Диаграммы использования логики для анализа механизмов разрушения

Вот как можно построить и применять непрерывное стоимости и диаграмм одного стоимости сети, которые могут лучше представлять механизмы системных сбоев, чем другие диаграммы логики.

Логика диаграмм поможет понять один сбой механизмов данного компонента (например, арматуры, насосов и т.д.), и детально изучить проблему. Они используются для количественной оценки степени, в которой конкретные механизмы неспособность влиять на производительность компонента. Это дает количественную численного основой для построения графиков, называемых дескрипторами производительности, характеризующих уровень компонентов среды.

Две основные схемы логики непрерывного стоимости сети (КППВ), и стоимость одной сети (SVN). КППВ определяет последовательных связей между событиями. Она начинается с определила состояние, а затем использует вперед (индуктивный) логики для определения сценариев. Его ветви представляют собой последовательность событий, аналогичных кино, где время может быть включено. SVN выявляет причинные события, которые могут привести к неудаче. Она начинается с неисправном состоянии, а затем использует дедуктивный логики разлагаться провал событие очень подробно на определенный момент времени, аналогично один кадр из фильма. SVN является одной координаты КППВ.

Эти диаграммы очень гибким, и может применяться в самых разных областях.

Применение диаграмм клапан регулирования давления

Рассмотрим естественный строки подачи газа химический завод. Он состоит из таких компонентов, как клапана регулирования давления (PCVs), клапаны аварийного отключения, предохранительные клапаны, фильтры и т.д.

Этот анализ фокусируется на PCV, что снижает и контролирует давление природного газа, поставляемого на завод. Это необходимо потому, что объем природного газа, потребовал заводом меняется с течением времени.

Если сбой в PCV происходит, две опасные ситуации могут возникнуть. Если растение снижает потребление природного газа, PCV должны снизить давление природного газа. Если он не сделает этого, повреждение растений может произойти. С другой стороны, если растение увеличивает потребление природного газа, ПВХ имеет целью повышения давления, в противном случае, производство завода процессов может прекратиться.

PCV в этом примере давления клапан (рис. 1). Когда природные изменения спроса на газ, на это уходит определенное время для PCV реагировать. Многие механизмы неудачи, которые происходят в такой клапан может увеличить это время отклика. Наиболее распространенными из них отказа механизмы блокировки, усталость, коррозия, и изгиба шатунов.

Закупорка обусловлено наличием черной пыли в природном газе (т. е. при H ^ 2 ^ к югу S в природном газе нападения металла, слоя металла образуется сульфид, который распадается на мелкие кусочки называют черной пыли). Черная пыль может частично или полностью блокировать многие детали клапана, в первую очередь фильтр, пилот и начальник давление на входе камеры. Частичное блокирование этих компонентов может ограничить давление сигнал, что команды клапан, который может привести к задержке в ответ на изменения тарифов на природный газ потребления завода. С другой стороны, полная блокада полностью препятствует операции клапана.

Усталость, в соответствии с ASTM E-206 (1), "представляет собой процесс прогрессивного локализованных постоянных структурных изменений, происходящих в веществе в условиях, которые производят колебания напряжения и деформации в некоторой точке или точек и может завершиться в трещинах или после полного разрушения достаточное количество колебаний ". ПВХ могут быть колебания напряжения в барокамерах, что давление и сбросить, когда клапан открывается и / или закрытия. Эти колебания вызвать трещины в диафрагме, которая, в свою очередь, привести к потере сигнала давления, который контролирует открытие и закрытие клапана. Кроме того, перепады давления, ослабьте винты клапанов и привести к потере сигнала давления. В зависимости от степени повреждения диафрагмы и / или винт неплотности, будет частичной или полной потери давления сигнала, который будет замедлить или препятствовать движению давления регулятора.

Коррозия вызывается присутствием влаги внутрь клапана; изгиба шатунов может быть связано с плохим обслуживанием. Обе эти причины отказа механизмов трения между шатуны и их подшипники скольжения. В зависимости от степени коррозии на поверхности стержней и уровень изгиб, трение замедлит или затруднять движение шатунов.

КППВ анализ PCV

Непрерывной сетью значение на рисунке 2 показано, как эти неудачи механизмы влияют на способность PCVs реагировать на увеличение естественного уровня потребления газа.

Путь (0) - (2) - (10) представляет собой ситуацию, когда естественного прироста спроса на газ, ПВХ может увеличить давление в 1 с, а производство не затрагивается. Ни один из механизмов разрушения, которые обсуждались выше предотвращения PCV от достижения своей цели.

InPath (0) - (1) - (4) - (10), PCV не в состоянии увеличить давление в ответ на естественный прирост спроса на газ в 1 с, но она в состоянии сделать это в 2 с, вновь производства не изменяется. Вот некоторые неудачи механизм (ы) является (являются), влияющие на ПВХ, но не таким образом, что препятствует ему в достижении своей цели.

Кроме того, Путь (0) - (1) - (3) (6) - (10), Путь (0) - (1) - (3) (5) - (8) - (10) представляют собой ситуации, когда некоторые неудачи механизмы влияют на ПВХ - в более тяжелой, чем в путь Путь (0) - (1) - (4) - (10) - но не так сильно, что процесс страдает побочных эффектов.

С другой стороны, Путь (0) - (1) - (3) (5) - (7) - (9) представляет случай, когда ПВХ не в состоянии увеличить давление даже после 4 сек, а после этого времени она слишком поздно, чтобы не повлиять производства. Этот путь худшем возможном случае, когда неспособность предотвратить механизмов PCV от операционной правильно.

Добавление анализа SVN из ПВХ

КППВ не показывает, в какой последовательности механизмов разрушения произошли. То есть цель SVN на рисунке 3, которая используется для расчета вероятности каждого события КППВ. Для краткости, на рис 3 включает в себя только события (1) и (2) на рис 2.

Путь (0) - (2) - (10) представляет собой ситуацию, при которой, в первую вторых, уровень блокировки в фильтре (в связи с черной пыли), не позволяют оказать достаточное давление, чтобы быть направлены в экспериментальных и давление не увеличивается в том, что второе.

Путь (0) - (1) - (4) - (10) описывает случай, когда фильтр выпустила достаточное давление, чтобы пилот в первую секунду, но пилот не освобождает достаточное давление на входе выше давления в камере, которая препятствовала от повышения давления в то время. Здесь уровень блокировки вызванных черной пыли не было проблем в фильтре, но она была в экспериментальном.

Кроме того, в пути (0) - (1) - (3) - (6) - (10), фильтр-релизы достаточное давление, чтобы летчик, летчик-релизы достаточное давление на входе давление в камере, но давление не удается увеличить потому что диафрагма не ощущает давления сигнала, может быть, из-за трещины в диафрагме или утечки, вызванные свободной винта (из-за усталости). В пути (0) - (1) - (3) - (5) - (8) - (10), диафрагма получает сигнала давления, но из-шатун гибки и / или коррозии, шатуны, не переместить, и это вызывает давление не увеличивается.

Наконец, успешная операция - где ни один из этих механизмов разрушения воспрепятствовать применению PCVs - иллюстрирует путь (O) - (I) - (3) - (5) - (7) - (9). В 1 с, фильтр-релизы достаточное давление, чтобы летчик, летчик-релизы достаточное давление на входе давление в камере, давление почувствовал диафрагмой, шатуны двигаться, и давление повышается.

Вероятности каждого пути рис 3 рассчитаны методике, аналогичной той, которая используется для вероятностей КППВ.

Интерпретация вероятности

Вероятность значения КППВ (рис. 2) может быть построена в виде графа, называется спектакль дескриптор, с течением времени по горизонтальной оси, а вероятность того, что PCV усилит давление в указанное время по вертикальной оси (рис. 4) . Этот участок представляет собой способность PCV реагировать на изменения в естественный уровень потребления газа.

Конфигурация кривой отражает степень, в которой отказ механизмы влияют на способность клапана реагировать на изменения спроса. Кривая I описывает ситуацию, в КППВ рисунке 2, когда в результате неисправности механизмов не представляют большой проблемы для ПВХ. Тем не менее, считают PCV представлена кривая II, где отказ механизмов ставят под угрозу способность PCVs выполнить свою задачу. Кривая III изображает ПВХ намного хуже ситуации, согласно которому он должен быть отремонтирован или заменен.

Fauit деревьев и деревьев событий

Четкое представление о взаимосвязи и взаимозависимости событий является критически важным для понимания того, как несчастный случай может произойти. Удивительно, но события деревьев и деревьев вины не позволяют наглядно представить последовательность событий, которые могут привести к аварии. Крупномасштабных стихийных бедствий требуют времени, ресурсов и организации, если они происходят (2). Катастрофа является следствием цепочки событий с низкой вероятностью происходит в тот момент. Таким образом, логических схем, которые взаимодействуют как события могут быть связаны являются основополагающими в определении рисков.

Событие дерева (рис. 5) определены последовательные отношения. Она описывает поведение как последовательность дискретных, связанные, условные события. Каждый филиал представляет собой возможное состояние системы. Последовательность событий позволяет выявить ряд сценариев для решений одного нежелательного начала мероприятия. Тем не менее, оценки детали не могут быть показаны в случае дерева.

Дерево отказов могут быть использованы для оценки ветвей дерева событий. Дерево отказов (рис. 6) определяет причинную события, которые могут привести к отказу системы, отслеживая события определили неспособность назад, чтобы определить свои корни.

Слабость вины деревьев является их неотъемлемым трудности в борьбе с timedependent событий. Событие деревья могут включать временные интервалы, но они не могут показать уровень детализации дерева отказов может.

Событие деревьев и деревьев вина полезны с точки зрения понимания сложной системы и ее взаимосвязи. Большая система может иметь огромное количество отказов, требующих компьютер для отслеживания событий и взаимоотношений. Расходы, связанные с этим уровнем сложности оправдано только в особых ситуациях.

Заключительные мысли

Как отмечалось ранее, КППВ аналогично кино. Она помогает нам строить и оценивать все возможные варианты, начиная с конкретного события и определения будущей цепи событий. Время и условия были включены, и этот процесс использует индуктивные рассуждения для определения логической последовательности событий. Это позволяет нам сосредоточить внимание на последовательность событий рассматривается.

SVN, как один кадр из фильма. Это дает нам возможность остановить фильм и подробно изучить эффективность различных частей системы на данный момент. Этот анализ дает достаточно четкое представление о том, что происходит в этот момент времени. Если мы проницательный, мы должны выбрать только несколько кадров из фильма для детального изучения, с тем чтобы развить хорошее понимание того, как система будет реагировать на сбой сценария. Эта технология использует дедуктивный для выявления логических интеграции события, которые влияют на результаты рамки.

Если скоординированные, эти две диаграммы логики можно описать путь отказа, а также оценить детали механизмов разрушения отдельных критических отказов и повреждений.

Следует признать, что два человека могут построить различных сетей для анализа того же ПВХ и механизмов его провал. Сети не должны быть идентичными правильным. Основные испытания точность этих логических схем являются:

* Будут ли они работать?

* Являются ли они логично?

* Являются ли они полезны?

Мы должны ожидать никакого чуда в их использовании. Они предназначены для оказания помощи принимающим решение признать детали проблемы и последствия своих решений, касающихся недостатков ПВХ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эванс, Джон, и JY Эванс, "Честность и надежность продукта в области дизайна", Springer-Verlag ООО, Лондоне (2001).

2. Тернер, ВА, "техногенной катастрофы", Тэйлор и Фрэнсис, Лондон, Великобритания (1978).

Дополнительная литература

Дуарте, Д. и TT Пирес, "Идентификация опасностей Использование новых диаграмм логики и дескрипторы," Процесс безопасности Прогресс ", 20 (2), с. 157-167 (июнь 2001).

Пирес, ТТ, "Управление пожарной опасности, новое мышление", Диссертация магистра, Федеральным университетом Пернамбуку, Бразилия (2000).

Пирес, ТТ, "подход к моделированию человеческих когнитивных поведением на эвакуацию модели", журнал пожарной безопасности, 40, с. 177-189 (2005).

ПИРЕС Thiago Tinoco

SAIC - Science Application International Корпорация

DAYSE ДУАРТЕ

Пернамбуку Федеральная Univ.

Тьяго Tinoco ПИРЕС риск инженер SAIC (Science Application International Corporation), где он проводит исследования рисков для США объектов химической демилитаризации армии и в ядерной сфере. Он также аспирант в программной инженерии надежности при Univ. Мэриленд (г. Колледж Парк, MD; Электронная почта: <a href="mailto:pirestt@eng.umd.edu"> pirestt@eng.umd.edu </ A>). В настоящее время он занимается изучением человеческой надежности в атомной энергетике и космической областях, сосредоточив внимание на разработке методов для моделирования человеческой обработки информации и принятия решений поведения. Как аспирант в Бразилии, он сделал консалтинговой работы с целью повышения надежности различных систем, в том числе природного газа и систем электроснабжения. Он получил степень бакалавра в области машиностроения и магистра в области технологии производства из федерального Пернамбуку Univ. (Бразилия), и степень магистра в надежности техники с Univ. Мэриленд.

DAYSE ДУАРТЕ является профессором Пернамбуку Федерального Univ. (UFPE) в Ресифе, Бразилия (E-почта: <a href="mailto:Duarte@ufpe.br"> Duarte@ufpe.br </ A>), где она была одним из основателей производства кафедра в 2000. Она также основатель и директор огня и исследование надежности группы, известной как RISCTEC на UFPE, а также отвечает за координацию, управление и руководство научно-исследовательской деятельности 25 членов группы. Она работает в области пожарной техники безопасности в Бразилии с 1995 года. Ее основные научные интересы являются пожаро динамики, управления пожарной опасности, а также инженерных противопожарной защиты. В рамках своей работы она также взаимодействует с электрическим и нефтехимической отрасли в Бразилии в области пожарной безопасности. Она защитила кандидатскую диссертацию по пожарной техники защиты от Univ. в Эдинбурге (Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии).