Расчет надежности вентиля системы отопления

Кафедра безопасности жизнедеятельности

 

 

Дисциплина – Системы защиты среды обитания

Направление подготовки 280100 – Безопасность жизнедеятельности

Специальность 280101 - Безопасность жизнедеятельности в техносфере

 

Курсовой проект:

«Повышение живучести зданий (сооружений)»

Вариант 1а

 

Выполнили студенты гр.БЖ-4

Гасанова С.Г.

Джигит Т.С.

Дорошенко З.С.

 

Проверил преподаватель

В.В.Цаплин

 

г.Санкт-Петербург

СОДЕРЖАНИЕ

 

I. Введение

II. Техническое задание

1 Расчет надежности вентиля системы отопления

1.1. Моделирование внезапных отказов

1.1.1 Заклинивание клапана

1.1.2 Разработка отверстий

1.2. Моделирование постепенных отказов

1.2.1 Износ Гаек

1.2.2 Износ Втулки

1.2.3 Износ набивки

1.2.4 Износ внутренних частей корпуса

2 Расчет надежности фильтра системы водоснабжения

2.1. Моделирование внезапных отказов

2.1.1. Облом крышки

2.2. Моделирование постепенных отказов

2.2.1. Моделирование износа клапана

2.2.2. Моделирование износа резиновых колец

2.2.3. Моделирование износа винта

2.2.4. Моделирование износа чашки, износа стержня, износа внутренней поверхности отстойника

2.2.5. Моделирование износа фильтрующего элемента

3 Расчет надежности пневмоклапана редукционного системы вентиляции

3.1 Моделирование внезапных отказов

3.1.1. Заклинивание плунжера

3.1.2. Поломка пружины.

3.2 Моделирование постепенных отказов

3.2.1 Износ Прокладок

3.2.2 Износ Штуцера.

3.2.3. Износ крышки и пробки.

3.2.4. Износ внутренних частей корпуса

 

I. ВВЕДЕНИЕ

Живучесть здания (сооружения) зависит не только от воздействия внешних причин техногенного (взрыва, пожара, террористических актов и т.п.) или природно-климатического характера (землетрясений, ураганов, цунами, оползней, селей и т.д.), но и от живучести систем защиты среды обитания данного здания (дефекты проектирования и строительства, деградации или некачественность применяемых средств очистки воздуха, воды и систем канализации). Их неисправность приводит к неприемлемому снижению параметров жизнедеятельности персонала, а в особо неблагоприятных случаях (воздействия протечек воды, загрязнённого воздуха, неблагоприятного температурно-влажностного режима и пр.) и к преждевременному износу несущих конструкций зданий и сооружений.

Всесторонняя оценка живучести систем защиты среды обитания является крайне необходимым условием для выбора оптимальных решений по обеспечению «живучести» зданий и сооружений в целом.

Отсутствие обоснованной методики расчета отдельных элементов и систем, подвергающихся комбинированным аварийным воздействиям, порой приводят к необоснованно завышенным запасам прочности и как следствие существенному перерасходу материалов, но и пренебрежение таким расчетом зачастую приводит к тяжелым социальным последствиям и большому материальному ущербу.

Проектные разработки, учитывающие комбинированные нагрузки и вероятность их возникновения, позволяют повысить «живучесть» систем защиты среды обитания, а, следовательно, и зданий в целом при аварийных воздействиях на них.

Определяющим критерием живучести является надежность - один из, основных показателей качества любой системы (конструкции), заключающаяся в способности выполнять заданные функции. Основной целью анализа надежности является уменьшение вероятности аварий и связанных с ними несчастных случаев, человеческих жертв, экономических потерь и нарушений в окружающей среде.

Одним из перспективных методов анализа безопасности и надежности систем является метод «дерева событий». Ценность метода «дерева событий», «дерева отказов» заключается в следующем:

- метод позволяет специалисту глубоко проанализировать количественные и качественные аспекты живучести, надёжности;

- провести анализ несчастных случаев;

- провести оценку опасности технологических процессов;

- провести оценку экологического влияния различных процессов;

- выбор правильных управленческих решений при оценке ситуаций с помощью модели «дерева решений»;

получить графический наглядный материал для практического руковод­ства ведения безопасных работ и т.д.

II. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Расчет надежности вентиля системы отопления

Количественной мерой надежности деталей и машин является величина вероятности безотказной работы, определяемая на основе статистических закономерностей.

Характеристики прочности по соответствующим критериям и напряженности деталей машин подвержены рассеянию и, являясь случайными величинами, могут быть отображены различными законами распределений. Отказы делятся на внезапные и постепенные. Внезапные отказы технических элементов подчиняются экспоненциальному закону распределения, а постепенные — нормальному. Примером внезапных (В) отказов являются поломка, обрыв, излом, а постепенных (П) — износ, старение, усталостный износ.

Для количественной оценки надежности приведу схему вентиля и основные элементы устройства.

Характеристика надежности технического устройства

Рисунок 3.1 - Устройство для загибания тяг анкеров

Рисунок 1- Вентиль: 1 - корпус, 2 - гайка, 3 - втулка, 4 - гайка, 5 - рукоятка, 6 - клапан, 7 - гайка клапана, 8 - шайба, 9 - кольцо, 10 - кольцо, 11 - гайка; 12 - набивка

 

Условимся все устройства называть системой, а составные части — ее элементами. Определим, какие элементы подвержены внезапному отказу, какие — постепенному. Обозначим отказы элементов устройства через Х₁, Х₂, Х_З, …, Х_n и определю тип отказа.

X₁ — заклинивание клапана (В);

X₂ — разработка отверстий (В);

Х₃, X₄, Х₅, X₆ — износ гаек (П);

Х₇ — износ втулки (П);

Х₈ — износ набивки (П);

Х₉ — износ внутренних поверхностей корпуса (П).

Элементы, имеющие высокую степень надежности и отказы, имеющие малую вероятность появления, не учитываются логико-вероятностным методом и не включаются в структурную схему надежности.

Построю структурную схему надежности механической системы в виде последовательных и параллельных соединений (рисунок 2).

 

Составлю на основе структурной схемы «дерево отказов» (рисунок 3), используя правило Моргана, когда последовательное соединение элементов в логической структуре «дерева» соединяется логическим знаком «ИЛИ», параллельные соединения — знаком «И».

		Рисунок 3 - «Дерево отказов»