Акимов В.А., Лапин В.Л., Попов В.М. и др. Надежность технических систем и техногенный риск. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

Îñíîâîé ïîñòðîåíèÿ äåðåâà îòêàçîâ ÿâëÿåòñÿ ñèìâîëüíîå ïðåäñòàâëåíèå

ñóùåñòâóþùèõ â ñèñòåìå óñëîâèé — ñîáûòèé, ñïîñîáíûõ âûçâàòü îòêàç.

Ïðè ïîñòðîåíèè ÄÎ ó÷èòûâàþò è èñïîëüçóþò ñëåäóþùèå îñíîâíûå âèäû

ñîáûòèé:

—

ðåçóëüòèðóþùåå ñîáûòèå — íåæåëàòåëüíîå ñîáûòèå (êîíêðåòíûé âèä

îòêàçà ñèñòåìû èç ïåðå÷íÿ âîçìîæíûõ îòêàçîâ), àíàëèç êîòîðîãî ïðî

âîäèòñÿ;

—

ïðîìåæóòî÷íîå ñîáûòèå — ñëîæíîå ñîáûòèå ñ ëîãè÷åñêèì îïåðàòî

ðîì, ÿâëÿþùååñÿ îäíîé èç âîçìîæíûõ ïðè÷èí ðåçóëüòèðóþùåãî ñîáû

òèÿ. Åãî âûÿâëÿþò â õîäå àíàëèçà ïðè÷èí ðåçóëüòèðóþùåãî ñîáûòèÿ

è ïîäâåðãàþò äàëüíåéøåìó àíàëèçó;

—

áàçîâîå ñîáûòèå — ïðîñòîå èñõîäíîå ñîáûòèå, îçíà÷àþùåå ïåðâè÷íûé

îòêàç, êîòîðîå äàëüøå íå àíàëèçèðóåòñÿ â ñâÿçè ñ îïðåäåëåííîñòüþ

è íàëè÷èåì äîñòàòî÷íîãî ÷èñëà äàííûõ;

—

íåïîëíîå ñîáûòèå — íåäîñòàòî÷íî äåòàëüíî ðàçðàáîòàííîå ñîáûòèå, êî

òîðîå äàëüøå íå àíàëèçèðóåòñÿ, èç-çà íåâîçìîæíîñòè èëè îòñóòñòâèÿ

íåîáõîäèìîñòè ïðîâåäåíèÿ åãî àíàëèçà.

Èñõîäíûìè ñîáûòèÿìè ïðè ïîñòðîåíèè ÄÎ ÿâëÿþòñÿ ïåðå÷íè âîçìîæ-

íûõ âèäîâ ñîáûòèé — îòêàçîâ è èõ ïðè÷èí, íåðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ âíåøíèõ

âîçäåéñòâóþùèõ ôàêòîðîâ è äð. Ñîîòâåòñòâåííî, êàæäîìó âèäó ñîáûòèÿ

è îïåðàòîðà ïðèñâàèâàþòñÿ ñèìâîëû, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ãðàôè÷å-

ñêîãî ïîñòðîåíèÿ äåðåâà îòêàçîâ. Ëîãè÷åñêèå ñèìâîëû ñâÿçûâàþò ñîáûòèÿ

â ñîîòâåòñòâèè ñ èõ ïðè÷èííûìè âçàèìîñâÿçÿìè.

Ïîñòðîåíèå äåðåâà è àíàëèç èññëåäóåìîãî îáúåêòà ñ åãî èñïîëüçîâàíèåì

ïðîèçâîäÿò ñëåäóþùèì îáðàçîì.

1. Îïðåäåëÿþò àâàðèéíîå (ïðåäåëüíî îïàñíîå, êîíå÷íîå) ñîáûòèå, êîòî

ðîå îáðàçóåò âåðøèíó äåðåâà. Äàííîå ñîáûòèå ÷åòêî ôîðìóëèðóþò, îãîâàðè-

âàþò óñëîâèÿ åãî ïîÿâëåíèÿ, äàþò ïðèçíàêè åãî òî÷íîãî ðàñïîçíàâàíèÿ.

Íàïðèìåð, äëÿ îáúåêòîâ õèìè÷åñêîé òåõíîëîãèè ê òàêèì ñîáûòèÿì îòíî

ñÿòñÿ: ðàçðûâ àïïàðàòà, ïîæàð, âûõîä ðåàêöèè èç-ïîä êîíòðîëÿ è äð. Îïðå

äåëÿþò âîçìîæíûå ïåðâè÷íûå è âòîðè÷íûå îòêàçû, êîòîðûå ìîãóò âûçâàòü

ãîëîâíîå ñîáûòèå, ðàññìàòðèâàþò èõ êîìáèíàöèè.

2. Èñïîëüçóÿ ñòàíäàðòíûå ñèìâîëû ñîáûòèé è ëîãè÷åñêèå ñèìâîëû

(òàáë. 6.5—6.7), äåðåâî ñòðîÿò â ñîîòâåòñòâèè ñî ñëåäóþùèìè ïðàâèëàìè:

à) êîíå÷íîå (àâàðèéíîå) ñîáûòèå ïîìåùàþò ââåðõó (óðîâåíü 1);

á) äåðåâî ñîñòîèò èç ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñîáûòèé, êîòîðûå âåäóò ê êî

íå÷íîìó ñîáûòèþ;

â) ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñîáûòèé îáðàçóþòñÿ ñ ïîìîùüþ ëîãè÷åñêèõ çíà

êîâ È, ÈËÈ è äð.;

ã) ñîáûòèå íàä ëîãè÷åñêèì çíàêîì ïîìåùàþò â ïðÿìîóãîëüíèêå, à ñàìî

ñîáûòèå îïèñûâàþò â ýòîì ïðÿìîóãîëüíèêå;

ä) ïåðâè÷íûå ñîáûòèÿ (èñõîäíûå ïðè÷èíû) ðàñïîëàãàþò ñíèçó.

231

Ã ËÀÂÀ 6

3. Êâàëèôèöèðîâàííûå ýêñïåðòû ïðîâåðÿþò ïðàâèëüíîñòü ïîñòðîåíèÿ

äåðåâà. Ýòî ïîçâîëÿåò èñêëþ÷èòü ñóáúåêòèâíûå îøèáêè ðàçðàáîò÷èêà, ïî

âûñèòü òî÷íîñòü è ïîëíîòó îïèñàíèÿ îáúåêòà è åãî äåéñòâèÿ.

4. Îïðåäåëÿþò ìèíèìàëüíûå àâàðèéíûå ñî÷åòàíèÿ è ìèíèìàëüíóþ òðà

åêòîðèþ äëÿ ïîñòðîåííîãî äåðåâà. Ïåðâè÷íûå è íåðàçëàãàåìûå ñîáûòèÿ ñî

åäèíÿþòñÿ ñ ñîáûòèÿìè ïåðâîãî óðîâíÿ ìàðøðóòàìè (âåòâÿìè). Ñëîæíîå

äåðåâî èìååò ðàçëè÷íûå íàáîðû èñõîäíûõ ñîáûòèé, ïðè êîòîðûõ äîñòèãàåò

ñÿ ñîáûòèå â âåðøèíå, îíè íàçûâàþòñÿ àâàðèéíûìè ñî÷åòàíèÿìè (ñå÷åíèÿ

ìè) èëè ïðåðûâàþùèìè ñîâîêóïíîñòÿìè ñîáûòèé. Ìèíèìàëüíûì àâàðèé

íûì ñî÷åòàíèåì (ÌÀÑ) íàçûâàþò íàèìåíüøèé íàáîð èñõîäíûõ ñîáûòèé,

ïðè êîòîðûõ âîçíèêàåò ñîáûòèå â âåðøèíå. Ïîëíàÿ ñîâîêóïíîñòü ÌÀÑ äå

ðåâà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé âñå âàðèàíòû ñî÷åòàíèé ñîáûòèé, ïðè êîòîðûõ ìî

æåò âîçíèêíóòü àâàðèÿ. Ìèíèìàëüíàÿ òðàåêòîðèÿ — íàèìåíüøàÿ ãðóïïà ñî

áûòèé, ïðè ïîÿâëåíèè êîòîðûõ ïðîèñõîäèò àâàðèÿ.

5. Êà÷åñòâåííî è êîëè÷åñòâåííî èññëåäóþò äåðåâî àâàðèé ñ ïîìîùüþ

âûäåëåííûõ ìèíèìàëüíûõ àâàðèéíûõ ñî÷åòàíèé è òðàåêòîðèé. Êà÷åñòâåí

íûé àíàëèç çàêëþ÷àåòñÿ â ñîïîñòàâëåíèè ðàçëè÷íûõ ìàðøðóòîâ è íà÷àëü-

íûõ ñîáûòèé ê êîíå÷íîìó è îïðåäåëåíèè êðèòè÷åñêèõ (íàèáîëåå îïàñíûõ)

ïóòåé, ïðèâîäÿùèõ ê àâàðèè. Ïðè êîëè÷åñòâåííîì èññëåäîâàíèè ðàññ÷èòû-

âàþò âåðîÿòíîñòü ïîÿâëåíèÿ àâàðèè â òå÷åíèè çàäàâàåìîãî ïðîìåæóòêà âðå-

ìåíè ïî âñåì âîçìîæíûì ìàðøðóòàì.

6. Ðàçðàáàòûâàþò ðåêîìåíäàöèè ïî ââåäåíèþ èçìåíåíèé â îáúåêòå, ñèñ-

òåìàõ êîíòðîëÿ è óïðàâëåíèÿ äëÿ óëó÷øåíèÿ ïîêàçàòåëåé áåçàâàðèéíîñòè.

Â çàâèñèìîñòè îò êîíêðåòíûõ öåëåé àíàëèçà, äåðåâüÿ ìîãóò áûòü ïî-

ñòðîåíû äëÿ ëþáûõ âèäîâ îòêàçîâ — ïåðâè÷íûõ, âòîðè÷íûõ è èíèöèèðîâàí-

íûõ îòêàçîâ.

Ñëó÷àé ïåðâè÷íîãî îòêàçà. Íàïîìíèì, ÷òî îòêàç ýëåìåíòà íàçûâàåòñÿ

ïåðâè÷íûì, åñëè îí ïðîèñõîäèò â ðàñ÷åòíûõ óñëîâèÿõ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ñèñ

òåìû. Ïîñòðîåíèå ÄÎ íà îñíîâå ó÷åòà ëèøü òàêîãî ðîäà îòêàçîâ íå ïðåä

ñòàâëÿåò áîëüøîé ñëîæíîñòè, òàê êàê äåðåâî ñòðîèòñÿ òîëüêî äî òîé òî÷êè,

ãäå èäåíòèôèöèðóåìûå ïåðâè÷íûå îòêàçû ýëåìåíòîâ âûçûâàþò îòêàç ñèñòå

ìû.

ÐÈÌÅÐ. Òðåáóåòñÿ ïîñòðîèòü ÄÎ äëÿ ïðîñòîé ñèñòåìû — ñåòè, âûêëþ

÷àòåëÿ è ýëåêòðè÷åñêîé ëàìïî÷êè. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî îòêàç âûêëþ÷àòåëÿ ñîñòî

èò ëèøü â òîì, ÷òî îí íå çàìûêàåòñÿ, à çàâåðøàþùèì ñîáûòèåì ÿâëÿåòñÿ îò

ñóòñòâèå îñâåùåíèÿ.

Äåðåâî îòêàçîâ äëÿ ýòîé ñèñòåìû ïîêàçàíî íà ðèñ. 6.15. Îñíîâíûìè

(ïåðâè÷íûìè) ñîáûòèÿìè ÄÎ ÿâëÿþòñÿ (1) îòêàç èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ Å

, (2)

îòêàç ïðåäîõðàíèòåëÿ Å

, (3) îòêàç âûêëþ÷àòåëÿ Å

è (4) ïåðåãîðàíèå ëàì

ïî÷êè Å

Ïðîìåæóòî÷íûì ñîáûòèåì ÿâëÿåòñÿ ïðåêðàùåíèå ïîäà÷è ýíåðãèè. Èñ

õîäíûå îòêàçû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé âõîäû ñõåì ÈËÈ: ïðè íàñòóïëåíèè ëþ

áîãî èç ÷åòûðåõ ïåðâè÷íûõ ñîáûòèé îñóùåñòâëÿåòñÿ çàâåðøàþùåå ñîáû

òèå — îòñóòñòâèå îñâåùåíèÿ.

232

Ã ËÀÂÀ 6

Ñëó÷àé âòîðè÷íîãî îòêàçà. Â ýòîì ñëó÷àå òðåáóåòñÿ áîëåå ãëóáîêîå èñ

ñëåäîâàíèå ñèñòåìû. Ïðè ýòîì àíàëèç âûõîäèò çà ðàìêè ðàññìîòðåíèÿ ñèñ

òåìû íà óðîâíå îòêàçîâ åå îñíîâíûõ ýëåìåíòîâ, ïîñêîëüêó âòîðè÷íûå îòêà

çû âûçûâàþòñÿ íåáëàãîïðèÿòíûì âîçäåéñòâèåì îêðóæàþùèõ óñëîâèé èëè

÷ðåçìåðíûìè íàãðóçêàìè íà ýëåìåíò ñèñòåìû â ïðîöåññå åå ýêñïëóàòàöèè.

ÐÈÌÅÐ. Íà ðèñ. 6.16 ïîêàçàíû ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà ñèñòåìû è ïðîñòîå

äåðåâî îòêàçîâ ñ çàâåðøàþùèì ñîáûòèåì «îòêàç äâèãàòåëÿ».

Êîíå÷íîå ñîáûòèå ìîæåò áûòü âûçâàíî òðåìÿ ïðè÷èíàìè: ïåðâè÷íûé

îòêàç ýëåêòðîäâèãàòåëÿ, âòîðè÷íûé îòêàç è îøèáî÷íàÿ êîìàíäà (èíèöèèðî

âàííûé îòêàç).

233

Ã ËÀÂÀ 6

Ðèñ. 6.15. Ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà ñèñòåìû

«ñåòü — ýëåêòðè÷åñêàÿ ëàìïî÷êà» (à)

è äåðåâî (á) äëÿ ñëó÷àÿ ïåðâè÷íûõ îòêàçîâ:

1 — ñåòü; 2 — âûêëþ÷àòåëü; 3 — ýëåêòðîëàìïà; 4 — ïðåäîõðàíèòåëü

Ïåðâè÷íûé îòêàç — ýòî îòêàç ñàìîãî äâèãàòåëÿ (õàðàêòåðèñòèêè êîòîðî

ãî ñîîòâåòñòâóþò òåõíè÷åñêèì óñëîâèÿì), âîçíèêàþùèé â ðåçóëüòàòå åñòå

ñòâåííîãî ñòàðåíèÿ. Äåðåâî îòîáðàæàåò òàêèå ïåðâè÷íûå ñîáûòèÿ, êàê îòêàç

âûêëþ÷àòåëÿ (îòñóòñòâèå çàìûêàíèÿ) Ê, íåèñïðàâíîñòè âíóòðåííèõ öåïåé

îáìîòêè äâèãàòåëÿ L, ñåòè ïèòàíèÿ Ì è ïðåäîõðàíèòåëÿ N .

Âòîðè÷íûå îòêàçû âîçíèêàþò èç-çà ïðè÷èí, êîòîðûå ëåæàò çà ïðåäåëà

ìè, çàäàííûìè òåõíè÷åñêèìè óñëîâèÿìè, òàêèõ êàê:

—

íåïðàâèëüíîå òåõíè÷åñêîå îáñëóæèâàíèå Õ (íàïðèìåð, íåêîíäèöèîí

íàÿ ñìàçêà ïîäøèïíèêîâ ýëåêòðîäâèãàòåëÿ);

—

àíîìàëüíûå óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè Y, ýòî ìîæåò áûòü ïåðåðàáîòêà (íà

ïðèìåð, âûêëþ÷àòåëü îñòàëñÿ âêëþ÷åííûì ïîñëå ïðåäûäóùåãî çàïóñ

êà, ÷òî âûçâàëî ïåðåãðåâ îáìîòêè ýëåêòðîäâèãàòåëÿ, êîòîðûé, â ñâîþ

î÷åðåäü, ïðèâåë ê êîðîòêîìó çàìûêàíèþ èëè îáðûâó öåïè);

—

âîçäåéñòâèå íà óñëîâèÿ ðàáîòû ïàðàìåòðîâ âíåøíåé îêðóæàþùåé ñðå

äû Z (íàïðèìåð, âíåøíÿÿ êàòàñòðîôà: ïîæàð, íàâîäíåíèå è ò. ï.).

234

Ã ËÀÂÀ 6

Ðèñ. 6.16. Ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà ñèñòåìû «ãåíåðàòîð—äâèãàòåëü» (à)

è äåðåâî (á) äëÿ ñëó÷àÿ âòîðè÷íûõ îòêàçîâ:

1 — ãåíåðàòîð; 2 — âûêëþ÷àòåëü; 3 — ýëåêòðîäâèãàòåëü ; 4 — ïðåäîõðàíèòåëü

Âòîðè÷íûå îòêàçû èçîáðàæàþòñÿ ïðÿìîóãîëüíèêîì êàê ïðîìåæóòî÷íîå

ñîáûòèå.

Ñëó÷àé èíèöèèðîâàííûõ îòêàçîâ. Ïîäîáíûå îòêàçû âîçíèêàþò ïðè ïðà

âèëüíîì èñïîëüçîâàíèè ýëåìåíòà ñèñòåìû, íî íå â óñòàíîâëåííîå âðåìÿ. Äðó

ãèìè ñëîâàìè, èíèöèèðîâàííûå îòêàçû — ýòî ñáîè îïåðàöèé êîîðäèíàöèè

ñîáûòèé íà ðàçëè÷íûõ óðîâíÿõ äåðåâà íåèñïðàâíîñòåé: îò ïåðâè÷íûõ îòêà

çîâ äî çàâåðøàþùåãî ñîáûòèÿ. Òèïè÷íûì ïðèìåðîì ÿâëÿåòñÿ íå ïðèâåäåíèå

â äåéñòâèå îïåðàòîðîì êàêîãî-ëèáî óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ (ðèñ. 6.17).

Ìíîæåñòâî äåðåâüåâ. Äëÿ êàæäîé ñèñòåìû âîçìîæíû ðàçëè÷íûå àâàðèé-

íûå ñèòóàöèè, äëÿ êàæäîé èç íèõ ñòðîÿò äåðåâî îòêàçîâ. Âïîñëåäñòâèè ýòè

äåðåâüÿ ìîãóò áûòü è ñâÿçàíû. Àíàëîãè÷íî, åñëè îäíà ñèñòåìà ôóíêöèîíè-

ðóåò â ðàçëè÷íûõ ðåæèìàõ, òî ìîæåò ïîíàäîáèòüñÿ àíàëèç äåðåâüåâ îòêàçîâ

äëÿ êàæäîãî èç ðåæèìîâ.

6.9. Äåðåâî ñîáûòèé – ÄÑ (Event Tree Analysis — ÅTA)

Äåðåâî ñîáûòèé — àëãîðèòì ðàññìîòðåíèÿ ñîáûòèé, èñõîäÿùèõ

îò îñíîâíîãî ñîáûòèÿ (àâàðèéíîé ñèòóàöèè).

Äåðåâî ñîáûòèé (ÄÑ) èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ è àíàëèçà ïîñëåäî

âàòåëüíîñòè (âàðèàíòîâ) ðàçâèòèÿ àâàðèè, âêëþ÷àþùåé ñëîæíûå âçàèìî

äåéñòâèÿ ìåæäó òåõíè÷åñêèìè ñèñòåìàìè îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè. Âåðî

ÿòíîñòü êàæäîãî ñöåíàðèÿ ðàçâèòèÿ àâàðèéíîé ñèòóàöèè ðàññ÷èòûâàåòñÿ

ïóòåì óìíîæåíèÿ âåðîÿòíîñòè îñíîâíîãî ñîáûòèÿ íà âåðîÿòíîñòü êîíå÷íî

ãî ñîáûòèÿ. Ïðè åãî ïîñòðîåíèè èñïîëüçóåòñÿ ïðÿìàÿ ëîãèêà. Âñå çíà÷åíèÿ

P î÷åíü ìàëû. Äåðåâî íå äàåò ÷èñëåííûõ ðåøåíèé.

ÐÈÌÅÐ. Äîïóñòèì, ïóòåì âûïîëíåíèÿ ÏÀÎ áûëî âûÿâëåíî, ÷òî êðèòè

÷åñêîé ÷àñòüþ ðåàêòîðà, ò.å. ïîäñèñòåìîé, ñ êîòîðîé íà÷èíàåòñÿ ðèñê, ÿâëÿ

åòñÿ ñèñòåìà îõëàæäåíèÿ ðåàêòîðà; òàêèì îáðàçîì, àíàëèç íà÷èíàåòñÿ

ñ ïðîñìîòðà ïîñëåäîâàòåëüíîñòè âîçìîæíûõ ñîáûòèé ñ ìîìåíòà ðàçðóøå

235

Ã ËÀÂÀ 6

Ðèñ. 6.17. Ñëó÷àé èíèöèèðîâàííîãî îòêàçà:

âíåñåííàÿ íåèñïðàâíîñòü — «íå ïîñòóïàåò ýëåêòðîýíåðãèÿ»

íèÿ òðóáîïðîâîäà õîëîäèëüíîé óñòàíîâêè, íàçûâàåìîãî èíèöèèðóþùèì

ñîáûòèåì, âåðîÿòíîñòü êîòîðîãî ðàâíà P

(ðèñ. 6.18), ò. å. àâàðèÿ íà÷èíàåò

ñÿ ñ ðàçðóøåíèÿ (ïîëîìêè) òðóáîïðîâîäà — ñîáûòèå A. Äàëåå àíàëèçèðóþò

ñÿ âîçìîæíûå âàðèàíòû ðàçâèòèÿ ñîáûòèé (B, C , D è E), êîòîðûå ìîãóò ïî

ñëåäîâàòü çà ðàçðóøåíèåì òðóáîïðîâîäà. Íà ðèñ. 6.18 èçîáðàæåíî äåðåâî

èñõîäíûõ ñîáûòèé, îòîáðàæàþùåå âñå âîçìîæíûå àëüòåðíàòèâû. Íà ïåðâîé

âåòâè ðàññìàòðèâàåòñÿ ñîñòîÿíèå ýëåêòðè÷åñêîãî ïèòàíèÿ. Åñëè ïèòàíèå

åñòü, ñëåäóþùåé ïîäâåðãàåòñÿ àíàëèçó àâàðèéíàÿ ñèñòåìà îõëàæäåíèÿ àê

òèâíîé çîíû ðåàêòîðà (ÀÑÎÐ). Îòêàç ÀÑÎÐ ïðèâîäèò ê ðàñïëàâëåíèþ òîï

ëèâà è ê ðàçëè÷íûì, â çàâèñèìîñòè îò öåëîñòíîñòè êîíñòðóêöèè, óòå÷êàì

ðàäèîàêòèâíûõ ïðîäóêòîâ.

Äëÿ àíàëèçà ñ èñïîëüçîâàíèåì äâîè÷íîé ñèñòåìû, â êîòîðîé ýëåìåíòû

ëèáî âûïîëíÿþò ñâîè ôóíêöèè, ëèáî îòêàçûâàþò, ÷èñëî ïîòåíöèàëüíûõ îò

êàçîâ ðàâíî

1N −

, ãäå N — ÷èñëî ðàññìàòðèâàåìûõ ýëåìåíòîâ. Íà ïðàêòèêå

èñõîäíîå äåðåâî ìîæíî óïðîñòèòü ñ ïîìîùüþ èíæåíåðíîé ëîãèêè è ñâåñòè

ê áîëåå ïðîñòîìó äåðåâó, èçîáðàæåííîìó â íèæíåé ÷àñòè ðèñ. 6.18. Â ïåð-

âóþ î÷åðåäü ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ âîïðîñ î íàëè÷èè ýëåêòðè÷åñêîãî ïèòà-

íèÿ. Âîïðîñ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, êàêîâà âåðîÿòíîñòü P

îòêàçà ýëåêòðîïèòà-

íèÿ è êàêîå äåéñòâèå ýòîò îòêàç îêàçûâàåò íà äðóãèå ñèñòåìû çàùèòû. Åñëè

íåò ýëåêòðè÷åñêîãî ïèòàíèÿ, ôàêòè÷åñêè íèêàêèå äåéñòâèÿ, ïðåäóñìîòðåí-

íûå íà ñëó÷àé àâàðèè ñ èñïîëüçîâàíèåì äëÿ îõëàæäåíèÿ àêòèâíîé çîíû ðå-

àêòîðà ðàñïûëèòåëåé, íå ìîãóò ïðîèçâîäèòüñÿ. Â ðåçóëüòàòå óïðîùåííîå äå-

ðåâî ñîáûòèé íå ñîäåðæèò âûáîðà â ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî

ïèòàíèÿ, è ìîæåò ïðîèçîéòè áîëüøàÿ óòå÷êà, âåðîÿòíîñòü êîòîðîé ðàâíà

. Â ñëó÷àå, åñëè îòêàç â ïîäà÷å ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè çàâèñèò îò ïî-

ëîìêè òðóáîïðîâîäà ñèñòåìû îõëàæäåíèÿ ðåàêòîðà, âåðîÿòíîñòü P

ñëåäóåò

ïîäñ÷èòûâàòü êàê óñëîâíóþ âåðîÿòíîñòü äëÿ ó÷åòà ýòîé çàâèñèìîñòè. Åñëè

ýëåêòðè÷åñêîå ïèòàíèå èìååòñÿ, ñëåäóþùèå âàðèàíòû ïðè àíàëèçå çàâèñÿò

îò ñîñòîÿíèÿ ÀÑÎÐ. Îíà ìîæåò ðàáîòàòü èëè íå ðàáîòàòü, è åå îòêàç ñ âå

ðîÿòíîñòüþ P

âåäåò ê ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñîáûòèé, èçîáðàæåííîé

íà ðèñ. 6.18. Ñëåäóåò îáðàòèòü âíèìàíèå íà òî, ÷òî ïî-ïðåæíåìó èìåþòñÿ

ðàçëè÷íûå âàðèàíòû ðàçâèòèÿ àâàðèè. Åñëè ñèñòåìà óäàëåíèÿ ðàäèîàêòèâ

íûõ ìàòåðèàëîâ ðàáîòîñïîñîáíà, ðàäèîàêòèâíûå óòå÷êè ìåíüøå, ÷åì â ñëó

÷àå åå îòêàçà. Êîíå÷íî, îòêàç â îáùåì ñëó÷àå âåäåò ê ïîñëåäîâàòåëüíîñòè

ñîáûòèé ñ ìåíüøåé âåðîÿòíîñòüþ, ÷åì â ñëó÷àå ðàáîòîñïîñîáíîñòè. Ðàñ

ñìîòðåâ âñå âàðèàíòû äåðåâà, ìîæíî ïîëó÷èòü ñïåêòð âîçìîæíûõ óòå÷åê

è ñîîòâåòñòâóþùèå âåðîÿòíîñòè äëÿ ðàçëè÷íûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ðàçâè

òèÿ àâàðèè (ðèñ. 6.19). Âåðõíÿÿ ëèíèÿ äåðåâà ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì âàðèàíòîì

àâàðèè ðåàêòîðà. Ïðè äàííîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî òðó

áîïðîâîä ðàçðóøàåòñÿ, à âñå ñèñòåìû îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè ñîõðàíÿþò

ðàáîòîñïîñîáíîñòü.

236

Ã ËÀÂÀ 6

237

Ã ËÀÂÀ 6

Ðèñ. 6.18. Äåðåâî ñîáûòèé

6.10. Äåðåâî ðåøåíèé

Äåðåâî ðåøåíèé ÿâëÿåòñÿ ðàçíîâèäíîñòüþ äåðåâà ñîáûòèé. Â äåðåâå ñî-

áûòèé ðàáî÷èå ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû íå ðàññìàòðèâàþòñÿ, òàê ÷òî ñóììà âåðî-

ÿòíîñòåé âñåõ ñîáûòèé íå ðàâíà åäèíèöå. Â äåðåâå ðåøåíèé âñå âîçìîæíûå

ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû íåîáõîäèìî âûðàçèòü ÷åðåç ñîñòîÿíèÿ ýëåìåíòîâ. Òàêèì

îáðàçîì, âñå ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû âçàèìíî óâÿçàíû, è èõ âåðîÿòíîñòü â ñóììå

äîëæíà ðàâíÿòüñÿ åäèíèöå. Äåðåâüÿ ðåøåíèé ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ, åñëè

îòêàçû âñåõ ýëåìåíòîâ íåçàâèñèìû èëè èìåþòñÿ ýëåìåíòû ñ íåñêîëüêèìè

âîçìîæíûìè ñîñòîÿíèÿìè, à òàêæå åñòü îäíîñòîðîííèå çàâèñèìîñòè.

Îíè íå ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ ïðè íàëè÷èè äâóñòîðîííèõ çàâèñèìîñòåé

è íå îáåñïå÷èâàþò ëîãè÷åñêîãî àíàëèçà ïðè âûáîðå íà÷àëüíûõ ñîáûòèé.

ÐÈÌÅÐ. Íà ðèñ. 6.20 ïîêàçàíà ñèñòåìà ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ

ýëåìåíòîâ, êîòîðàÿ âêëþ÷àåò íàñîñ è êëàïàí, èìåþùèå ñîîòâåòñòâåííî âå

ðîÿòíîñòè áåçîòêàçíîé ðàáîòû 0,98 è 0,95, à òàêæå ïðèâåäåíî äåðåâî ðåøå

íèé äëÿ ýòîé ñèñòåìû. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ñîãëàñíî ïðèíÿòîìó ïðàâèëó

âåðõíÿÿ âåòâü ñîîòâåòñòâóåò æåëàòåëüíîìó ðåæèìó ðàáîòû ñèñòåìû, à íèæ

íÿÿ — íåæåëàòåëüíîìó. Äåðåâî ðåøåíèé ÷èòàåòñÿ ñëåâà íàïðàâî.

Åñëè íàñîñ íå ðàáîòàåò, ñèñòåìà îòêàçûâàåò íåçàâèñèìî îò ñîñòîÿíèÿ

êëàïàíà. Åñëè íàñîñ ðàáîòàåò, ñ ïîìîùüþ âòîðîé óçëîâîé òî÷êè èçó÷àåòñÿ

âîïðîñ, ðàáîòàåò ëè êëàïàí.

Âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû ñèñòåìû: 0,98 ´ 0,95 = 0,931. Âåðîÿò

íîñòü îòêàçà: 0,98 ´ 0,05 + 0,02 = 0,069, à ñóììàðíàÿ âåðîÿòíîñòü äâóõ ñîñòî

ÿíèé ñèñòåìû ðàâíà åäèíèöå.

Ýòîò ðåçóëüòàò ìîæíî ïîëó÷èòü äðóãèì ñïîñîáîì ñ ïîìîùüþ òàáëèöû

ðåøåíèÿ, êîòîðàÿ äëÿ íàñîñà è êëàïàíà èìååò âèä:

238

Ã ËÀÂÀ 6

Ðèñ. 6.19. Ãèñòîãðàììà âåðîÿòíîñòåé äëÿ ðàçëè÷íûõ âåëè÷èí óòå÷åê

Ñîñòîÿíèå

íàñîñà

Ñîñòîÿíèå

êëàïàíà

Âåðîÿòíîñòü

ðàáîòîñïîñîáíîãî

ñîñòîÿíèÿ

Âåðîÿòíîñòü

îòêàçà ñèñòåìû

Ðàáîòàåò Ðàáîòàåò

0,98 ´ 0,95

Îòêàç Ðàáîòàåò

0,02 ´ 0,95

Ðàáîòàåò Îòêàç

0,98 ´ 0,05

Îòêàç Îòêàç

0,02 ´ 0,05

Ñóììàðíàÿ âåëè÷èíà 0,931 0,069

6.11. Ëîãè÷åñêèé àíàëèç

Ëîãè÷åñêèé àíàëèç îïàñíîñòåé áàçèðóåòñÿ íà ïîíÿòèÿõ áóëåâîé àëãåáðû

(àëãåáðû ëîãèêè).

Â àëãåáðå ëîãèêè ïåðåìåííûå, îáîçíà÷àåìûå çàãëàâíûìè áóêâàìè, èìå

þò, êàê ïðàâèëî, ñìûñë íåêîòîðûõ ñîáûòèé èëè ôàêòîðîâ. Íàïðèìåð, ìîæ

íî îáîçíà÷èòü ñèìâîëîì À ñîáûòèå, ñîñòîÿùåå â ïîâðåæäåíèè êàêîé-òî ÷à

ñòè ìàøèíû. Åñëè ýòî ïðîèñõîäèò, òî ìû ãîâîðèì, ÷òî À=Òèëè ÷òî À

èñòèííî. Åñëè ýòî ñîáûòèå íå ïðîèñõîäèò, ãîâîðèì, ÷òî À=Fèëè ÷òî À

ëîæíî. Òàêèå âûñêàçûâàíèÿ ñïðàâåäëèâû äëÿ íåêîòîðîãî îïðåäåëåííîãî

èíòåðâàëà âðåìåíè è âåðîÿòíîñòè, ñâÿçàííîé ñ ïîÿâëåíèåì ñîáûòèÿ. Ïåðå

ìåííûå â àëãåáðå ëîãèêè ïðèíèìàþò äâà çíà÷åíèÿ: èñòèíà èëè ëîæü (ïîÿâ

ëåíèå èëè íåïîÿâëåíèå). Àíàëîãè÷íî è ôóíêöèè ïðèíèìàþò äâà çíà÷åíèÿ

â çàâèñèìîñòè îò êîìáèíàöèè ëîãè÷åñêèõ ïåðåìåííûõ. Ôóíêöèè îáðàçóþò

ñÿ ñ ïîìîùüþ îïåðàöèé È, ÈËÈ è ÍÅ. Ñìûñë ýòèõ îïåðàöèé îïðåäåëÿåòñÿ

òàáëèöàìè èñòèííîñòè.

239

Ã ËÀÂÀ 6

Ðèñ. 6.20. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà (à) è äåðåâî ðåøåíèé (á)

äëÿ äâóõýëåìåíòíîé ñèñòåìû

Èñòèííîå çíà÷åíèå ôóíêöèè çàäàåòñÿ çíà÷åíèÿìè ïåðåìåííûõ, âõîäÿ

ùèõ â íåå. Íàïðèìåð, ïóñòü ôóíêöèÿ À èìååò âèä:

À = ÂÑ +

×òîáû îïðåäåëèòü èñòèííîå çíà÷åíèå À, íàäî çíàòü èñòèííûå çíà÷åíèÿ

÷åòûðåõ ïåðåìåííûõ. Âû÷èñëåíèå çíà÷åíèÿ îòäåëüíûõ ÷ëåíîâ âåäåòñÿ â ïî

ðÿäêå: (1) ÍÅ, (2) È è (3) ÈËÈ. Òàêèì îáðàçîì, åñëè Â = ËÎÆÜ, Ñ = ÈÑÒÈ

ÍÀ, D = ÈÑÒÈÍÀ è Å = ËÎÆÜ, òî, èñïîëüçóÿ òàáëèöû, ïîëó÷èì:

À=FT+T

=FT+TT=F+T=T.

Îïåðàòîð È Îïåðàòîð ÈËÈ Îïåðàòîð ÍÅ

XYXY(X È Y) X Y X+Y (X ÈËÈ Y) X

(ÍÅ Y)

TT T TT T T F

TF F TF T F T

FT F FT T

FF F FF F

Ïîðÿäîê âû÷èñëåíèÿ îïåðàöèé ìîæåò áûòü èçìåíåí ïðèìåíåíèåì ñêî-

áîê, ïðè÷åì âûðàæåíèÿ âíóòðåííèõ ñêîáîê âû÷èñëÿþòñÿ ïåðâûìè. Íàïðè-

ìåð:

ABCDE FTTF FTF FF FT F=+ =+= ===(( ) ) (( ) ) ( ) .

Ïðè îïðåäåëåííûõ íàâûêàõ òàêèå âû÷èñëåíèÿ ïðîèçâîäÿòñÿ äîñòàòî÷íî

áûñòðî.

Îñîáûé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò ïðèìåíåíèå àëãåáðû ëîãèêè äëÿ àíàëèçà

ïðåäïîëàãàåìûõ ïðîèçâîäñòâåííûõ îïàñíîñòåé.

ÐÈÌÅÐ 1. Íà íîâîé ìàøèíå èìååòñÿ öåïíîé ïðèâîä, êîòîðûé õîòü

è èìååò çàùèòíîå óñòðîéñòâî, íî â äàííîì ðåæèìå ðàáîòû äîëæåí áûòü óá

ðàí. Â íîðìàëüíîì ðåæèìå ñàìà öåïü ðàáîòàåò ñ áîëüøèì íàïðÿæåíèåì.

Ïîýòîìó ìîæíî îæèäàòü, ÷òî îíà áûñòðî èçíàøèâàåòñÿ è ïåðèîäè÷åñêè

ðâåòñÿ. ×àñòèöû îò äðóãîãî îáîðóäîâàíèÿ, ïîïàäàÿ â öåïü, òàêæå ìîãóò ïðè

âåñòè ê åå îáðûâó. Â ñëó÷àå îáðûâà öåïè èìåþùååñÿ çàùèòíîå óñòðîéñòâî,

â çàâèñèìîñòè îò îáñòîÿòåëüñòâ, ìîæåò íå îáåñïå÷èòü çàùèòó ðàáî÷åãî.

Ëîãè÷åñêèìè ïåðåìåííûìè â ýòîì ñëó÷àå áóäóò:

À — çàùèòà öåïè óáðàíà;

Â — öåïü èçíàøèâàåòñÿ è ðâåòñÿ;

Ñ — òåõíîëîãè÷åñêèå ÷àñòèöû ïðèâîäÿò ê îáðûâó öåïè;

D — çàùèòà äîñòàòî÷íà, ÷òîáû çàùèòèòü ðàáî÷åãî â ëþáîì ñëó÷àå.

Õ — ñîîòâåòñòâóåò íàëè÷èþ îïàñíîé ñèòóàöèè.

Ëîãè÷åñêàÿ îïåðàöèÿ ïðèìåò âèä:

Õ=À+

B+

C èëè Õ=À+(Â+Ñ)

Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ îïàñíîé ñèòóàöèè íóæíî, ÷òîáû âåëè÷èíà Õ íå ñòà

ëà èñòèíîé. Ýòî èìååò ìåñòî, êîãäà À ëîæíî, D èñòèííî èëè è Â è Ñ ëîæíû

îäíîâðåìåííî.

240

Ã ËÀÂÀ 6