ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Построение и анализ дерева неполадок из "Обнаружение и диагностика неполадок в химических и нефтехимических процессах" В качестве иллюстрации на рис. 7.1 [10] показан химический реактор, а на рис. 7.2 соответствующее дерево неполадок. Как может быть замечено из рис. 7.1 и 7.2, на дереве неполадок графически изображаются отношения между частными собтиями и то, как эти события могут вызвать заранее выделенное нежелательное событие — событие в вершине. Вершиной дерева неполадок является нежелательное событие, а последовательности событий, которые при их наличии будут вызывать его, образуют ветви дерева. Траекториями (путями) неполадок называются последовательности событий, приводящие к нежелательному событию в вершине. Каждая последовательность событий устанавливается исследователем путем логического прослеживания назад по цепи событий с записью тех из них, которые могут быть причиной событий, уже помещенных на граф. Все последовательности начинаются с неблагоприятного события в вершине. [c.284] Подготовка и разработка достаточно точного дерева неполадок занимают много времени и требуют определенного опыта. Обычно работа начинается на этапах проектирования и строительства установки, а затем, по мере того как накапливаются практический опыт и данные за минувший период эксплуатации, качественная и количественная информация в дереве неполадок систематически улучшается. Работу с данными следует проводить по возможности наименее дорогим методом, потому что постепенно накапливается огромное количество информации. [c.284] Диапазон приложений метода применительно к химическим установкам может простираться от анализа небольших подсистем до исследования функционирования всего производства в целом. Так как метод графический, то он обладает ясностью, присущей любому графическому представлению, и поэтому сложности системы могут быть часто полностью поняты. Анализ дерева неполадок полезен, в частности, для проектной оценки прочности и надежности, при сравнении альтернативных вариантов, при определении приемлемых компромиссов, при анализе множественных неполадок или простых неисправностей в сложных системах. Он может быть использован как вспомогательное средство в выполнении операций по срочной ликвидации отказов, для гарантирования успешного достижения намеченной цели и в предотвращении аварийных происшествий на производстве, так как позволяет предвидеть оплошности и упущения в управлении производством и ведении технологического процесса. Кроме того, его можно применять для расследования причин повреждений, ухудшения качества продукции, снижения уровня показателей процесса в целом и т. п., и при этом определять не только признаки, но также первопричины и источники этих событий, слабости в управлении системой, приведшие к этим событиям. Можно рассмотреть такие фазы технологического процесса, как остановка реактора, его пуск и нормальная работа, с учетом тех неполадок, влияние которых передается от одной фазы к другой. [c.286] Таким образом, дерево неполадок дает исследователю ясное представление о процессе, а это часто помогает сберечь значительные денежные средства. Даже само построение дерева заставляет исследователя выяснить все условия, которые могут привести к снижению производительности. Анализируя же дерево неполадок, он приобретает углубленное представление о взаимосвязях внутри системы и о том, каким образом возникают различные нежелательные события. [c.286] Хотя метод с построением дерева неполадок применялся, главным образом, инженерами по надежности и безопасности для анализа потенциально аварийных ситуаций, таких как общее разрушение устройства, взрывы и серьезные человеческие травмы, однако логично такую же технику использовать и для анализа нарушений нормального функционирования производства. Дерево отказов идентифицировало бы все события, которые могут повлиять на возникновение любого конкретного нежелательного события, и поэтому оно могло бы служить в качестве инструмента контроля за нарушениями производства. При таком использовании метода в вершине дерева должно находиться событие, которое, скорее всего, является нежелательным нарушением производства, а не катастрофическим разрушением установки. [c.286] Коротко обсудим каждый этап. [c.287] Вся информация, которая может помочь исследователю разобраться в системе должна быть собрана и внимательно изучена. Такие материалы обычно включают в себя принципиальные схемы, карты технологического процесса, схемы трубопроводов, схемы приборного оснащения, инструкции по ведению технологического процесса и эксплуатации оборудования и графики его работы во времени. Для начала будет полезным получить представление о том, как функционирует рассматриваемая система в том случае, когда она исправна. Имея такое представление, инженер может затем перебрать сочетания элементов системы, которые должны выйти из строя (виды неисправностей), чтобы привести к нежелательному конечному событию или способствовать его появлению. [c.288] Предприятия часто сохраняют документы о случаях, которые имели следствием снижение производительности или незапланированную остановку агрегата. Эти документы обычно представляют собой отчеты о производстве продукции, техническом состоянии оборудования и/или технологические рапорты. Используя накопленную информацию такого рода, инженер может приобрести некоторое количественное представление о причинах неудовлетворительной работы и снижения производительности. Количество этих документов может оказаться даже достаточным для определения вероятностей входных событий дерева неполадок и, таким образом, дать возможность вычислить вероятность нежелательного события. Если отдельные события в дереве представляют ошибки персонала, то получение количественных оценок будет осложнено, вгплу трудностей, связанных с определением вероятностей ошибок, допускаемых человеком. [c.288] Подробности построения деревьев неполадок будет рассмотрены в разделе 7.2.4. [c.289] Проверка, осуществляемая иными лицами, а не разработчиком дерева, всегда оказывается существенной для получения полезного, свободного от ошибок аналитического дерева, обнаруживающего слабые и сильные стороны системы и позволяющего надежно оценить возможные опасности. Консультации с другими лицами для контроля правильности дерева часто начинаются до завершения его построения, поэтому этапы 3 и 4 иногда частично перекрываются во времени. [c.289] Как следует из рис. 7.2, дерево неполадок есть логическая диаграмма событий. Уметь строить дерево неполадок — значит понимать логические принципы его проектирования и знать символы, используемые при его составлении. [c.290] На рис. 7. 4 показаны наиболее часто применяемые символы каждой категории. Первые пять рядов — это символы событий, следующие четыре ряда — логические символы, а остальные четыре ряда — символы перехода. [c.291] Событием называется возможное состояние элемента процесса или режим его работы. Это может быть длительное состояние, либо состояние, возникшее спонтанно или постепенно в результате динамических изменений. Если событие приводит к желаемым или удовлетворительным результатам, то оно считается положительным или нормальным. Если же оно приводит к ухудшению работы системы, или к отказам, или к аномальным явлениям, то это событие считается неисправностью или неполадкой. [c.291] Прямоугольником обозначают событие вообще, и его широко используют во всех графах, имеющих вид дерева. Прямоугольник применяется также для изображения события на выходе логической схемы как результата логической операции над событиями, поступающими на ее входы. [c.291] Круг представляет базовое событие, которое не требует дальнейшего анализа. Это независимое событие, определяющее внутреннюю неполадку в элементе процесса или же успешное событие произошедшее на базовом уровне, и используется только на входе в логическую ячейку. [c.291] В случаях а) и б) событие приобретает смысл допустимого риска . Ромб и круг представляют события базового уровня, которые используются только как входы в логические ячейки. [c.291] Фигура, изображающая отрезок диаграммной ленты, обозначает нормальное ожидаемое событие, т. е. событие, появление которого закономерно при нормальном функционировании системы. Допущение некоторого риска в любом крупном процессе является обычным предположением, поэтому событие допустимого риска следует обозначать этой фигурой. [c.291] Событие, не требующее дальнейщего исследования. Это независимое событие, используемое только как входное в логическую ячейку. [c.292] Овал представляет естественное событие, т. е. событие, которое просто присуще системе, но не имеет ии отрицательного, ни положительного значения. Оно является результирующим событием логической ячейки и наиболее часто используется для того, чтобы показать завершение логического анализа. Этот символ распространяется на такие события, как наличие персонала или устройств в схеме процесса, поскольку они необходимы там для решения производственной задачи. [c.293] Дерево неполадок следует строить, используя следующие рекомендации [4]. [c.294] Вернуться к основной статье