Файл: Расчет надежности технических средств защиты людей от опасных факторов пожара Задача 1.docx
Добавлен: 05.05.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
≈ 4 раза реже.
Таблица 1
Варианты исходных данных для решения задачи 1
№ варианта | τ (год) | tто (час) | m | ti (год) | Σnc | Σnя | tв (час) | tя (час) | N |
1 | 0,1 | 3 | 100 | 3,9 | 12 | 4 | 3 | 3 | 300 |
2 | 0,2 | 4 | 110 | 3,8 | 13 | 5 | 4 | 4 | 310 |
3 | 0,3 | 5 | 120 | 3,7 | 14 | 6 | 5 | 5 | 320 |
4 | 0,4 | 6 | 130 | 3,6 | 15 | 7 | 6 | 6 | 330 |
5 | 0,5 | 7 | 140 | 3,5 | 16 | 8 | 7 | 7 | 340 |
6 | 0,6 | 8 | 150 | 3,4 | 17 | 9 | 8 | 8 | 350 |
7 | 0,7 | 9 | 160 | 3,3 | 18 | 10 | 9 | 9 | 360 |
8 | 0,8 | 10 | 170 | 3,2 | 19 | 11 | 10 | 10 | 370 |
9 | 0,9 | 11 | 180 | 3,1 | 20 | 12 | 11 | 11 | 380 |
10 | 1,0 | 12 | 190 | 3,0 | 21 | 13 | 12 | 12 | 390 |
11 | 1,1 | 13 | 200 | 2,9 | 22 | 14 | 13 | 13 | 400 |
12 | 1,2 | 14 | 210 | 2,8 | 23 | 15 | 14 | 14 | 410 |
13 | 1,3 | 15 | 220 | 2,7 | 24 | 16 | 15 | 15 | 420 |
14 | 1,4 | 16 | 230 | 2,6 | 25 | 17 | 16 | 16 | 430 |
15 | 1,5 | 17 | 240 | 2,5 | 26 | 18 | 17 | 17 | 440 |
16 | 1,6 | 18 | 250 | 2,4 | 27 | 19 | 18 | 18 | 450 |
17 | 1,7 | 19 | 260 | 2,3 | 28 | 20 | 19 | 19 | 460 |
18 | 1,8 | 20 | 270 | 2,2 | 29 | 21 | 20 | 20 | 470 |
19 | 1,9 | 21 | 280 | 2,1 | 30 | 22 | 21 | 21 | 480 |
20 | 2,0 | 22 | 290 | 2,0 | 31 | 23 | 22 | 22 | 490 |
21 | 2,1 | 23 | 300 | 1,9 | 32 | 24 | 23 | 23 | 500 |
22 | 2,2 | 24 | 310 | 1,8 | 33 | 25 | 24 | 24 | 510 |
23 | 2,3 | 25 | 320 | 1,7 | 34 | 26 | 25 | 25 | 520 |
24 | 2,4 | 26 | 330 | 1,6 | 35 | 27 | 26 | 26 | 530 |
25 | 2,5 | 27 | 340 | 1,5 | 36 | 28 | 27 | 27 | 540 |
26 | 2,6 | 28 | 350 | 1,4 | 37 | 29 | 28 | 28 | 550 |
27 | 2,7 | 29 | 360 | 1,3 | 38 | 30 | 29 | 29 | 560 |
28 | 2,8 | 30 | 370 | 1,2 | 39 | 31 | 30 | 30 | 570 |
29 | 2,9 | 31 | 380 | 1,1 | 40 | 32 | 31 | 31 | 580 |
30 | 3,0 | 32 | 390 | 1 | 41 | 33 | 32 | 32 | 590 |
Задача 2. Разработана конструкция индивидуального пожарного спаса- тельного устройства для комплектования гостиниц. На рис. 6 представлена его блок-схема безотказности. Чтобы принять решение о его производстве
необходимо оценить, в состоянии ли эта конструкция обеспечить безопас- ность человека в гостинице при следующих исходных данных:
τ = 0,5 года; tто = 8 часов = 0,000913 года;
μ = 1460 1/год; λт = 18 · 10-6 1 / год.
Решение 1. По условию примера отказы элементов 8-14 могут быть только скрыты- ми. Этот участок элементов приводим к эквивалентной интенсивности отказов од- ного условного элемента. Для этого сначала просуммируем интенсивности отказов одной из цепей с 8-го по 14 элемент, так как они соединены последовательно:
10- 6 · (0,002 + 1,1 + 7,5 + 0,35 + 0,35 + 0,02 · 2 + 0,2) = 9,54 · 10-6 .
-
По формуле (5) вычислим эквивалентную интенсивность отказов од- ного условного элемента, мыслимого взамен резервных и резервируемых элементов 8-14:
λсу = (9,54 · 10-6)2 = 0,000000.
Таким образом, интенсивность отказов условного элемента считаем равной нулю.
-
По формулам (3) и (4) вычислим параметры потоков скрытых и явных отказов устройства:
ωc = λc3
+ λc4 + λc6 + λcу = (0,12 + 0,65 · 4 + 1,1 + 0) · 10-6 = 3,82 · 10-6 ; ωя = λя1 + λя2 + λя5 + λя7 = (0,02 + 0,04 + 1,1 + 0,02) · 10-6 = 1,18 · 10-6 .
-
По условию примера размерность исходных данных представлена в расчете на 1 год, следовательно, вычисленные параметры потоков отказов необходимо так- же привести к 1 году:
ωc = 3,82 · 10-6 1 / час · 8760 час / год = 0,0335 1 / год;
ωя = 1,18 · 10-6 1 / час · 8760 час / год = 0,0103 1 / год.
-
По формуле (11) вычислим вероятность того, что спасательное устройство за время Т= 1 год будет застигнуто пожаром в неработоспособном состоянии и на че- ловека будут воздействовать ОФП (индивидуальный пожарный риск):
Рн = 18 · 10-6 · 1 (0,0335
· 0,5 / 2 + 0,0103 / 1460 + 0,000913 / 0,5) = 0,1 · 10-6 .
При данных условиях устройство с большим запасом может обеспечить требу- емую Техническим регламентом [1] безопасность людей, т.к.Рндолжно быть
≤ 10- 6 .
λя = 0,02 λя = 0,04 λс = 0,12 λс = 0,65
14 13 12
Рис.6. К задаче 3. Блок-схема безотказности спасательного устройства. Интенсивности отказов взяты из приложения 4, размерность 10-6 1/час. Элементы 8-14 дублированы нагруженным резервом.
Интенсивности отказов элементов (10-6 1/час)
Таблица 4
| Номер элемента на блок-схеме (рис.6) | |||||||||||||
№ вари- анта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
1 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,10 | 0,1 | 0,1 | 0,01 | 0,002 | 0,1 | 2,0 | 0,10 | 0,10 | 0,01 | 0,01 |
2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,15 | 0,2 | 0,2 | 0,02 | 0,003 | 0,2 | 2,5 | 0,15 | 0,15 | 0,02 | 0,02 |
3 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,20 | 0,3 | 0,3 | 0,03 | 0,004 | 0,3 | 3,0 | 0,20 | 0,20 | 0,03 | 0,03 |
4 | 0,04 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,4 | 0,4 | 0,04 | 0,005 | 0,4 | 3,5 | 0,25 | 0,25 | 0,04 | 0,04 |
5 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,30 | 0,5 | 0,5 | 0,05 | 0,006 | 0,5 | 4,0 | 0,30 | 0,30 | 0,05 | 0,05 |
6 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,35 | 0,6 | 0,6 | 0,06 | 0,007 | 0,6 | 4,5 | 0,35 | 0,35 | 0,06 | 0,06 |
7 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,40 | 0,7 | 0,7 | 0,07 | 0,008 | 0,7 | 5,0 | 0,40 | 0,40 | 0,07 | 0,07 |
8 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,45 | 0,8 | 0,8 | 0,08 | 0,009 | 0,8 | 5,5 | 0,45 | 0,45 | 0,08 | 0,08 |
9 | 0,09 | 0,09 | 0,09 | 0,50 | 0,9 | 0,9 | 0,09 | 0,010 | 0,9 | 6,0 | 0,50 | 0,50 | 0,09 | 0,09 |
10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,55 | 1,0 | 1,0 | 0,10 | 0,011 | 1,0 | 6,5 | 0,55 | 0,55 | 0,10 | 0,10 |
11 | 0,11 | 0,11 | 0,11 | 0,60 | 1,1 | 1,1 | 0,11 | 0,012 | 1,1 | 7,0 | 0,60 | 0,60 | 0,11 | 0,11 |
12 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,65 | 1,2 | 1,2 | 0,12 | 0,013 | 1,2 | 7,5 | 0,65 | 0,65 | 0,12 | 0,12 |
13 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,70 | 1,3 | 1,3 | 0,13 | 0,014 | 1,3 | 8,0 | 0,70 | 0,70 | 0,13 | 0,13 |
14 | 0,14 | 0,14 | 0,14 | 0,75 | 1,4 | 1,4 | 0,14 | 0,015 | 1,4 | 8,5 | 0,75 | 0,75 | 0,14 | 0,14 |
15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,80 | 1,5 | 1,5 | 0,15 | 0,016 | 1,5 | 9,0 | 0,80 | 0,80 | 0,15 | 0,15 |
16 | 0,16 | 0,16 | 0,16 | 0,85 | 1,6 | 1,6 | 0,16 | 0,017 | 1,6 | 9,5 | 0,85 | 0,85 | 0,16 | 0,16 |
17 | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,90 | 1,7 | 1,7 | 0,17 | 0,018 | 1,7 | 10,0 | 0,90 | 0,90 | 0,17 | 0,17 |
18 | 0,18 | 0,18 | 0,18 | 0,95 | 1,8 | 1,8 | 0,18 | 0,019 | 1,8 | 10,5 | 0,95 | 0,95 | 0,18 | 0,18 |
19 | 0,19 | 0,19 | 0,19 | 1,00 | 1,9 | 1,9 | 0,19 | 0,020 | 1,9 | 11,0 | 1,00 | 1,00 | 0,19 | 0,19 |
20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 1,05 | 2,0 | 2,0 | 0,20 | 0,021 | 2,0 | 11,5 | 1,05 | 1,05 | 0,20 | 0,20 |
21 | 0,21 | 0,21 | 0,21 | 1,10 | 2,1 | 2,1 | 0,21 | 0,022 | 2,1 | 12,0 | 1,10 | 1,10 | 0,21 | 0,21 |
22 | 0,22 | 0,22 | 0,22 | 1,15 | 2,2 | 2,2 | 0,22 | 0,023 | 2,2 | 12,5 | 1,15 | 1,15 | 0,22 | 0,22 |
23 | 0,23 | 0,23 | 0,23 | 1,20 | 2,3 | 2,3 | 0,23 | 0,024 | 2,3 | 13,0 | 1,20 | 1,20 | 0,23 | 0,23 |
24 | 0,24 | 0,24 | 0,24 | 1,25 | 2,4 | 2,4 | 0,24 | 0,025 | 2,4 | 13,5 | 1,25 | 1,25 | 0,24 | 0,24 |
25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 1,30 | 2,5 | 2,5 | 0,25 | 0,026 | 2,5 | 14,0 | 1,30 | 1,30 | 0,25 | 0,25 |
26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 1,35 | 2,6 | 2,6 | 0,26 | 0,027 | 2,6 | 14,5 | 1,35 | 1,35 | 0,26 | 0,26 |
27 | 0,27 | 0,27 | 0,27 | 1,40 | 2,7 | 2,7 | 0,27 | 0,028 | 2,7 | 15,0 | 1,40 | 1,40 | 0,27 | 0,27 |
28 | 0,28 | 0,28 | 0,28 | 1,45 | 2,8 | 2,8 | 0,28 | 0,029 | 2,8 | 15,5 | 1,45 | 1,45 | 0,28 | 0,28 |
29 | 0,29 | 0,29 | 0,29 | 1,50 | 2,9 | 2,9 | 0,29 | 0,030 | 2,9 | 16,0 | 1,50 | 1,50 | 0,29 | 0,29 |
30 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 1,55 | 3,0 | 3,0 | 0,30 | 0,031 | 3,0 | 16,5 | 1,55 | 1,55 | 0,30 | 0,30 |
Задача 3. В эксплуатацию планируется ввести медицинскую барокамеру, в которой круглосуточно в течение Т= 1 год будет находиться в среднем Т= 4 чел. (временем перезагрузки людей пренебрегаем). В случае пожара эвакуа- ция людей невозможна и их жизнь зависит от срабатывания спринклерной установки водяного пожаротушении, которой планируется снабдить барока- меру. Определить наибольшее дежурное время τ , при котором будет обеспе- чена требуемая Техническим регламентом [1] безопасность людей, при сле- дующих исходных данных (вычислены по параметрам приложения 5):
ωc = 0,035 1/год; ωя = 0,184 1/год; tто = 0,000913 года; μ = 6257 1/год.
Решение 1. По данным приложения 6 частота λ возникновения пожаров в больницах составляет 2,358 · 10- 4 в расчете на одно койко-место. С учетом того, что барокамера предусмотрена на N = 4 койко-места, по формуле (33) вероятность Рвозникновения пожара в барокамере за t = 1 год:
По условию задачи вероятность P и есть интенсивность требований λт предотвращать воздействие ОФП на человека (интенсивность требуемой функции):
λт = Р= 0,000943.
-
Определим, способна ли в принципе установка пожаротушения при данных условиях обеспечить требуемую Техническим регламентом [1] без- опасность людей. Для этой цели по формуле (8) вычислим оптимальное вре- мя :