Надежность и прогнозная аналитика в технических системах

ВВЕДЕНИЕ 6 ГЛАВА 1. Критерии техногенной безопасности и развитие подходов к анализу риска технических систем 7 1.1. Техногенный риск как количественная мера опасности 7 1.2. Способы и методы исследования и оценки уровня безопасности технических систем 10 ГЛАВА 2. Основные принципы и методы исследования безопасности технических систем в рамках анализа риска на ОПО 14 ГЛАВА 3. Качественные методы анализа техногенного риска 20 3.1. Предварительный анализ опасностей (ПАО) 20 3.2. Метод анализа опасности и работоспособности – АОР (Hazard and Operability Study – HAZOP) 22 3.3. Анализ вида и последствий отказа – АВПО (Failure Mode and Effects Analysis – FMEA) 31 3.4. Анализ вида, последствий и критичности отказа – АВПКО (Failure Mode, Effects and Critical Analysis – FMECA) 38 ГЛАВА 4. Качественные методы техногенного анализа риска. Логические диаграммы 52 4.1. Логический анализ 52 4.2. Логико-графические методы анализа (деревья событий и отказов) 53 4.2.1. Дерево отказов – ДО (Fault Tree Analysis – FTA) 53 4.2.2. Вероятностная оценка дерева отказов 69 4.2.3. Дерево событий – ДС (Event Tree Analysis – ЕTA) 71 ГЛАВА 5. Физико-математические модели и методы количественной оценки техногенного риска 76 ГЛАВА 6. Основы теории надежности технических систем 88 6.1. Основные понятия и определения 88 6.2. Причины потери работоспособности технического объекта 91 6.2.1. Источники и причины изменения начальных параметров технической системы 91 6.2.2. Физика отказов. Законы состояния 93 6.2.3. Физика отказов. Законы старения 93 6.2.4. Отказы, вызываемые общими причинами (множественные отказы) 95 6.3. Основные показатели надежности технических систем 96 ГЛАВА 7. Критерии и количественные характеристики надежности 99 7.1. Критерии надежности невосстанавливаемых изделий 100 7.2. Критерии надежности восстанавливаемых изделий 107 7.3. Установление функции распределения показателей надежности по данным статистической информации 116 ГЛАВА 8. Структурная схема надежности технической системы 121 8.1. Расчет надежности систем с последовательным соединением элементов 125 8.2. Расчет надежности системы с параллельным соединением элементов 126 8.3. Анализ сложных систем 128 8.4. Расчет структурной надежности систем 130 8.4.1. Системы типа «m из n» 131 8.4.2. Мостиковые схемы 133 8.4.3. Комбинированные системы 139 ГЛАВА 9. Обеспечение надежности технических систем 142 9.1. Организация работ по обеспечению надежности 142 9.2. Сертификация систем обеспечения надежности 145 9.3. Методы повышения надежности технических систем 147 9.3.1. Резервирование 147 9.3.2. Кратность резервирования и основные расчетные формулы 151 9.3.3. Замечания к расчетам надежности систем с резервированием 160 9.4. Методы обеспечения надежности технических систем 165 9.4.1. Технические средства обеспечения надежности и безопасности технических систем 165 9.4.2. Организационно-управленческие мероприятия по обеспечению надежности технических систем 168 9.4.3. Диагностика нарушений и аварийных ситуаций в технических системах 170 9.4.4. Типовые локальные технические системы и средства безопасности 175 9.4.5. Алгоритм обеспечения эксплуатационной надежности технических систем 177 ГЛАВА 10. Решение проблемы расчета надежности сложных технических систем в условиях неопределенности исходной информации 179 10.1. Определение требований к математическому обеспечению системы оценки состояния оборудования сложных технических систем 181 10.2. Характеристика безопасности оборудования как объекта прогнозирования (на примере установки непрерывной разливки стали) 183 10.3. Математическая модель оценки состояния оборудования на основе аппарата нечеткой логики (на примере установки непрерывной разливки стали) 186 10.4. Экспериментальные исследования работоспособности и эффективности предложенной модели оценки состояния оборудования на основе нечеткого управления (на примере установки непрерывной разливки стали) 197 10.5. Предложения по повышению эксплуатационной надежности оборудования непрерывной разливки стали на основе оценки его технического состояния 199 ГЛАВА 11. Применение теории возможностей и надежности для оценки безопасности сложных технических систем 202 11.1. Основные теоретические положения 202 11.2. Применение теоретико-возможностных методов для оценки безопасности технических систем 203 11.3. Оценка надежности конструкций технических систем с помощью интервальных экспертных оценок 212 ГЛАВА 12. Предупреждение и реагирование на аварийные ситуации на ОПО 215 12.1. Требования промышленной безопасности по готовности к действиям по локализации и ликвидации последствий аварии на ОПО 215 12.2. Требования к содержанию планов мероприятий 217 12.3. Порядок планирования действий персонала ОПО и специализированных служб на различных уровнях развития аварийных ситуаций 222 ГЛАВА 13. Контрольные задания 224 13.1. Определение надежности объекта 224 13.2. Структурно-логический анализ технических систем. 226 13.3. Расчет вероятности безотказной работы сложных систем 229 13.4. Оценка риска при помощи дерева отказов 230 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 232 Приложение 1 (обязательное) 237 Приложение 2 (обязательное) 242 Приложение 3 (обязательное) 253 Приложение 4 (рекомендуемое) 266