब सभी तत्वों की विश्वसनीयता समान होती है P 1 =P 2 =P 3 = ... =P n , अभिव्यक्ति (4.5.2) का रूप लेती है
पी = पीएन.(4.5.3)

उदाहरण 4.5.1. सिस्टम में 10 स्वतंत्र तत्व शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक की विश्वसनीयता P = 0.95 है। सिस्टम विश्वसनीयता निर्धारित करें.

सूत्र (4.5.3) के अनुसार पी = 0.95 · 10 »0.6.

उदाहरण से पता चलता है कि जैसे-जैसे सिस्टम में तत्वों की संख्या बढ़ती है, सिस्टम की विश्वसनीयता तेजी से गिरती है। यदि तत्वों n की संख्या बड़ी है, तो सिस्टम की कम से कम स्वीकार्य विश्वसनीयता P सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक तत्व की विश्वसनीयता बहुत अधिक होनी चाहिए।

आइए हम प्रश्न पूछें: n ऐसे तत्वों से बनी प्रणाली के लिए एक व्यक्तिगत तत्व की विश्वसनीयता P क्या होनी चाहिए?

सूत्र (4.5.3) से हम प्राप्त करते हैं:
पी = .

उदाहरण 4.5.2. एक सरल प्रणाली में 1000 समान रूप से विश्वसनीय, स्वतंत्र तत्व होते हैं। सिस्टम की विश्वसनीयता कम से कम 0.9 होने के लिए उनमें से प्रत्येक की विश्वसनीयता क्या होनी चाहिए?
सूत्र (4.5.4) के अनुसार पी = ; लॉगР = लॉग0.9 1/1000; आर» 0.9999.

विफलता के समय के घातीय वितरण कानून के तहत प्रणाली की विफलता दर को अभिव्यक्ति से आसानी से निर्धारित किया जा सकता है
एल सी = एल 1 + एल 2 + एल 3 + ... + एल एन,(4.5.4)
वे। स्वतंत्र तत्वों की विफलता दर के योग के रूप में। यह स्वाभाविक है, क्योंकि एक सिस्टम के लिए जिसमें तत्व श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, एक तत्व की विफलता सिस्टम की विफलता के बराबर है, जिसका अर्थ है कि व्यक्तिगत तत्वों के सभी विफलता प्रवाह तीव्रता के साथ एक सिस्टम विफलता प्रवाह में जुड़ जाते हैं व्यक्तिगत प्रवाह की तीव्रता के योग के बराबर।

सूत्र (4.5.4) व्यंजक से प्राप्त होता है
पी = पी 1 पी 2 पी 3 ... पी एन = एक्सप(-(एल 1 + एल 2 + एल 3 + ... + एल एन )).(4.5.5)
असफलता का औसत समय
टी 0 = 1/ एल एस.(4.5.6)

उदाहरण 4.5.3. एक सरल प्रणाली एस में तीन स्वतंत्र तत्व होते हैं, जिनकी विफलता-मुक्त संचालन समय वितरण घनत्व सूत्रों द्वारा दिए जाते हैं:

0 पर< t < 1 (рис. 4.5.5).

चावल। 4.5.5. विफलता-मुक्त संचालन समय का वितरण घनत्व

सिस्टम की विफलता दर ज्ञात कीजिए।
समाधान। हम प्रत्येक तत्व की अविश्वसनीयता निर्धारित करते हैं:
0 पर< t < 1.

इसलिए तत्वों की विश्वसनीयता:
0 पर< t < 1.

तत्वों की विफलता दर (सशर्त विफलता संभाव्यता घनत्व) - अनुपात f(t) से p(t):
0 पर< t < 1.
जोड़ने पर, हमें मिलता है: l c = l 1 (t) + l 2 (t) + l 3 (t)।

उदाहरण 4.5.4. आइए मान लें कि पूर्ण लोड पर तत्वों के श्रृंखला कनेक्शन वाले सिस्टम के संचालन के लिए, विभिन्न प्रकार के दो पंपों की आवश्यकता होती है, और पंपों की निरंतर विफलता दर एल 1 =0.0001h -1 और एल 2 =0.0002h के बराबर होती है। -1 , क्रमशः। इस प्रणाली के औसत विफलता-मुक्त संचालन और 100 घंटों के लिए इसके विफलता-मुक्त संचालन की संभावना की गणना करना आवश्यक है। यह माना जाता है कि दोनों पंप समय t=0 पर काम करना शुरू करते हैं।

सूत्र (4.5.5) का उपयोग करके, हम 100 घंटों के लिए किसी दिए गए सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन पी एस की संभावना पाते हैं:
पी एस (टी)= .
पी एस (100)=ई -(0.0001+0.0002)× 100 =0.97045.

सूत्र (4.5.6) का उपयोग करके, हम प्राप्त करते हैं

एच।

चित्र में. 4.5.6 तत्वों 1, 2, 3 का समानांतर कनेक्शन दिखाता है। इसका मतलब है कि इन तत्वों से युक्त एक उपकरण सभी तत्वों की विफलता के बाद विफलता की स्थिति में चला जाता है, बशर्ते कि सिस्टम के सभी तत्व लोड के तहत हों, और विफलताएं तत्व सांख्यिकीय रूप से स्वतंत्र हैं।

चावल। 4. 5.6. तत्वों के समानांतर कनेक्शन वाले सिस्टम का ब्लॉक आरेख

किसी उपकरण के संचालन की स्थिति निम्नानुसार तैयार की जा सकती है: यदि तत्व 1 या तत्व 2, या तत्व 3, या तत्व 1 और 2, 1 चालू हैं तो उपकरण संचालन योग्य है; और 3, 2; और 3, 1; और 2; और 3.

एन समानांतर-जुड़े तत्वों से युक्त डिवाइस की विफलता-मुक्त स्थिति की संभावना संयुक्त यादृच्छिक घटनाओं की संभावनाओं को जोड़ने के प्रमेय द्वारा निर्धारित की जाती है
Р=(р 1 +р 2 +...р n)-(р 1 р 2 +р 1 р 3 +...)-(р 1 р 2 р 3 +р 1 р 2 р n +... )-...± (r 1 р 2 р 3 ...р n).(4.5.7)
दिए गए ब्लॉक आरेख (चित्र 4.5.6) के लिए, जिसमें तीन तत्व शामिल हैं, अभिव्यक्ति (4.5.7) लिखी जा सकती है:
आर = आर 1 + आर 2 + आर 3 - (आर 1 आर 2 + आर 1 आर 3 + आर 2 आर 3) + आर 1 आर 2 आर 3।

विश्वसनीयता की समस्याओं के संबंध में, स्वतंत्र (एक साथ) घटनाओं की संभावनाओं को गुणा करने के नियम के अनुसार, एन तत्वों के एक उपकरण की विश्वसनीयता की गणना सूत्र द्वारा की जाती है
Р = 1- ,(4.5.8)
वे। स्वतंत्र (विश्वसनीयता के संदर्भ में) तत्वों को समानांतर में जोड़ने पर, उनकी अविश्वसनीयता (1-p i =q i) कई गुना बढ़ जाती है।

विशेष मामले में जब सभी तत्वों की विश्वसनीयता समान होती है, तो सूत्र (4.5.8) रूप लेता है
Р = 1 - (1-पी) एन.(4.5.9)

उदाहरण 4.5.5. सुरक्षा उपकरण, जो दबाव में सिस्टम की सुरक्षा सुनिश्चित करता है, में तीन वाल्व होते हैं जो एक दूसरे की नकल करते हैं। उनमें से प्रत्येक की विश्वसनीयता p=0.9 है। विश्वसनीयता की दृष्टि से वाल्व स्वतंत्र हैं। डिवाइस की विश्वसनीयता खोजें.

समाधान। सूत्र (4.5.9) के अनुसार पी = 1-(1-0.9) 3 = 0.999.

निरंतर विफलता दर l 0 के साथ n समानांतर-जुड़े तत्वों से युक्त डिवाइस की विफलता दर को इस प्रकार परिभाषित किया गया है

.(4.5.10)

(4.5.10) से यह स्पष्ट है कि n>1 के लिए डिवाइस की विफलता दर t पर निर्भर करती है: t=0 पर यह शून्य के बराबर है, और जैसे-जैसे t बढ़ता है, यह नीरस रूप से l 0 तक बढ़ जाता है।

यदि तत्वों की विफलता दर स्थिर है और घातीय वितरण कानून के अधीन है, तो अभिव्यक्ति (4.5.8) लिखी जा सकती है

Р(टी) = .(4.5.11)

हम अंतराल में समीकरण (4.5.11) को एकीकृत करके सिस्टम टी 0 का औसत विफलता-मुक्त संचालन समय पाते हैं:

टी0=
=(1/ एल 1 +1/ एल 2 +…+1/ एल एन )-(1/(एल 1 + एल 2 )+ 1/(एल 1 + एल 3 )+…)+(4.5.12)
+(1/(एल 1 + एल 2 + एल 3 )+1/(एल 1 + एल 2 + एल 4 )+…)+(-1) एन+1 ´ .

उस स्थिति में जब सभी तत्वों की विफलता दर समान होती है, अभिव्यक्ति (4.5.12) रूप लेती है

टी 0 = .(4.5.13)

विफलता का औसत समय अंतराल में समीकरण (4.5.7) को एकीकृत करके भी प्राप्त किया जा सकता है

उदाहरण 4.5.6. आइए मान लें कि एक निकास गैस शोधन प्रणाली में दो समान पंखे समानांतर में काम करते हैं, और यदि उनमें से एक विफल हो जाता है, तो दूसरा अपनी विश्वसनीयता विशेषताओं को बदले बिना पूर्ण सिस्टम लोड पर काम करने में सक्षम है।

400 घंटों (कार्य की अवधि) के लिए सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन का पता लगाना आवश्यक है, बशर्ते कि पंखे की मोटरों की विफलता दर स्थिर हो और l = 0.0005 h -1 के बराबर हो, मोटर विफलताएँ सांख्यिकीय रूप से स्वतंत्र हैं और दोनों पंखे समय t=0 पर काम करना शुरू करते हैं।

समाधान। समान तत्वों के मामले में, सूत्र (4.5.11) का रूप लेता है
P(t) = 2exp(- l t) - exp(-2 l t).
चूँकि l = 0.0005 h -1 और t = 400 h, तो
पी (400) = 2exp(-0.0005 ´ 400) - exp(-2 ´ 0.0005 ´ 400) = 0.9671.
हम (4.5.13) का उपयोग करके विफलताओं के बीच का औसत समय ज्ञात करते हैं:
टी 0 = 1/ली (1/1 + 1/2) = 1/ली ´ 3/2 = 1.5/0.0005 = 3000 घंटे।

आइए एक निरर्थक सिस्टम के सबसे सरल उदाहरण पर विचार करें - सिस्टम के बैकअप उपकरण का समानांतर कनेक्शन। इस आरेख में सब कुछ एनउपकरण के समान टुकड़े एक साथ काम करते हैं, और उपकरण के प्रत्येक टुकड़े की विफलता दर समान होती है। यह चित्र देखा जाता है, उदाहरण के लिए, यदि सभी उपकरण नमूने ऑपरेटिंग वोल्टेज (तथाकथित "हॉट रिजर्व") पर रखे जाते हैं, और सिस्टम को ठीक से काम करने के लिए, कम से कम एक उपकरण कार्यशील स्थिति में होना चाहिए। एनउपकरण के नमूने.

इस अतिरेक विकल्प में, समानांतर-जुड़े स्वतंत्र तत्वों की विश्वसनीयता निर्धारित करने का नियम लागू होता है। हमारे मामले में, जब सभी तत्वों की विश्वसनीयता समान होती है, तो ब्लॉक की विश्वसनीयता सूत्र (4.5.9) द्वारा निर्धारित की जाती है।

पी = 1 - (1-पी) एन।
यदि सिस्टम में शामिल है एनफिर, विभिन्न विफलता दर वाले बैकअप उपकरण के नमूने
पी(टी) = 1-(1-पी 1) (1-पी 2)... (1-पी एन).(4.5.21)

अभिव्यक्ति (4.5.21) को द्विपद वितरण के रूप में दर्शाया गया है। इसलिए यह स्पष्ट है कि जब किसी सिस्टम को कम से कम आवश्यकता होती है कसेवा योग्य एनउपकरण के नमूने, फिर
पी(टी) = पी आई (1-पी) एन-आई , कहां .(4.5.22)

एल तत्वों की निरंतर विफलता दर पर, यह अभिव्यक्ति रूप लेती है

पी(टी) = ,(4.5.22.1)

जहाँ p = exp(-l t).

प्रतिस्थापन द्वारा बैकअप सिस्टम उपकरण सक्षम करना

इस संबंध में आरेख एनसमान उपकरण नमूनों में से केवल एक ही हर समय चालू रहता है (चित्र 4.5.11)। जब कोई कामकाजी नमूना विफल हो जाता है, तो उसे निश्चित रूप से बंद कर दिया जाता है, और ( एन-1) आरक्षित (अतिरिक्त) तत्व। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक सब कुछ ( एन-1) आरक्षित नमूने समाप्त नहीं होंगे।

चावल। 4.5.11. प्रतिस्थापन द्वारा सिस्टम के बैकअप उपकरण को चालू करने के लिए सिस्टम का ब्लॉक आरेख
आइए हम इस प्रणाली के लिए निम्नलिखित धारणाओं को स्वीकार करें:
1. सिस्टम विफलता तब होती है जब हर कोई विफल हो जाता है एनतत्व.
2. उपकरण के प्रत्येक टुकड़े की विफलता की संभावना दूसरों की स्थिति पर निर्भर नहीं करती ( एन-1) नमूने (विफलताएँ सांख्यिकीय रूप से स्वतंत्र हैं)।
3. केवल चालू उपकरण ही विफल हो सकते हैं, और अंतराल t, t+dt में विफलता की सशर्त संभावना l dt के बराबर है; अतिरिक्त उपकरण परिचालन में आने से पहले विफल नहीं हो सकते।
4. स्विचिंग डिवाइस बिल्कुल विश्वसनीय माने जाते हैं।
5. सभी तत्व समान हैं। अतिरिक्त तत्वों में नए जैसी ही विशेषताएं हैं।

यदि इनमें से कम से कम एक भी हो तो सिस्टम अपने लिए अपेक्षित कार्य करने में सक्षम है एनउपकरण के नमूने. इस प्रकार, इस मामले में, विश्वसनीयता केवल विफलता स्थिति को छोड़कर सिस्टम स्थितियों की संभावनाओं का योग है, यानी।
P(t) = exp(- l t) .(4.5.23)

उदाहरण के तौर पर, प्रतिस्थापन द्वारा चालू किए गए दो बैकअप उपकरण नमूनों वाले सिस्टम पर विचार करें। इस प्रणाली के समय t पर काम करने के लिए, यह आवश्यक है कि समय t तक या तो दोनों नमूने या दोनों में से एक चालू हो। इसीलिए
P(t) = exp(- l t) =(exp(- l t))(1+ l t).(4.5.24)

चित्र में. 4.5.12 फ़ंक्शन पी(टी) का एक ग्राफ़ दिखाता है और तुलना के लिए एक गैर-अनावश्यक सिस्टम के लिए एक समान ग्राफ़ दिखाया गया है।

चावल। 4.5. 12. प्रतिस्थापन (1) और एक गैर-अनावश्यक प्रणाली (2) द्वारा रिजर्व को शामिल करने के साथ एक अनावश्यक प्रणाली के लिए विश्वसनीयता कार्य

उदाहरण 4.5.11. सिस्टम में दो समान डिवाइस होते हैं, जिनमें से एक चालू है, और दूसरा अनलोडेड रिजर्व मोड में है। दोनों उपकरणों की विफलता दर स्थिर है। इसके अलावा, यह माना जाता है कि बैकअप डिवाइस में ऑपरेशन की शुरुआत में नए डिवाइस जैसी ही विशेषताएं हैं। 100 घंटों के लिए सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना की गणना करना आवश्यक है, बशर्ते कि उपकरणों की विफलता दर एल = 0.001 एच -1 हो।

समाधान। सूत्र (4.5.23) का उपयोग करके हम Р(t) = (exp(- l t))(1+ l t) प्राप्त करते हैं।

टी और एल के दिए गए मानों के लिए, सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना है

पी(टी) = ई -0.1 (1+0.1) = 0.9953।

कई मामलों में, यह नहीं माना जा सकता कि अतिरिक्त उपकरण तब तक विफल नहीं होंगे जब तक उन्हें सेवा में नहीं लाया जाता। मान लीजिए कि l 1 कार्यशील नमूनों की विफलता दर है, और l 2 - बैकअप या अतिरिक्त (l 2 > 0)। डुप्लिकेट सिस्टम के मामले में, विश्वसनीयता फ़ंक्शन का रूप है:
P(t) = exp(-(l 1 + l 2 )t) + exp(- l 1 t) - exp(-(l 1 + l 2 )t)।

k=2 के इस परिणाम को मामले k=n तक बढ़ाया जा सकता है। वास्तव में

P(t) = exp(- l 1 (1+ a (एन-1))टी) (4.5.25)
, जहां ए =एल 2 / एल 1 > 0.

विफलताओं और बाहरी प्रभावों के संयोजन की स्थिति में एक अनावश्यक प्रणाली की विश्वसनीयता

कुछ मामलों में, सिस्टम में शामिल उपकरण नमूनों की विफलताओं के कुछ संयोजनों और (या) इस सिस्टम पर बाहरी प्रभावों के कारण सिस्टम विफलता होती है। उदाहरण के लिए, दो सूचना ट्रांसमीटरों वाले एक मौसम उपग्रह पर विचार करें, जिनमें से एक बैकअप या अतिरिक्त है। सिस्टम विफलता (उपग्रह के साथ संचार का नुकसान) तब होता है जब दो ट्रांसमीटर विफल हो जाते हैं या ऐसे मामलों में जहां सौर गतिविधि रेडियो संचार में निरंतर हस्तक्षेप पैदा करती है। यदि कार्यशील ट्रांसमीटर की विफलता दर l के बराबर है, और j रेडियो हस्तक्षेप की अपेक्षित तीव्रता है, तो सिस्टम विश्वसनीयता फ़ंक्शन
P(t) = exp(-(l + j )t) + l t exp(-(l + j )t).(4.5.26)

इस प्रकार का मॉडल उन मामलों में भी लागू होता है जहां प्रतिस्थापन योजना के तहत कोई रिजर्व नहीं है। उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि एक तेल पाइपलाइन हाइड्रोलिक झटके के अधीन है, और छोटे हाइड्रोलिक झटके का प्रभाव एल तीव्रता के साथ होता है, और महत्वपूर्ण झटके का प्रभाव जे तीव्रता के साथ होता है। वेल्ड को तोड़ने के लिए (क्षति के संचय के कारण), पाइपलाइन को छोटे पानी के हथौड़े या एक महत्वपूर्ण हथौड़ा मिलना चाहिए।

यहां, विनाश प्रक्रिया की स्थिति को प्रभावों (या क्षति) की संख्या द्वारा दर्शाया गया है, और एक शक्तिशाली हाइड्रोलिक झटका n छोटे के बराबर है। विश्वसनीयता या संभावना कि पाइपलाइन समय t पर माइक्रोशॉक द्वारा नष्ट नहीं होगी, इसके बराबर है:

P(t) = exp(-(l + j )t) .(4.5.27)

एकाधिक विफलताओं के तहत सिस्टम विश्वसनीयता का विश्लेषण

आइए सांख्यिकीय रूप से स्वतंत्र और आश्रित (एकाधिक) विफलताओं के मामले में लोड किए गए तत्वों की विश्वसनीयता का विश्लेषण करने की एक विधि पर विचार करें। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस पद्धति को अन्य मॉडलों और संभाव्यता वितरणों पर लागू किया जा सकता है। इस पद्धति को विकसित करते समय, यह माना जाता है कि सिस्टम के प्रत्येक तत्व के लिए कई विफलताएँ होने की कुछ संभावना है।

जैसा कि ज्ञात है, कई विफलताएँ मौजूद हैं, और उन्हें ध्यान में रखने के लिए, पैरामीटर को संबंधित सूत्रों में पेश किया गया हैए . यह पैरामीटर निरर्थक सिस्टम या उपकरण के संचालन और प्रतिनिधित्व में अनुभव के आधार पर निर्धारित किया जा सकता हैकिसी सामान्य कारण से होने वाली विफलताओं का अनुपात. दूसरे शब्दों में, पैरामीटर ए को संभावना का एक बिंदु अनुमान माना जा सकता है कि किसी तत्व की विफलता कई विफलताओं में से एक है। इस मामले में, हम मान सकते हैं कि किसी तत्व की विफलता दर में दो परस्पर अनन्य घटक होते हैं, अर्थात। इ। एल = एल 1 + एल 2, जहां एल 1 - सांख्यिकीय रूप से स्वतंत्र तत्व विफलताओं की निरंतर दर,मैं 2 - किसी निरर्थक सिस्टम या तत्व की एकाधिक विफलताओं की दर। क्योंकिए= एल 2 / एल, फिर एल 2 = ए/एल, और इसलिएएल 1 =(1- ए ) एल .

हम तत्वों के समानांतर और क्रमिक कनेक्शन वाले सिस्टम के साथ-साथ सिस्टम के मामले में विफलता-मुक्त संचालन, विफलता दर और विफलताओं के बीच औसत समय की संभावना के लिए सूत्र और निर्भरताएं प्रस्तुत करते हैं।क से सेवा योग्य तत्व पीऔर सिस्टम जिनके तत्व ब्रिज सर्किट के माध्यम से जुड़े हुए हैं।

तत्वों के समानांतर कनेक्शन वाली प्रणाली(चित्र 4.5.13) - एक पारंपरिक समानांतर सर्किट जिसमें एक तत्व श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। आरेख का समानांतर भाग (I) किसी भी सिस्टम में स्वतंत्र विफलताओं को प्रदर्शित करता हैएन तत्व, और श्रृंखला से जुड़े तत्व (II) - सभी एकाधिक सिस्टम विफलताएँ।

चावल। 4.5.13. समान तत्वों के समानांतर कनेक्शन के साथ संशोधित प्रणाली

एक काल्पनिक तत्व, जो कई विफलताओं की घटना की एक निश्चित संभावना की विशेषता है, उन तत्वों के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है जो स्वतंत्र विफलताओं की विशेषता रखते हैं। एक काल्पनिक श्रृंखला से जुड़े तत्व की विफलता (यानी, एकाधिक विफलता) के परिणामस्वरूप संपूर्ण सिस्टम विफल हो जाता है। यह माना जाता है कि सभी एकाधिक विफलताएं पूरी तरह से परस्पर जुड़ी हुई हैं। ऐसी प्रणाली के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना इस प्रकार निर्धारित की जाती हैआर р =(1-(1-आर 1) एन) आर 2, जहां एन - समान तत्वों की संख्या;आर 1 - स्वतंत्र विफलताओं के कारण तत्वों के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना; आर 2 एकाधिक विफलताओं के कारण सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना है।

एल 1 और एल 2 विफलता-मुक्त संचालन की संभावना के लिए अभिव्यक्ति का रूप लेता है

आर р (टी)=(1-(1-ई -(1- ए ) एलटी ) एन ) ई - अलटी ,(4.5.28)
जहां t समय है.

तत्वों के समानांतर कनेक्शन वाले सिस्टम की विश्वसनीयता पर कई विफलताओं का प्रभाव चित्र में स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया गया है। 4.5.14 – 4.5.16; पैरामीटर मान बढ़ाते समयए ऐसी प्रणाली के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना कम हो जाती है।

पैरामीटर ए 0 से 1 तक मान लेता है। कबए = 0 संशोधित समानांतर सर्किट एक नियमित समानांतर सर्किट की तरह व्यवहार करता है, और कबए =1 यह एक तत्व के रूप में कार्य करता है, अर्थात सभी सिस्टम विफलताएँ एकाधिक हैं।

चूँकि किसी भी सिस्टम की विफलता दर और विफलताओं के बीच का औसत समय का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है(4.3.7) और सूत्र
,
,
के लिए अभिव्यक्ति को ध्यान में रखते हुएआर पी(टी ) हम पाते हैं कि विफलता दर (चित्र 4.5.17) और संशोधित प्रणाली की विफलताओं के बीच का औसत समय क्रमशः बराबर है
,(4.5.29)
,कहाँ .(4.5.30)

चावल। 4.5.14. पैरामीटर पर दो तत्वों के समानांतर कनेक्शन के साथ सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना की निर्भरताए

चावल। 4.5.15. पैरामीटर पर तीन तत्वों के समानांतर कनेक्शन के साथ सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना की निर्भरताए

चावल। 4.5.16. पैरामीटर पर चार तत्वों के समानांतर कनेक्शन के साथ सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना की निर्भरताए

चावल। 4.5.17. पैरामीटर पर चार तत्वों के समानांतर कनेक्शन वाले सिस्टम की विफलता दर की निर्भरताए

उदाहरण 4.5.12. यदि दो समान समानांतर-जुड़े तत्वों से युक्त सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना निर्धारित करना आवश्यक हैएल =0.001 एच -1; ए =0.071; टी=200 घंटे.

दो समान समानांतर-जुड़े तत्वों से युक्त प्रणाली के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना, जो कई विफलताओं की विशेषता है, 0.95769 है। दो समानांतर-जुड़े तत्वों से युक्त और केवल स्वतंत्र विफलताओं की विशेषता वाले सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना 0.96714 है।

n समान तत्वों से k सेवायोग्य तत्वों वाला सिस्टमइसमें कई विफलताओं के अनुरूप एक काल्पनिक तत्व शामिल है और प्रकार की पारंपरिक प्रणाली के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है k से n, जो स्वतंत्र विफलताओं की विशेषता है। इस काल्पनिक तत्व द्वारा प्रदर्शित विफलता पूरे सिस्टम को विफल कर देती है। संशोधित प्रणाली के विफलता-मुक्त संचालन की संभावनाक से सेवा योग्य तत्वएन सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है

,(4.5.31)

जहां आर 1 - स्वतंत्र विफलताओं की विशेषता वाले तत्व के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना;आर 2 - सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावनाक से सेवा योग्य तत्वएन , जो कई विफलताओं की विशेषता है।

निरंतर तीव्रता परएल 1 और एल 2 परिणामी अभिव्यक्ति रूप लेती है

.(4.5.32)

पैरामीटर पर विफलता-मुक्त संचालन की संभावना की निर्भरताए तीन में से दो सेवा योग्य तत्वों वाले सिस्टम के लिए और चार में से दो और तीन सेवा योग्य तत्व चित्र में दिखाए गए हैं। 4.5.18 - 4.5.20. पैरामीटर बढ़ाते समयए सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना थोड़ी मात्रा में कम हो जाती है(एल टी).

चावल। 4.5.18. किसी सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना जो उनमें से दो के विफल होने पर चालू रहती है n तत्व

चावल। 4.5.19. किसी सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना जो चार में से दो तत्वों के विफल होने पर चालू रहती है

चावल। 4.5.20. किसी सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना जो चार में से तीन तत्वों के विफल होने पर भी चालू रहती है

सिस्टम विफलता दर के साथक से सेवा योग्य तत्वएन और विफलताओं के बीच का औसत समय निम्नानुसार निर्धारित किया जा सकता है:

,(4.5.33)

जहाँ h = (1-e -(1-b )l t ),

क्यू = ई (आर ए -आर- ए ) एल टी

.(4.5.34)

उदाहरण 4.5.13. तीन में से दो सेवा योग्य तत्वों वाले सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना निर्धारित करना आवश्यक है, यदिएल =0.0005 एच - 1; ए =0.3; टी =200 घंटे.

के लिए अभिव्यक्ति का उपयोग करनाआर केएन हम पाते हैं कि जिस सिस्टम में कई विफलताएँ हुई हैं, उसके विफलता-मुक्त संचालन की संभावना 0.95772 है। ध्यान दें कि स्वतंत्र विफलताओं वाले सिस्टम के लिए यह संभावना 0.97455 के बराबर है।

तत्वों के समानांतर-श्रृंखला कनेक्शन वाली प्रणालीएक प्रणाली से मेल खाती है जिसमें समान तत्व होते हैं, जो स्वतंत्र विफलताओं की विशेषता होती है, और कई शाखाओं में काल्पनिक तत्व होते हैं, जो कई विफलताओं की विशेषता होती है। तत्वों के समानांतर-श्रृंखला (मिश्रित) कनेक्शन के साथ एक संशोधित प्रणाली के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना सूत्र का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती हैआर पीएस =(1 - (1-) एन ) आर 2, जहां एम - एक शाखा में समान तत्वों की संख्या,एन- समान शाखाओं की संख्या.

लगातार विफलता दर परएल 1 और एल 2 यह अभिव्यक्ति रूप लेती है

आर पी एस (टी) = ई -बीएल टी. (4.5.39)

(यहाँ A=(1- a ) l ). सिस्टम विफलता-मुक्त संचालन की निर्भरताआरबी (टी) विभिन्न मापदंडों के लिएए चित्र में दिखाया गया है 4.5.21. छोटे मूल्यों परएल टी ब्रिज सर्किट के माध्यम से जुड़े तत्वों वाले सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना बढ़ते पैरामीटर के साथ कम हो जाती हैएक।

चावल। 4.5.21. किसी सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना की निर्भरता, जिसके तत्व पैरामीटर पर ब्रिज सर्किट के माध्यम से जुड़े हुए हैंए

विचाराधीन प्रणाली की विफलता दर और विफलताओं के बीच का औसत समय निम्नानुसार निर्धारित किया जा सकता है:
एल + .(4.5.41)

उदाहरण 4.5.14. 200 के लिए विफलता-मुक्त संचालन की संभावना की गणना करना आवश्यक हैब्रिज सर्किट के माध्यम से जुड़े समान तत्वों वाले सिस्टम के लिए h, यदिएल =0.0005 एच - 1 और ए =0.3.

के लिए अभिव्यक्ति का उपयोग करनाआरबी(टी), हम पाते हैं कि ब्रिज सर्किट का उपयोग करके जुड़े तत्वों वाले सिस्टम के विफलता-मुक्त संचालन की संभावना लगभग 0.96 है; स्वतंत्र विफलताओं वाले सिस्टम के लिए (अर्थात जबए =0) यह संभावना 0.984 है।

एकाधिक विफलताओं वाले सिस्टम के लिए विश्वसनीयता मॉडल

दो असमान तत्वों से युक्त एक प्रणाली की विश्वसनीयता का विश्लेषण करने के लिए, जो कई विफलताओं की विशेषता है, एक मॉडल पर विचार करें जिसके निर्माण में निम्नलिखित धारणाएं बनाई गई थीं और निम्नलिखित नोटेशन अपनाए गए थे:

मान्यताओं (1) एकाधिक विफलताएं और अन्य विफलता प्रकार सांख्यिकीय रूप से स्वतंत्र हैं; (2) एकाधिक विफलताएं कम से कम दो तत्वों की विफलता से जुड़ी हैं; (3) यदि लोड किए गए अनावश्यक तत्वों में से एक विफल हो जाता है, तो विफल तत्व बहाल हो जाता है, यदि दोनों तत्व विफल हो जाते हैं, तो पूरा सिस्टम बहाल हो जाता है; (4) एकाधिक विफलताओं की दर और पुनर्प्राप्ति की दर स्थिर है।

पदनाम
पी 0 (टी) - प्रायिकता कि समय t पर दोनों तत्व कार्य कर रहे हैं;
पी 1 (टी) - संभावना है कि समय t पर तत्व 1 क्रम से बाहर है और तत्व 2 कार्य कर रहा है;
पी 2 (टी) - संभावना है कि समय t पर तत्व 2 क्रम से बाहर है, और तत्व 1 कार्य कर रहा है;
पी 3 (टी) - संभावना है कि समय t पर तत्व 1 और 2 क्रम से बाहर हैं;
पी 4 (टी) - संभावना है कि समय-समय पर दोनों तत्वों को पुनर्स्थापित करने के लिए विशेषज्ञ और अतिरिक्त तत्व मौजूद हों;
ए- विशेषज्ञों और स्पेयर पार्ट्स की उपलब्धता को दर्शाने वाला एक निरंतर गुणांक;
बी- एकाधिक विफलताओं की निरंतर तीव्रता;
टी - समय.

आइए एक साथ विफल होने पर तत्वों की बहाली के तीन संभावित मामलों पर विचार करें:

मामला एक। दोनों तत्वों को नवीनीकृत करने के लिए अतिरिक्त तत्व, मरम्मत उपकरण और योग्य तकनीशियन उपलब्ध हैं, यानी तत्वों को एक साथ नवीनीकृत किया जा सकता है.

केस 2. स्पेयर पार्ट्स, मरम्मत उपकरण और योग्य कर्मचारी केवल एक वस्तु को नवीनीकृत करने के लिए उपलब्ध हैं, यानी केवल एक वस्तु का पुनर्निर्माण किया जा सकता है।

हो रहा 3 . स्पेयर पार्ट्स, मरम्मत उपकरण और योग्य कर्मचारी उपलब्ध नहीं हैं, और मरम्मत सेवाओं के लिए प्रतीक्षा सूची हो सकती है।

सिस्टम का गणितीय मॉडल चित्र में दिखाया गया है। 4.5.22, प्रथम कोटि अवकल समीकरणों की निम्नलिखित प्रणाली है:

पी" 0 (टी) = - ,
पी" 1 (टी) = -(एल 2 + एम 1 )पी 1 (टी)+पी 3 (टी)

चावल। 4.5.22. एकाधिक विफलताओं के मामले में सिस्टम की तैयारी का मॉडल

परिणामी समीकरणों में समय व्युत्पन्न को शून्य के बराबर करने पर, हमें जो स्थिर अवस्था प्राप्त होती है

- ,
-(एल 2 + एम 1 )पी 1 +पी 3 एम 2 +पी 0 एल 1 = 0,

-(एल 1 + एम 2 )पी 2 +पी 0 एल 2 +पी 3 एम 1 = 0,

पी 2 = ,

पी 3 = ,

पी 4 = .

स्थिर उपलब्धता कारक की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है