Безопасность систем элементов и повреждающих процессов

Рассматриваемая концепция контроля технического состояния посредством индекса безопасности использует принцип «слабого звена», который пригоден для простых технических систем. Для них отказ (разрушение) элемента i ведет к потере работоспособности (эффективности) всей системы. Реальные механические системы технологического оборудования не всегда удается представить как простые, поскольку в нем имеется ряд ответственных деталей, подвергающихся воздействию нескольких повреждающих процессов j. Поэтому при мониторинге технического состояния возникает необходимость перехода от частных показателей риска – безопасности ρ_ij, R_ij к обобщенным рискам ρ_Σ и безопасности R_Σ системы.

При взаимозависимых повреждающих процессах необходимо получить модель долговечности (ресурса) T_Σ для совместного их действия, после чего для оценки индекса безопасности β_Rj и ВБР R_j следует использовать ФРД T_Σ(R). При независимости воздействия повреждающих процессов или состояния элементов ВБР (безопасность) системы оценивается по правилу произведения:

R_Σ= Π R_ij.

Общеизвестен недостаток этого правила, связанный с необоснованно низкой оценкой с его помощью надежности системы при росте числа элементов i и j. Несколько сдерживает неподтверждаемое практикой падение величины R_Σ использование для ее вычисления, так называемого, уравнения цепи:

,

где n - число элементов i и j, справедливое для простых технических систем.

Одна из причин такого противоречия состоит в игнорировании фактической взаимозависимости элементов.

Используя коэффициент взаимозависимости элементов Z_n, Е. С. Переверзев предлагает определять ВБР системы как:

(3.1)

Если первое слагаемое в этом уравнении падает с ростом n, то второе, наоборот, растет, поскольку растет и Z_n. это удерживает R_Σ примерно на одном уровне. Чтобы преодолеть рассмотренный парадокс (термин Е. С. Переверзева), необходимо оценивать надежность всего объекта в целом, не разделяя его на элементы. Для этого следует производить испытания всей конструкции, что не всегда экономически целесообразно. Кроме этого, необходимо искать специфические диагностические признаки. Это ограничивает использование стратегии технического обслуживания с контролем надежности на однотипные изделия, для которых имеются полученные по аналогам характеристики оценки надежности систем.