- •1. Основные теоретические положения.
- •1.1. Показатели надежности и безопасности технических систем.
- •1.2. Оценка показателей надежности. Доверительные границы и доверительные.
- •1.3. Марковские модели безаварийности функционирования технических объектов.
- •2. Типовые задачи по надежности и безопасности технических систем.
- •2.1. Определение вероятности безотказной работы.
- •2.2. Определение частоты случайных величин, среднего значения, дисперсии и среднеквадратичного отклонения.
- •3. Организация практических занятий и требования к оформлению отчёта.
3. Организация практических занятий и требования к оформлению отчёта.
Практическая работа по курсу «Надежность технических систем и техногенный риск» состоит из решения пяти задач и ответов на четыре вопроса. Выполняется она, главным образом, на основе приведенных в методических указаниях литературных источников, а также другой дополнительной литературы, имеющейся в распоряжении студента.
Контрольные задания определяются по варианту, номер которого устанавливается в соответствии с последней цифрой учебного шифра (номер зачетной книжки) студента в приведенной ниже табл. 3.1. Вариант задачи выбирается аналогично.
Таблица 3.1.
Номера вариантов для выполнения контрольной работы
Последняя цифра шифра студента |
Номера вопросов |
Номера задач |
1 |
1, 11,21,31 |
1, 11, 6, 10, 15 |
2 |
2, 12,22,32 |
2, 12, 7, 8, 14 |
3 |
3, 13,23,33 |
3, 13, 8, 9, 5 |
4 |
4, 14,24,34 |
4, 14, 9, 7, 1 |
5 |
5, 15,25,35 |
5, 15, 10, 6, 2 |
6 |
6, 16,26,36 |
6, 1, 11, 5, 15 |
7 |
7, 17,27,37 |
7, 2, 12, 4, 9 |
8 |
8, 18,28,38 |
8, 3, 13, 3, 10 |
9 |
9, 19,29,39 |
9, 4, 14, 2, 12 |
0 |
10,20,30,40 |
10, 5, 15, 1, 3 |
В ходе практического занятия преподаватель контролирует правильность выполнения и оформления заданий, консультирует студентов на всех этапах их работы и решает все организационные вопросы, возникающие в процессе выполнения студентами заданий. На завершающем этапе занятий преподаватель проверяет отчеты студентов, проводит контрольный опрос и при отсутствии замечаний, делает отметку "зачтено" в журнале группы. При наличии серьезных ошибок в отчете и неудовлетворительных знаниях, показанных студентом при контрольном опросе, защита отчета студентом организуется на следующих практических занятиях, к которым студент обязан подготовиться самостоятельно.
Студенты, пропустившие практические занятия, получают от преподавателя варианты задания и учебные материалы, а затем самостоятельно выполняют все необходимые расчеты и оформляют отчет. При представлении студентом отчета преподаватель проводит контрольный опрос. Если студент успешно защищает свой отчет, то в журнале учебной груши делается соответствующая запись.
Отчёт выполняется на стандартных листах формата А4. Отчёт оформляется в соответствии с ГОСТ 2.105-95 «ЕСКД. Текстовые документы. Общие требования к текстовым документам».
Контрольные вопросы:
Предмет «Надежность технических систем и техногенный риск, его цели и задачи. Наука теории надежности и ее проблемы.
Система
понятий «риск, надежность и безопасность».Основные причины отказов технических систем.
Изделие, элемент, система как обобщенные объекты надежности.
Дайте определение восстанавливаемых и невосстанавливаемых систем (привести примеры).
Дайте определение основных состояний и событий надежности (работоспособность, исправность, неисправность, отказ), привести примеры.
Дайте определения свойств изделий с точки зрения надежности (безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость), привести примеры.
Дайте определение показателей безотказности (вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, средняя наработка на отказ, интенсивность отказов, параметр потока отказов).
Дайте определение показателей долговечности (ресурс, назначенный ресурс, гамма-процентный ресурс, срок службы, срок гарантии).
Дайте определение показателей ремонтопригодности и сохраняемости (среднее время восстановления, коэффициент готовности, коэффициент технического использования).
Приведите классификацию отказов по значимости (критический, существенный, несущественный), привести примеры.
Приведите классификацию отказов по характеру возникновения (внезапный, постепенный, систематический), привести примеры.
Представьте классификацию отказов по характеру обнаруживаемости (явные, скрытые), привести примеры).
Приведите классификацию отказов по причине возникновения (конструкционные, технологические, эксплуатационные), привести примеры.
Приведите классификацию отказов по характеру работы после возникновения отказа (функционирования, параметрические), привести примеры.
Приведите классификацию отказов по возможности устранения причин отказа (неустранимые, устранимые), привести примеры.
Приведите классификацию отказов по характеру устранения (устойчивые, самоустраняющиеся, сбой, перемежающиеся), привести примеры.
Приведите классификацию отказов по времени возникновения (приработочные, при нормальной эксплуатации, износовые), привести примеры.
Дайте определение вероятности безотказной работы. Перечислите достоинства и недостатки вероятности безотказной работы как количественной характеристики надежности.
Дайте определение среднему времени безотказной работы; перечислите достоинства и недостатки.
Дайте определение наработки на отказ; назовите достоинства и недостатки.
Дайте определение частоты отказов; назовите достоинства и недостатки.
Поясните суть нормального распределения.
Поясните суть логарифмического нормального распределения.
Поясните суть распределения Вейбулла.
Экспоненциальный закон распределения.
Поясните принцип расчета надежности последовательных систем.
Поясните принцип расчета надежности параллельных систем.
Поясните принцип расчета надежности резервированных систем.
Дайте определение нагруженного резерва.
Дайте определение ненагруженного резерва.
Поясните суть облегченного резерва.
Изложите суть логико-графических методов анализа «деревьев отказов и событий».
Изложите суть анализа надежности методом дерева отка зов.
Изложите суть системного анализа опасностей и риска.
Номенклатура основных источников аварий и катастроф.
Классификация аварий и катастроф.
Прогнозирование аварий и катастроф.
Аварийная подготовленность. Аварийное реагирование.
Понятие о марковских процессах и их применение для решения задач безопасности.
Список рекомендуемой литературы:
Острейковский В.А. Теория надежности. - М.: Высшая школа, 2003. - 463 с.
Ишемгужин Е.И. Теоретические основы надежности буровых и нефтегазопрмысловых машин. - Уфа.: УГНТУ, 1981. - 84 с.
Александровская Л.Н., Афанасьев А.П., Лисов А.А. Современные методы обеспечения безотказности сложных технических систем. -М.: Логос, 2003. -208 с.
Методика оценки последствий химических аварий (методика «Токси»), согл. с Госгортехнадзором России (письмо от 03.07.98 № 10-03/342), НТЦ «Промышленнаябезопасность».
РД «Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах». (Утв. АК «Транснефть», приказ от 30.12.99 № 152; согл. с Госгортехнадзором России, письмо от 07.07.99 № 10-03/48).
Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС. - М.: МЧС, 1994. - Кн. 2. - 76 с.
Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. — Киев: КМУ ГА, 1997. — 426 с.
Шуцкий В.И., Макаров М.И., Осипов Э.Р. Надежность и безопасность электроснабжения подземных горных работ: Справочное пособие - М.: Недра, 1994.- 255 с.
Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. - М.: Наука, 1963.- 274 с.
Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности. — М.: Высшая школа, 1977.-160 с.
Половко A.M. Теория надежности. -Москва: Наука, 1964.— 446 с.
Хейли Д. Надежность технических систем и оценка риска / Хейли Д., Кумамото X. - Москва: Машиностроение, 1984.
Браун Д.Б. Анализ и разработка систем обеспечения техники безопасности. -Москва: Машиностроение, 1979.
Бондарь В.А. Риск, надежность и безопасность. Система понятий и обозначений // Безопасность труда в промышленности. - 1997. - №10. С. 39-42.
Дадонов Ю.А. Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов // Безопасность труда в промышленности. - 1997. - № 2. - С. 46,56.
Козлов В.И. Методическая охрана труда в человеко-машинных системах. - Рига: Зинатне, 1989. - 183 с.
Введение в системный анализ: Учебное пособие для вузов / Перегудов Ф.И.,Тарасенко Ф.П. - М.: Высш. шк., 1989. - 367 с.
Раек В.Д. Оценка профессионального риска // Охрана труда и социальное страхование. - 1997. - №20. С. 41-49.
Саати Т. Аналитическое планирование. Организация систем: Пер. с англ. / .Саати Т., Керне К. -М.: Радио и связь, 1991.- 224 с.
Соколов Э. Как оценивать риск // Охрана труда и социальное страхование. - 1998. - №3. с. 37-41.
Герасимова О.О. Расчет показателей надежности технических систем: Методические указания. - Томск: Изд-во ТГАСУ,2002.-14с.
Герасимова О.О. Риск производственного травматизма: Методические указания. - Томск: Изд-во ТГАСУ, 2003. - 23 с.
Герасимова О.О. Надежность технических систем и техногенный риск: Методические указания. - Томск: Изд-во ТГАСУ, 2001.-17 с.
Приложение 1
Значения параметра tγ распределения Стьюдента
Степень свободы |
Значения доверительной вероятности γ |
|||||
0,7 |
0,8 |
0,9 |
0,95 |
0,98 |
0,99 |
|
1 |
1,963 |
3,08 |
6,31 |
12,31 |
31,80 |
63,7 |
2 |
1,336 |
1,886 |
2,92 |
4,30 |
6,96 |
9,92 |
3 |
1,250 |
1,638 |
2,35 |
3,18 |
4,54 |
5,84 |
4 |
1,190 |
1,533 |
2,13 |
2,77 |
3,75 |
4,60 |
5 |
1,156 |
1,476 |
2,02 |
2,57 |
3,36 |
4,03 |
6 |
1,134 |
1,440 |
1,943 |
2,45 |
3,14 |
3,71 |
7 |
1,119 |
1,415 |
1,895 |
2,36 |
3,00 |
3 50 |
8 |
1,108 |
1,397 |
1,860 |
2,31 |
2,90 |
3,36 |
9 |
1,100 |
1,383 |
1,933 |
2,26 |
2,82 |
3,25 |
10 |
1,093 |
1,372 |
1,812 |
2 23 |
2,76 |
3,17 |
11 |
1,088 |
1,363 |
1,796 |
2 20 |
2,72 |
3,11 |
12 |
1,083 |
1,356 |
1,782 |
2,18 |
2,68 |
3,06 |
13 |
1,079 |
1,350 |
1,771 |
2,16 |
2,65 |
3,01 |
14 |
1,076 |
1,345 |
1,761 |
2,14 |
2,62 |
2,98 |
15 |
1,074 |
1,341 |
1,753 |
2,13 |
2,60 |
2,93 |
16 |
1,071 |
1,337 |
1,746 |
2,12 |
2,58 |
2,92 |
17 |
1,088 |
1,333 |
1,740 |
2,11 |
2,57 |
2,90 |
18 |
1,067 |
1,330 |
1,734 |
2,10 |
2,55 |
2,88 |
19 |
1,066 |
1,328 |
1,729 |
2,09 |
2,54 |
2,86 |
20 |
1,064 |
1,325 |
1,725 |
2,09 |
2,53 |
2,84 |
21 |
1,063 |
1,323 |
1,721 |
2,08 |
2,52 |
2,83 |
22 |
1,061 |
1,321 |
1,717 |
2,07 |
2,51 |
2,S2 |
23 |
1,060 |
1,319 |
1,714 |
2,07 |
2,50 |
2,81 |
27 |
1,069 |
1,318 |
1,711 |
2,06 |
2,49 |
2,80 |
25 |
1,058 |
1,316 |
1,708 |
2,06 |
2,48 |
2,79 |
30 |
1,055 |
1,310 |
1,697 |
2,04 |
2,46 |
2,75 |
40 |
1,050 |
1,303 |
1,684 |
2,02 |
2,42 |
2,70 |
60 |
1,046 |
1,296 |
1,671 |
2,00 |
2,39 |
2,66 |
120 |
1,041 |
1,289 |
1,658 |
1,980 |
2,36 |
2,62 |
00 |
1,036 |
1,282 |
1,645 |
1,960 |
2,33 |
2,58 |
Приложение 2
Значения χ2 в зависимости от к = 2n и1- (α/2) или α/2
Степень свободы k = 2n |
Значения вероятностей 1- (α/2) или α/2 |
|||||||
0,99 |
0,98 |
0,95 |
0,90 |
0,80 |
0,70 |
0,50 |
||
1 |
0,000 |
0,001 |
0,004 |
0,016 |
0,064 |
0,148 |
0,455 |
|
2
|
0,020 |
0,040 |
0,103 |
0211 |
0,446 |
0,713 |
1,386 |
|
3
|
0,115 |
0,185 |
0,352 |
0,584 |
1,005 |
1,424 |
2,37 |
|
4 |
0,297 |
0,429 |
0,711 |
1,064 |
1,649 |
2,20 |
3,36 |
|
5 |
0,554 |
0,752 |
1,145 |
1,61 |
2,34 |
3,00 |
4,35 |
|
6 |
0,872 |
1,134 |
1,635 |
2,20 |
3,07 |
3,83 |
5,35 |
|
7 |
1,239 |
1,564 |
2,17 |
2,83 |
3,82 |
4,67 |
6,35 |
|
8 |
1,646 |
2,03 |
2,73 |
3,49 |
4,59 |
5,53 |
7,34 |
|
9 |
2,0S |
2,53 |
3,32 |
4,17 |
5,38 |
6,39 |
8,34 |
|
10 |
2,56 |
3,06 |
3,94 |
4,86 |
6,18 |
7,27 |
9,34 |
|
11 |
3,05 |
3,61 |
4,58 |
5,58 |
6,99 |
8,15 |
10,34 |
|
12 |
3,57 |
4,!8 |
5,23 |
6,30 |
7,81 |
9,03 |
11,34 |
|
13 |
4,11 |
4,76 |
5,89 |
7,04 |
8,63 |
9,99 |
12,34 |
|
14 |
4,66 |
5,37 |
5,57 |
7,79 |
9,47 |
10,82 |
13,34 |
|
15 |
5,23 |
5,98 |
7,26 |
8,55 |
10,31 |
11,72 |
14,34 |
|
16 |
5,31 |
6,61 |
7,96 |
9,31 |
11,15 |
12,62 |
15,34 |
|
17 |
6,41 |
7,26 |
8,67 |
10,08 |
12,00 |
13,53 |
16,34 |
|
I8 |
7,0?, |
7,91 |
9,39 |
10,86 |
12,86 |
14,44 |
17,34 |
|
19 |
7,63 |
8,57 |
10,11 |
11,65 |
13,72 |
15,35 |
18,34 |
|
20 |
8,26 |
9,24 |
10,85 |
12,44 |
14,58 |
16,27 |
19,34 |
|
21 |
8,90 |
9,92 |
11,59 |
13,24 |
15,44 |
17,18 |
20,3 |
|
22 |
9,64 |
10,60 |
12,34 |
14,04 |
16,31 |
18,10 |
21,3 |
|
23 |
10,20 |
11,29 |
13,09 |
14,85 |
17,19 |
19,02 |
22,0 |
|
24 |
10,86 |
11,99 |
13,85 |
15,66 |
18,06 |
19,94 |
23,0 |
|
25 |
11,52 |
12,70 |
14,61 |
16,47 |
18,94 |
20,9 |
24,3 |
|
26 |
12,20 |
13,41 |
15,38 |
17,29 |
19,82 |
21,8 |
25,3 |
|
27 |
12,88 |
14,12 |
16,15 |
18,11 |
20,7 |
22,7 |
26,3 |
|
28 |
13,56 |
14,85 |
16,93 |
18,94 |
21,6 |
23,6 |
27,3 |
|
29 |
14,26 |
15,57 |
17,71 |
19,77 |
22,5 |
24,6 |
28,3 |
|
30 |
14,95 |
16,31 |
18,49 |
20,60 |
23,4 |
25,5 |
29,3 |
|
Степень свободы k = 2n |
Значения вероятностей 1- (α/2) или α/2 |
||||||
0,30 |
0,20 |
0,10 |
0,05 |
0,02 |
0,01 |
0,001 |
|
1 |
1,074 |
1,642 |
2,71 |
3,84 |
5,41 |
6,64 |
10,83 |
2 |
2,41 |
3,22 |
4,60 |
5,99 |
7,82 |
9,21 |
13,82 |
3 |
3,66 |
4,61 |
6,25 |
7,82 |
9,84 |
11,34 |
16,27 |
4 |
4,88 |
5,99 |
7,78 |
9,49 |
11,67 |
13,28 |
18,46 |
5 |
6,06 |
7,29 |
9,24 |
11,07 |
13,39 |
15,09 |
20,5 |
6 |
7,23 |
8,56 |
10,64 |
12,59 |
15,3 |
16,81 |
22,5 |
7 |
8,38 |
9,80 |
12,02 |
14,07 |
16,62 |
18,48 |
24,3 |
8 |
9,52 |
11,03 |
13,36 |
15,52 |
18,17 |
20,1 |
26,1 |
9 |
10,56 |
12,24 |
14,68 |
16,92 |
19,68 |
21,7 |
27,9 |
10 |
11,78 |
13,44 |
15,99 |
18,31 |
21,2 |
23,2 |
29,6 |
11 |
12,90 |
14,63 |
17,28 |
19,68 |
22,6 |
24,7 |
31,3 |
12 |
14,01 |
15,81 |
18,55 |
21,0 |
24,1 |
26,2 |
32,9 |
13 |
15,12 |
16,98 |
19,31 |
22,4 |
25,5 |
27,7 |
34,5 |
14 |
16,22 |
18,15 |
21,1 |
23,7 |
26,9 |
29,1 |
36,1 |
15 |
17,32 |
19,31 |
22,3 |
25,0 |
28,3 |
30,6 |
37,6 |
16 |
18,42 |
20,5 |
23,5 |
26,3 |
29,6 |
32,0 |
39,9 |
17 |
19,51 |
21,6 |
24,8 |
27,6 |
31,0 |
33,4 |
40,8 |
18 |
20,6 |
22,3 |
26,0 |
28,9 |
32,3 |
34,8 |
42,3 |
19 |
21,7 |
23,9 |
27,2 |
30,1 |
33,7 |
36,2 |
43,8 |
20 |
22,8, |
25,0 |
28,4 |
31,4 |
35,0 |
37,5 |
45,3 |
21 |
23,9 |
26,2 |
29,6 |
32,7 |
36,3 |
38,9 |
46,8 |
22 |
24,9 |
27,3 |
30,8 |
33,9 |
37,7 |
40,3 |
48,3 |
23 |
26,0 |
28,4 |
32,0 |
35,2 |
39,0 |
41,6 |
49,7 |
24 |
27,1 |
29,6 |
33,2 |
36,4 |
40,3 |
43,0 |
51,2 |
25 |
28,2 |
30,7 |
34,4 |
37,7 |
41,7 |
44,3 |
52,6 |
26 |
29,2 |
31,8 |
35,9 |
38,9 |
42,9 |
45,6 |
54,1 |
27 |
30,3 |
32,9 |
36,7 |
40,1 |
44,1 |
47,0 |
55,5 |
28 |
31,4 |
34,0 |
37,9 |
41,3 |
45,4 |
48,3 |
56,9 |
29 |
32,5 |
35,1 |
39,1 |
42,6 |
46,7 |
49,6 |
58,3 |
30 |
33,5 |
36,2 |
40,3 |
43,8 |
48,0 |
50,9 |
59,7 |
