Материал: Инженерные системы и сооружения
Научный журнал
8.Орлов В.А. / Эксплуатация, реконструкция и строительство водопроводных и водоотводящих сетей с учётом экологического фактора // Строительство и архитектура. - 1997. - вып.
2.- с. 33
9.Харькин B.A. / Разработка системного подхода и оптимизация эксплуатации безнапорных водоотводящих сетей (Автореферат кандидатской диссертации) //МГСУ2003. - 20с.
10.Храменков С. В., Примин О.Г., Орлов В.А./Бестраншейные методы восстановления трубопроводов // Прима-Пресс-М. - 2002. - 185 с.
11.Камерштейн А.Г. / Условия работы стальных трубопроводов и резервы их несущей способности //Издательство литературы по строительству.-1966.- 243
12.Прево Р.А. / Расчет на прочность трубопроводов, заложенных в грунт /Стройиздат. -1964. -124 с.
References
1.Gal'perin, G. M., Zaikov V. A., Pospelov M., Somov M. A., Abramov N. N., Bolotnikov V. A. / the Use of computers for calculation of systems of supply and distribution of water // MISI.- 1986.-98 C.
2.Somov M. A. Water supply system and construction // ]. - 1988. -398 p.
3.Primin O. G., Orlov V. A. Evaluation and prediction of technical state of pipelines // whist.- 2006. - No. 1.- S. 25-28
4.Yakovlev, C. B., Voronov Yu. V. /Sewerage and sewage treatment // DIA.-2004.- 702 S.
5.Calico, V. I. / Drainage systems and structures // ]. - 1987.- S. 345
6."The rules and norms of technical operation of housing" // Edition of Gosstroy of the Russian Federation.- 2003.
7.Departmental guidance document (WFD 39-1.10-004-99 "guidelines for the quantitative assessment of pipelines with corrosion defects, their ranking according to the degree of risk and determination of residual resource" // GAZPROM.- 2000.-51 C.
8.Orlov V. A. / Operation, reconstruction and construction of water supply and drainage networks taking into account the ecological factor // Construction and architecture. - 1997. - vol. 2. - p. 33
9.Khar'kin B. A. / Development of a systematic approach and optimization of the exploitation of non-pressure drainage networks (abstract of PhD thesis) //]- 2003. - 20C.
10.Khramenkov S. V., Primin O. G., Orlov V. A./Methods of trenchless pipeline rehabilitation // Рrima-Press-M - 2002. - 185 p
11.Kammerstein, A. G. / Working Conditions of steel pipelines and reserves their carrying capacity. //Publishing house of literature on construction.-1966.- 243
12.Prevost, R. A. / The strength Calculation of pipelines laid in the ground]. -1964. -124 p.
46
Инженерные системы и сооружения |
Выпуск №2(23), 2016 |
|
|
Пожарная и промышленная безопасность
УДК 699.81
В.В.КОЛОТУШКИН, Ю.В.СЫЧЕВА ОЦЕНКА РИСКА ОТКАЗА ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ
ПЛАМЕОТСЕЧНОГО И ПЛЯМЕГАСЯЩЕГО ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ
В настоящей работе путем построения «дерева отказов» сделан анализ надёжности работы защитных устройств пламеотсечного и пламегасящего принципов действия [2].
V.V.KOLOTUSHKIN, YU.V.SYCHEVA
RISK ASSESSMENT OF FAILURE OF PROTECTIVE DEVICES
PALEOTSENA AND PLAMEGATE PRINCIPLE OF OPERATION
In the present work by constructing a "fault tree" analysis of the reliability of protective devices paleotsena flame retardant and principles of operation [2].
Ключевые слова: промышленная безопасность, пламеотсечное устройство, пламегасящее устройство, надежность, отказ, оценка риска
Keywords: industrial safety, planetside device, a flame retardant device reliability, failure, risk assessment
Высокая взрывоопасность ацетиленового оборудования и постоянное присутствие в процессах ГОМ (газопламенной обработки металлов) источников воспламенения ацетиленокислородной смеси приводит к необходимости установки специальных устройств для защиты оборудования от взрыва.
По принципу действия предохранительные устройства, к которым отнесены устройства, предотвращающие разрушение оборудования при сварке металлов разделяют на: - пламеотсечные устройства - предназначенные для предотвращения распространения пламени в защищаемое оборудование или коммуникации путем механического перекрытия отверстия для прохода горючего газа до момента подхода к этому отверстию фронта пламени [1];
- пламегасящие устройства - позволяющие предотвращать проникновение пламени в защищаемое оборудование и коммуникации путем гашения его в пламегасящем элементе. В качестве огнегасящего элемента может быть использован газопроницаемый элемент, препятствующий распространению пламени, например, пористая металлокерамическая вставка, размеры пор в которой не превышают критического диаметра гашения пламени.
Надежность срабатывания защитных устройств, т.е. вероятность задержания пламени на пути его распространения к технологическому оборудованию определяется надёжностью конструкции, т.е. правильным выбором параметров пламегасящего или пламеотсечного элемента и надёжностью дополнительных устройств, обеспечивающих первоначальные условия работы этих элементов. Кроме того, важнейшим фактором надёжности срабатывания защитных устройств является надлежащий контроль качества изготовления этих устройств на за- воде-изготовителе [3].
Анализ осуществляется с использованием метода построения (и анализа) «дерева отказов» [2]. При построении «дерева отказов» используются следующие принципы:
1. В качестве головного события принят проскок пламени через защитное устройство.
47
Научный журнал
2.Головное событие (событие, помещенное в вершину дерева) является следствием нижерасположенных событий.
3.Каждое основное событие может рассматриваться как головное по отношению к нижерасположенным событиям.
4. |
Вентиль |
И - означает, что вышестоящее событие возможно только в случае совме- |
|||
|
стного появления событий соединенных этим вентилем. |
|
|
||
5. |
Вентиль |
ИЛИ |
- означает, что событие произойдет, если произойдет любое из ни- |
||
|
жестоящих событий, соединенных, этим вентилем. |
|
|
||
6. |
На основе «дерева отказов» составляется аналитическая вероятностная модель голов- |
||||
|
ного события, для чего вероятности событий, связанных вентилем |
, перемно- |
|||
|
|
|
|
|
И |
|
жаются, а вероятности событий, связанных вентилем |
, складываются. |
|||
|
|
|
|
|
ИЛИ |
7.Поскольку нас интересуют надежность защитных устройств - основное уравнение составляется для вероятности отказа защитного устройства.
Дерево отказов для пламеотсечных устройств типа ЗСН-1,25; 3С-3,2; УП-5; УП-10. приведено на рис. 1.
Дерево отказов для пламегасящих устройств типа ЗСА-1; ЗСУ-1; ЗПС-20 приведено на рис.
2.
Результаты анализа «деревьев» приведены в табл. 1.
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
Таблица результатов анализа «деревьев» |
|||||
Показатель (индекс пока- |
Для пламеотсечных уст- |
Для пламегасящих уст- |
|
||
затель) |
|
ройств |
|
ройств |
|
|
|
|
|
|
|
А (вероятность аварии) |
А=С ∙ (К+L+G+M+D) |
|
А=С ∙[(D+К+L+(G∙M∙J)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
В (вероятность отказа за- |
|
|
|
|
|
щитного устройства) |
В=К+L+G+M+D |
|
В=D+К+L+(G∙M∙J) |
|
|
С (вероятность обратного |
На основании данных, приведенных в работе [3] , |
|
|||
удара) |
принимаем Вер {С}≤ 5 ∙ 10־² 1/год |
|
|||
К и L |
Технологически и конструктивно обеспечивается на необ- |
|
|||
|
ходимом уровне. Принимаем: |
|
|
||
|
Вер {К} |
Вер { L}< 10 ־6 1/год |
|
||
D |
В процессе разработки защитных устройств выбирается на |
|
|||
|
основании экспериментальных данных. Принимаем |
|
|||
|
Вер { D}< 10 ־5 1/год, |
для постовых затворов и |
|
||
|
Вер { D}< 10 ־3 1/год, |
для центральных затворов |
|
||
G |
Вероятность отказа клапана принимается на основе литера- |
|
|||
|
турных данных для надежности механических клапанов и |
|
|||
|
составляет |
|
|
|
|
|
Вер {G} |
10־² 1/год |
|
|
|
M (вероятность засорения |
Вер {M}≤ 10 ־3 1/год |
|
|
|
|
клапана) |
|
|
|
|
|
Н |
|
- |
|
На основании эксперимен- |
|
|
|
|
|
тальных данных не превы- |
|
|
|
|
|
шает (в худшем случае) ве- |
|
|
|
|
|
личины Вер {H}≤ 10־² |
|
J |
|
- |
|
По экспериментальным |
|
|
|
|
|
данным не превышает вели- |
|
|
|
|
|
чины |
|
|
|
|
|
Вер {J}≤ 10 ־1 |
|
|
|
48 |
|
|
|
Инженерные системы и сооружения Выпуск №2(23), 2016
А
|
|
|
|
|
|
|
|
Проскок пламени |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
и защищаемый объем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_____________________________ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
В |
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
Отказ защитного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
устройства |
|
|
|
|
|
|
Обратный |
|
|
|
|
|||||
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
удар |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пламени |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ИЛИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
___|____________________________ |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
F |
|
|
|
|||
|
Недостаточная длина обвод- |
|
|
|
|
Отказ клапана |
|
|
|
|||||||||
|
|
ного клапана |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
ИЛИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИЛИ |
|
|
|
||
|
|
____|____________________ |
|
___|________ |
||||||||||||||
|
D | |
|
| K |
|
| L |
| |
G |
|
|
| M |
||||||||
Неправильно |
|
Разгерметизация |
|
Разгерметизация |
|
|
|
Недостаточная |
|
|
Засорение |
|||||||
|
выбрана |
|
обводного кана- |
|
мембраны |
|
|
|
надежность |
|
|
клапана |
||||||
|
длина об- |
|
|
ла |
|
|
|
|
|
|
клапана |
|
|
|
||||
|
водного ка- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А= С · В
В= D + K + L + G + M
Рис. 1 - «Дерево отказов» для пламеотсечных устройств, типа ЗСН-1,25; ЗС-3,2; УП-10
49
Научный журнал
|
|
|
А |
|
|
|
|
Проскок |
|
|
|
|
пламени |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
И |
|
|
________________|________________ |
|||
В |
| |
|
|
С |
Отказ защитного устройства |
|
|
||
|
|
|
|
Обратный |
|
| |
|
|
удар пламени |
|
|
|
|
|
ИЛИ
______|____________________________________
| |
| |
E |
|
| F |
D | |
«Прожигание» |
|
Появление каналов, |
|
пламегасящего элемен- |
|
превышающих кри- |
||
|
|
|||
|
|
та |
|
тические |
|
|
|
|
|
Появление смеси, содержащей окислитель в количестве больше допустимого
| |
|
|
| |
|
| |
|
|
ИЛИ |
|
| |
|
|
||
|
|
|
|
|
| |
|
__________|______ |
||
| |
K |
| |
|
| L |
| |
Разгерметизация |
|
Разрушение пла- |
|
| |
пламегасящего эле- |
|
мегасящего эле- |
|
|
|
мента |
|
мента |
И
_______________________|________________________________
G | |
|
|
|
| H |
| J |
|||
Отказ отсечного |
|
|
Появление смеси, при |
|
|
Вероятность прожига- |
||
клапана |
|
|
|
которой возможна по- |
|
|
ния в случае посадки |
|
|
|
А=В·С |
|
садка пламени |
|
|
пламени |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В=D+Е+F |
F=К+L |
E=G·H·J |
|
|||||
|
|
|
|
В=D+K+L+(G·H·J) |
|
|||
Рис. 2 - «Дерево отказов» для пламегасящих устройств (сухих) типа ЗСА-1; ЗСУ-1; ЗПС-1
50