Задача 15 "Расчет надежности типовой системы безопасности"

В данной задаче рекомендуется провести расчет надежности системы безопасности, состоящей из четырех каналов, схема, одного из которых представлена на рис. 15.1 к настоящему приложению. Расчеты проводятся в предположении о работе хотя бы одного из каналов. При проведении расчетов рекомендуется принимать параметры надежности элементов системы в соответствии с данными в таблицы N 15.1 к настоящему приложению. При этом считается, что внутри канала должны быть работоспособны все элементы (нет внутреннего резервирования в канале). Кроме того, рекомендуется принимать, что проверки работоспособности системы проводятся один раз в месяц; длительность проверки равна одному часу; используются две стратегии проверок - без сдвига времени между проверками каналов и со сдвигом времени; во время проверок элементы способность к работе по назначению не теряют. Рекомендуется рассчитать стационарный коэффициент неготовности - вероятности запуска системы при поступлении требования на ее работу. Дерево отказов и СФЦ системы представлены на рис. 15.2 и 15.3 к настоящему приложению. КПУФ и наиболее значимые МСО для задачи представлены в таблицах N 15.2 и 15.3 к настоящему приложению.

Рис. 15.1. Схема канала типовой модели системы безопасности

1 - обратный клапан, неконтролируемый, невосстанавливаемый элемент;

2 - арматура с электроприводом, периодически контролируемый, невосстанавливаемый элемент;

3 - насос, периодически контролируемый, восстанавливаемый элемент;

4 - арматура с электроприводом, непрерывно контролируемый, невосстанавливаемый элемент;

5 - теплообменник, непрерывно контролируемый, восстанавливаемый элемент;

6 - бак, находящийся в работе, невосстанавливаемый элемент;

7 - регулирующая арматура, находящийся в работе, восстанавливаемый элемент.

Рис. 15.2. Дерево отказов системы безопасности

Рис. 15.3. Схема функциональной целостности

системы безопасности

Таблица N 15.1

Параметры надежности элементов типовой системы безопасности

Элемент	1 - обратный клапан	2 - арматура с электроприводом	3 - насос	4 - арматура с электроприводом	5 - теплообменник	6 - бак	7 - регулирующая арматура
Тип элемента	неконтролируемый, невосстанавливаемый, в режиме ожидания	периодически контролируемый, невосстанавливаемый, в режиме ожидания	периодически контролируемый, восстанавливаемый, в режиме ожидания	непрерывно контролируемый, невосстанавливаемый, в режиме ожидания	непрерывно контролируемый, восстанавливаемый, в режиме ожидания	непрерывно контролируемый, невосстанавливаемый, в режиме работы	непрерывно контролируемый, восстанавливаемый, в режиме работы
Интенсивность отказов в режиме ожидания, 1/ч	2,0E-07	3,0E-06	3,61E-06	3,0E-06	9,0E-7	-	-
Интенсивность отказов в режиме работы, 1/ч	-	2,92E-07	7,9E-05	-	-	2,7E-8	1,6E-05
Вероятность отсутствия пускового отказа (отказа на требование)	4,60E-05	3,00E-04	4,85E-04	-	-	-	-
Периодичность проверок, час	-	720	720	-	-	-	-
Длительность проверки, ч	-	1	1	-	-	-	-
Среднее время восстановления, ч	-	-	24	-	24	-	6
Требуемое время выполнения функции, ч	8 000	-	1	-	8 000	8 000	1
Параметры моделей ООВ	ГООВ1	ГООВ2	ГООВ3	ГООВ4	_--	_--	ГООВ7
	9,72E-01	9,87E-01	9,92E-01	9,87E-01			9,5E-1
	2,15E-02	8,98E-03	4,07E-03	8,98E-03			2,13E-02
	2,68E-03	2,68E-03	2,49E-03	2,68E-03			1,01E-02
	3,91E-03	1,12E-03	1,30E-03	1,12E-03			1,86E-02

Таблица N 15.2

Кратчайший путь успешного функционирования

N	Описание кратчайшего пути успешного функционирования
1	1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, ГООВ 1_2_1, ГООВ 1_2_2, ГООВ 1_2_3, ГООВ 1_3_1, ГООВ 1_3_2, ГООВ 1_3_3, ГООВ 1_4_1, ГООВ 2_2_1, ГООВ 2_2_2, ГООВ 2_2_3, ГООВ 2_3_1, ГООВ 2_3_2, ГООВ 2_3_3 ГООВ 2_4_1, ГООВ 3_2_1, ГООВ 3_2_2, ГООВ 3_2_3, ГООВ 3_3_1, ГООВ 3_3_2, ГООВ 3_3_3, ГООВ 3_4_1, ГООВ 4_2_1, ГООВ 4_2_2, ГООВ 4_2_3, ГООВ 4_3_1, ГООВ 4_3_2, ГООВ 4_3_3, ГООВ 4_4_1, ГООВ 7_2_1, ГООВ 7_2_2, ГООВ 7_2_3, ГООВ 7_3_1, ГООВ 7_3_2, ГООВ 7_3_3, ГООВ 7_4_1
2	2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, 2-7, ГООВ 1_2_1, ГООВ 1_2_4, ГООВ 1_2_5, ГООВ 1_3_1, ГООВ 1_3_2, ГООВ 1_3_4, ГООВ 1_4_1, ГООВ 2_2_1, ГООВ 2_2_4, ГООВ 2_2_5, ГООВ 2_3_1, ГООВ 2_3_2, ГООВ 2_3_4, ГООВ 2_4_1, ГООВ 3_2_1, ГООВ 3_2_4, ГООВ 3_2_5, ГООВ 3_3_1, ГООВ 3_3_2, ГООВ 3_3_4, ГООВ 3_4_1, ГООВ 4_2_1, ГООВ 4_2_4, ГООВ 4_2_5, ГООВ 4_3_1, ГООВ 4_3_2, ГООВ 4_3_4, ГООВ 4_4_1, ГООВ 7_2_1, ГООВ 7_2_4, ГООВ 7_2_5, ГООВ 7_3_1, ГООВ 7_3_2, ГООВ 7_3_4, ГООВ 7_4_1
3	3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, ГООВ 1_2_2, ГООВ 1_2_4, ГООВ 1_2_6, ГООВ 1_3_1, ГООВ 1_3_3, ГООВ 1_3_4, ГООВ 1_4_1, ГООВ 2_2_2, ГООВ 2_2_4, ГООВ 2_2_6, ГООВ 2_3_1, ГООВ 2_3_3, ГООВ 2_3_4, ГООВ 2_4_1, ГООВ 3_2_2, ГООВ 3_2_4, ГООВ 3_2_6, ГООВ 3_3_1, ГООВ 3_3_3, ГООВ 3_3_4, ГООВ 3_4_1, ГООВ 4_2_2, ГООВ 4_2_4, ГООВ 4_2_6, ГООВ 4_3_1, ГООВ 4_3_3, ГООВ 4_3_4, ГООВ 4_4_1, ГООВ 7_2_2, ГООВ 7_2_4, ГООВ 7_2_6, ГООВ 7_3_1, ГООВ 7_3_3, ГООВ 7_3_4, ГООВ 7_4_1

Таблица N 15.3

Наиболее значимые минимальные сечения отказов

N	Событие 1	Событие 2	Событие 3	Событие 4
1	/ГООВ 7_4_1
2	/ГООВ 2_4_1
3	/ГООВ 4_4_1
4	/ГООВ 1_4_1
5	/ГООВ 3_4_1
6	/ГООВ 2_3_4	/1-2
7	/ГООВ 2_3_3	/2-2
8	/ГООВ 2_3_2	/3-2
9	/ГООВ 2_3_1	/4-2
10	/ГООВ 4_3_2	/3-2
11	/ГООВ 4_3_4	/1-2
12	/ГООВ 4_3_1	/4-2
13	/ГООВ 4_3_3	/2-2
14	/ГООВ 2_3_4	/1-4
15	/ГООВ 2_3_2	/3-4
16	/ГООВ 2_3_3	/2-4
17	/ГООВ 2_3_1	/4-4
18	/ГООВ 4_3_2	/3-4
19	/ГООВ 4_3_3	/2-4
20	/ГООВ 4_3_1	/4-4
21	/ГООВ 4_3_4	/1-4
22	/ГООВ 7_3_4	/1-2
23	/ГООВ 7_3_3	/2-2
24	/ГООВ 7_3_2	/3-2
25	/ГООВ 7_3_1	/4-2
26	/ГООВ 7_3_4	/1-4
27	/ГООВ 7_3_3	/2-4
28	/ГООВ 7_3_1	/4-4
29	/ГООВ 7_3_2	/3-4
30	/ГООВ 2_3_3	/2-3
31	/ГООВ 2_3_1	/4-3
32	/ГООВ 2_3_2	/3-3
33	/ГООВ 2_3_4	/1-3
34	/ГООВ 3_3_4	/1-2
35	/ГООВ 3_3_1	/4-2
36	/ГООВ 3_3_3	/2-2
37	/ГООВ 3_3_2	/3-2
38	/ГООВ 4_3_3	/2-3
39	/ГООВ 4_3_4	/1-3
40	/ГООВ 4_3_1	/4-3
41	/ГООВ 4_3_2	/3-3
42	/ГООВ 3_3_1	/4-4
43	/ГООВ 3_3_4	/1-4
44	/ГООВ 3_3_2	/3-4
45	/ГООВ 3_3_3	/2-4
46	/ГООВ 2_3_2	/3-7
47	/ГООВ 2_3_3	/2-7
48	/ГООВ 2_3_1	/4-7
49	/ГООВ 2_3_4	/1-7
50	/4-2	/3-2	/2-2	/1-2
51	/ГООВ 1_3_3	/2-2
52	/ГООВ 1_3_2	/3-2
53	/ГООВ 1_3_1	/4-2
54	/ГООВ 1_3_4	/1-2
55	/ГООВ 2_3_4	/1-1
56	/ГООВ 2_3_3	/2-1
57	/ГООВ 2_3_1	/4-1
58	/ГООВ 2_3_2	/3-1
59	/ГООВ 4_3_2	/3-7
60	/ГООВ 4_3_3	/2-7
61	/ГООВ 4_3_1	/4-7
62	/ГООВ 4_3_4	/1-7
63	/4-2	/3-2	/2-2	/1-4
64	/4-2	/3-2	/2-4	/1-2
65	/4-2	/3-4	/2-2	/1-2
66	/4-4	/3-2	/2-2	/1-2
67	/ГООВ 1_3_1	/4-4
68	/ГООВ 1_3_4	/1-4
69	/ГООВ 1_3_2	/3-4
70	/ГООВ 1_3_3	/2-4
71	/ГООВ 4_3_1	/4-1
72	/ГООВ 4_3_3	/2-1
73	/ГООВ 4_3_4	/1-1
74	/ГООВ 4_3_2	/3-1
75	/4-4	/3-2	/2-4	/1-2
76	/4-2	/3-2	/2-4	/1-4
77	/4-2	/3-4	/2-4	/1-2
78	/4-4	/3-4	/2-2	/1-2
79	/4-4	/3-2	/2-2	/1-4
80	/4-2	/3-4	/2-2	/1-4
81	/4-4	/3-4	/2-4	/1-2
82	/4-4	/3-2	/2-4	/1-4
83	/4-4	/3-4	/2-2	/1-4
84	/4-2	/3-4	/2-4	/1-4
85	/4-4	/3-4	/2-4	/1-4
86	/ГООВ 2_2_6	/2-2	/1-2
87	/ГООВ 2_2_1	/4-2	/3-2
88	/ГООВ 2_2_4	/4-2	/1-2
89	/ГООВ 2_2_3	/3-2	/2-2
90	/ГООВ 2_2_5	/3-2	/1-2
91	/ГООВ 2_2_2	/4-2	/2-2
92	/ГООВ 7_3_3	/2-3
93	/ГООВ 7_3_2	/3-3
94	/ГООВ 7_3_4	/1-3
95	/ГООВ 7_3_1	/4-3
96	/ГООВ 2_2_4	/4-2	/1-4
97	/ГООВ 2_2_1	/4-4	/3-2
98	/ГООВ 2_2_3	/3-2	/2-4
99	/ГООВ 2_2_5	/3-4	/1-2
100	/ГООВ 2_2_6	/2-4	/1-2

Примечание: под знаком "/" подразумевается, что элемент отказал или произошел соответствующий отказ общего вида.

Задача 14 "Анализ надежности системы безопасности АЭС" Задача 16 "Оценка живучести электроэнергетической системы"