Елемент – (системи) - об`єкт, що являє собою найпростішу частину системи, окремі частини якого не є предметом розгляду в межах конкретного дослідження.

Надійність це властивість об'єкту виконувати задані функції, зберігаючи в часі значення встановлених експлуатаційних показників в граничних межах, відповідних заданим режимам і умовам використання. Під об'єктом може розумітися як технічна система в цілому, так і окремі її елементи, споруди, обладнання, механізми, вироби. Загалом, надійність це комплексна властивість, що включає, у свою чергу, наступні поняття: безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність, збереження.

Означення основних понять і проблем надійності

ОСНОВНІ ТЕРМІНИ І ВИЗНАЧЕННЯ ТЕОРІЇ НАДІЙНОСТІ ТЕХНОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ

Лекція № 1

План:

1.Вступ до дисципліни.

2.Основні поняття і терміни надійності.

3.Відмови систем та їх відновлення

4.Подія та ймовірність її появи

5.Показники надійності

 

1.Вступ до дисципліни.

 

Сучасні інженерні системи водопостачання та водовідведення являють собою складний взаємопов`язаний комплекс споруд, трубопроводів і обладнання.

Всі ці споруди повинні мати достатній ступінь надійності, тобто забезпечувати пропуск необхідних витрат води, забезпечувати потрібну якість підготовки води або стічних вод, достатньо довго працювати без зупинок і довгих ремонтів тощо.

Розробкою питань надійності систем ВіВ займались такі провідні фахівці як М.М.Абрамов, Ю.А.Ільїн, М.П.Белозоров, А.Я.Найманов, В.Г.Новохатній та багато інших.

Метою вивчення дисципліни “Надійність систем водопостачання і водовідведення” є отримання студентами необхідних знань, вмінь та навичок із оцінки та технічного забезпечення надійності систем водопостачання та водовідведення населених пунктів і промислових підприємств, методик розрахунку показників надійності систем, підсистем, окремих споруд і елементів, зв`язок цих показників з технологічними, конструктивними характеристиками систем ВІВ, забезпечення вимог до якості проектування, будівельних матеріалів і виробів будівництва, промислової продукції та обладнання та експлуатації об`єктів, управління технологічними процесами, які забезпечують як конструктивну, так і експлуатаційну їх надійність;

Вивчення дисципліни базується на таких дисциплінах як гідравліка, геологія та гідрогеологія, насоси і насосні станції, машини та механізми, математика, фізика, хімія, опір матеріалів і будівельна механіка, метрологія і стандартизація, водопостачання, водовідведення, санітарно-технічне обладнання будівель і споруд.

2.Основні поняття і терміни надійності.

 

Надійність як наука має на меті вирішення наступних задач:

1) визначати критерії та кількісні характеристики надійності систем водопостачання та водовідведення;

2) прогнозувати та співставляти при розробці систем рівень ефективності на період експлуатації;

3) оцінити якість будівництва або реконструкції системи, обґрунтувати оптимальні інженерні рішення для досягнення потрібного рівня надійності.

Будь-який об`єкт або технологічна система, виріб перебуває у взаємодії і з середовищем, і з людиною, що керує нею.

Людина може сповільнити небажані для системи зміни, зробити так аби відхилення якісних показників об`єкту траплялися протягом потрібного часу в допустимих межах, але усунути їх повністю не можливо.

Надійність, що вивчає зміну показників якості з часом, є динамікою якості, розгорткою в часі.

При цьому кількісне накопичення необоротних процесів у об`єкті приводить до якісних змін параметрів, що відбуваються в процесі експлуатації і під­порядковуються закону переходу кількості в якість.

Системи життєзабезпечення населених міст для успішного виконання своєї функції повинні мати достатню міцність — здатність системи і її окремих елементів витримувати задані навантаження в процесі роботи; бути простими в експлуатації і економічними, тобто мати можливість успішно виконувати задані функції при мінімальній величині витрат на їх спорудження і експлуатацію.

Проте на практиці необхідно отримати упевненість, що система в процесі її експлуатації не тільки зможе, але і фактично готова і працюватиме, зберігаючи вказані властивості без неприпустимих знижень якості її функціонування.

Подібна «упевненість» може бути обґрунтованою, якщо буде оцінена і забезпечена необхідна надійність системи.

Державна система забезпечення і оцінки надійності технологічних систем базується на нормативних документах (ГОСТи, ДСТУ, ДСТ) [3,4,8-10] та документах для технічного регулювання (СНиП, ДБН, ВБН, «Правилах технічної експлуатації систем водопостачання і водовідведення») [1,5-7,22-27] та рекомендованих методиках [15,17] а також теорії імовірності та математичної статистики [18].

Об`єкт – предмет певного цільового призначення, що розглядається в періоди проектування, спорудження (виробництва), експлуатації, дослідження або випробовування на надійність. Об`єктами можна вважати системи та їхні елементи, а саме: споруди, установки, технічні вироби, пристрої, машині , апарати, прилади та їхні елементи (частини) і окремі деталі.

Система - об`єкт, що являє собою сукупність елементів, які взаємодіють у процесі виконання певного кола задач та такі, що взаємодіють функціонально.

Поняття системи та елемента є виразом одного через друге, оскільки одне з них слід було б прийняти в якості вихідного.

Ці поняття відносні: об`єкт, що враховується в якості системи в одному дослідженні, може розглядатися в якості елементу, якщо вивчається об`єкт більшого масштабу.

Крім того, сам поділ системи на елементи залежить від характеру розгляду (функціональні, конструктивні, схемні або оперативні елементи), від необхідної точності проведення дослідження, від рівня наших уявлень, від об`єкта в цілому й, у кінцевому рахунку, навіть від технічного та наукового бачення дослідника.

Технологічна система – сукупність функціональних взаємопов`язаних засобів технологічного оснащення, предметів виробництва та виконавців для виконання в межах регламентованих умов виробництва заданих технологічних процесів або операцій.

До предметів виробництва відносяться матеріали, заготовки, напівфабрикати та вироби, що знаходяться відповідно до виконання технологічного процесу в стадії зберігання, транспортування, формоутворення, обробки, збирання, ремонту, контролю та випробування.

До регламентованих умов виробництва відносяться регулярність надходження предметів виробництва, параметри енергопостачання, параметри навколишнього середовища тощо.

Технологічні системи поділяються на чотири ієрархічних рівня:

ü операцій;

ü процесів;

ü виробничих підрозділів;

ü підприємств.

Виконавцем у технологічній системі є людина, яка виконує в технологічній системі трудову діяльність у напрямку безпосередньої зміни та (або) визначення стану предметів виробництва, технічного обслуговування або ремонту засобів технологічного оснащення.

Підсистема технологічної системи це технологічна система, що виділяється за функціональними або структурними ознаками з технологічної системи більш високого рівня.

Технологічний комплекс це сукупність функціонально взаємопов`язаних засобів технологічного оснащення для виконання в регламентованих умовах виробництва заданих технологічних процесів або операцій.

Елемент технологічної системи - частина технологічної системи, що умовно приймається неподільною на даній стадії її аналізу. Наприклад, машина, пристрій, інструмент тощо.

Технологічні системи складаються з ряду елементів, які можуть бути з'єднані послідовно або паралельно.

Послідовне з'єднання елементів у систему характеризується тим, що вихід з ладу одного, будь-якого елемента, приводить до непрацездатного стану всієї системи (рис.1.1.).

Рис. 1.1. Послідовне з'єднання елементів у системі

 

При паралельному з'єднанні елементів до відмови системи приведе відмова тільки всіх елементів (рис. 1.2.). Систему з паралельним з'єднанням називають також системою зі структурним резервуваннямелементів (резервованою). Можливі також системи з комбінуванням обох видів з'єднань.

Рис.1.2. Паралельне з'єднання елементів у систему  

 

В нормативній літературі наводяться загальні терміни, які визначають стан об`єкту або технологічної системи,.

Справний стан - це стан об`єкта, при якому він відповідає усім вимогам нормативно-технічної та (або) конструкторської документації.