Где l(t) - интенсивность отказов.
Полученное выражение называется общим законом надежности (экспоненциальный закон надежности).
Функция l(t), определенная по результатам испытаний принимает вид:
Где Dn - число устройств, отказавших за время Dt;
n(t) - среднее число устройств, проработавших время Dt.
По данным таблицы (рис. 3.3.а) вычислим интенсивность отказов l(t), т.е. долю элементов, вышедших из строя за единицу времени. Для этого необходимо определить среднюю численность проработанных за определенный промежуток времени элементов.
Например
, тогда
Полученные показатели позволяют построить кривую интенсивности отказов (рис. 3.3.в) как функцию времени работы.
Из графика видно, что на первых порах интенсивность отказов больше. Однако в результате приработочных отказов она убывает. На втором этапе интенсивность отказов невелика и относительно постоянна. Элементы выходят из строя случайным образом до конца службы (50ч). Дальше, вследствие старения, появляются износовые отказы.
Для многих практических случаев, в частности для второго периода (см. рис. 3.3.б), можно считать интенсивность отказов постоянной величиной:
В этом случае формула экспоненциального закона надежности принимает вид
Зная интенсивность отказов λ, с помощью данной формулы можно подсчитать вероятность безотказной работы устройства за тот или иной период времени.
Экспоненциальный закон надежности обладает одним важным свойством. Вероятность безотказной работы на данном интервале (t, t+t) зависит не от времени предшествующей работы t1, а только от длины интервала t. Иными словами, если известно, что элемент исправен, то будущее его поведение не зависит от прошлого. Если это свойство соблюдается, то закон будет обязательно экспоненциальным.
Ввиду того что человек в системе управления оказывается подверженным случайностям, так же как и машина, к нему применим общий метод подхода, принятый в теории надежности. В этих случаях интенсивность отказа рассматривается как отношение числа отказов оператора Dn за время Dt к числу опытов N за данный промежуток времени. Обращает на себя внимание тот факт, что три периода интенсивностей отказов совпадают в определенной мере с тремя фазами работоспособности. Зная интенсивность отказов оператора, можно определить вероятность безотказной работы его за время t.
Если оператор выполняет разнообразные операции и предыдущие ошибки существенно не сказываются на появлении ошибок в последующих операциях, то, считая их распределенными по биноминальному закону, получим вероятность р(х) их появления из выражения
где n - число повторений данной операции;
k - число допущенных при этом ошибок;
b - вероятность, которая при достаточно большом числе опытов может быть принята
Показателем надежности отказов иногда берут среднее время безотказной работы Тp.
Если работают одновременно m операторов и опера тор i за время ti допускает ki. отказов, статистическая частота f*i(t) его отказов будет
Тогда время Dti между отказами оператора i получается
а среднее время безотказной работы Тp всех m опера торов определится
Необходимо отметить, что для оператора характерно не только отказывать, но и устранять отказы технических звеньев. Имитируя определенные отказы, можно подсчитать вероятность парированных отказов отдельных технических звеньев. Это позволяет подсчитать надежность системы с учетом возможностей оператора своевременно обнаруживать и парировать отказы в системе.
4. Системы автоматического замера регистрации и управления сбросом нефтесодержащих льяльных вод судов
САЗРИУС льяльных вод машинно-котельных отделений судов валовой вместимостью более 10 тыс. peг. т,. оборудованных сепараторами с очистной способностью до 100 млн.-1, измеряют и непрерывно регистрируют концентрацию нефти в сливаемых с судов после сепарации льяльных водах, дату и время сброса, а также выдают световой, звуковой и управляющий сигналы на прекращение сброса при концентрации свыше 100 млн.-1.
Они состоят из концентратомера и устройства регистрации (самописца).
Требования к измерительной части этих приборов не отличаются от требований к измерительной части: САЗРИУС нефтесодержащих балластных и промывочных вод с танкеров, концентратомеры (анализаторы нефтесодержания) для машинно-котельных отделений практически отличаются только диапазоном измерений. (0-100 млн.-1).
Примером отечественного прибора контроля нефтесодержания может служить прибор КНС-201Л.
Этот прибор аналогичен концентратомеру КНС-201Б. Отличие состоит в том, что в приборе КНС-201Л исследуемая; проба поступает на вход прибора непосредственно, без разбавления. Диапазон измерения при этом 0-100 млн-1.
Комплектно с прибором поставляется самописец, который .подключается к выводам «Аналоговый выход» прибора.
Контакты выходных реле блока управления, срабатывающих при достижении концентрацией нефти в пробе значения 100 млн.-1, а также при неисправности при бора включаются в цепи внешней сигнализации и в цепи управления сбросом.
Действие САЗРИУС для машинно-котельных отделений французской фирмы «Серес» основано на принципе турбидиметрии в инфракрасной области спектра.
Инфракрасный излучатель излучает монохроматический луч, который проходит сквозь измерительную камеру, представляющую собой стеклянную трубку, по которой течет анализируемая жидкость.
Измерительный фотоприемник, установленный под углом к оси светового луча, измеряет интенсивность отраженного света, пропорциональную концентрации нефти в анализируемой пробе.
Экспериментальным путем установлено, что отражение света под таким углом характерно только для углеводородов. От частиц механических примесей свет отражается в основном под другими углами, отличными от указанного.
Особенностью прибора является наличие устройства автоматической очистки измерительной камеры. Устройство представляет собой поршень, который совершает поступательное движение, очищая стеклянные стенки камеры.
В комплекте с прибором может поставляться дистанционно управляемый трехходовой клапан, с помощью которого в пробоотборную систему и в прибор подается чистая вода для промывки системы, калибровки и установки нуля прибора.
На панели управления имеется тумблер, переключающий порог срабатывания выходных реле с 100 млн.-1 на 15 млн.-1.
В этом случае прибор может быть использован как сигнализатор предельного нефтесодержания. Пределы измерения прибора 0-120 млн-1. Сигнализаторы предельного нефтесодержания для контроля над сбросом льяльных вод с судов, оборудованных сепараторами и фильтром с очистной способностью до 15 млн.-1, проще и дешевле описанных выше приборов замера, регистрации и управления сбросом.
Это обусловлено следующими факторами:
· в сливаемой за борт после фильтрации анализируемой воде практически отсутствуют механические примеси;
· для сигнализаторов не требуется непрерывная индикация и регистрация текущих значений концентрации нефти в анализируемой жидкости, а требуется только сигнализация о превышении концентрацией значения 15 млн.-1;
· допускаемая погрешность больше, чем у описанных выше приборов;
· значительно меньшая интенсивность загрязнения из мерительных трактов прибора, пробоотборных устройств и трубопроводов благодаря более высокой степени очистки анализируемой жидкости.
Примером отечественного сигнализатора предельного нефтесодержания может служить прибор типа СНС-201.
Действие прибора основано на способности нефтепродуктов поглощать свет и заключается в регистрации интенсивности ослабленной части светового потока, про шедшего через эмульсию нефти в воде (принцип турбидиметрии).
Структурная схема сигнализатора СНС-201 показана на рис. 4.1.
Анализируемая нефтесодержащая вода после сепарации и фильтрации через пробоотборное устройство 1 подается на измерительную и сравнительную кюветы З проходит через них и сбрасывается в льяла или накопительную емкость.
Кювета измерительного канала имеет базу 40 мм, сравнительного - 10 мм. Световой поток от источника света 2, в качестве которого используется лампа накаливания, проходит через измерительную и сравнительную кюветы. Так как базы кювет разные, то интенсивности световых потоков после кювет, заполненных нефтесодержащей водой, будут неодинаковы. Световые по токи преобразуются фотоприемниками 4 в электрические сигналы, которые подаются на электронное устройство 5, где эти сигналы усиливаются, преобразуются, логарифмируются и вычитаются. Разностный сигнал, пропорциональный концентрации нефти в воде, подается на вход порогового устройства 6. Пороговое устройство настраивается так, чтобы при концентрации нефти в воде 15 млн-1 срабатывало выходное реле 7, контакты которого включаются в схему внешней сигнализации и, при необходимости, в схему управления сбросом.
Срабатывание реле происходит также и при неисправностях прибора.
Рис.4.1. Структурная схема сигнализатора СНС-201: I - чистая вода; II от системы фильтрации; III - за борт; IV - сброс; V - к показывающему или самопишущему прибору; VI - в схему сигнализации; VII - в схему управления сбросом.
Конструктивно прибор состоит из двух блоков: блока фотометрического и блока стабилизатора 8.
Приборы для определения границы раздела «Нефть-Вода» для отстойных танков танкеров.
Эти приборы могут быть как стационарными, так и переносными. В случае применения стационарных приборов их следует устанавливать в каждом отстойном ганке, а органы управления и индикаторы положения границы раздела «нефть - вода» располагать в помещении управления грузовыми операциями.
Срабатывание прибора при переходе среды из нефти в воду и наоборот должно быть быстрым и четким. Точность прибора должна обеспечивать индикацию границы раздела «нефть - вода» в пределах ±25 мм от фактической.
Постоянная индикация границы раздела не обязательна.
Датчик-реле уровня раз дела сред типа ДРС является отечественным переносным прибором и состоит из следующих основных частей, (рис. 4.2.): чувствительного, элемента 1, мерной ленты 3 милливольтметра 5, корпуса 8, крышки 6.
Рис. 4.2. Датчик уровня раздела сред.
Один конец ленты за креплен на барабане 4, второй конец - на чувствительном элементе 1, который представляет собой цинковый диск, помещенный в металлический стакан 2.
При опускании или подъеме чувствительного элемента барабан 4 вращается с помощью ручки 7 и сматывает или наматывает мерную ленту 3.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30
