CC BY
86
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
- разработке решений с учетом допущенных 2. Руководство по обучению ICAO. Часть А-1. ошибок. Издание первое /Doc 7192-AN/857. ИКАО, 1975.
3. Руководство по поиску и спасанию ICAO, из-Библиографические ссылки дание 4 /Doc 7333-AN/a59. ИКАО, 1994.
1. URL: http://www.fana.ru.
© Лопастейская Н. Д., Степанов С. М., 2010
УДК 669.713.7
А. В. Любимцев Научный руководитель - Л. Г. Шаймарданов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
МЕТОДИКА ВЫДЕЛЕНИЯ ПРЕДВЕСТНИКОВ АВАРИИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ТУ-154
Один из важных аспектов системного анализа безопасности сложных технических объектов при эксплуатации связан с выделением наиболее тяжелых нарушений для последующей выработки эффективных корректирующих воздействий. Нарушения эксплуатации технической системы с наибольшими значениями вероятности перехода нарушения в аварию за некоторый фиксированный период эксплуатации называются предвестниками аварии. Введение в практику анализа безопасности нарушений-предвестников аварий способствует решению раннего предупреждения аварий.
Расчет риска аварий и выделение предвестников аварий рассмотрим на примере анализа безопасности гидравлической системы самолетного парка Ту-154.
Рассмотрим перечень отказов и нарушений гидравлической системы парка самолетов Ту-154. На стадии эксплуатации наиболее емким является канал информации, содержащий сведения о нарушениях условий эксплуатации, число которых на несколько порядков превышает число серьезных происшествий и аварий. Оперативное управление эксплуатационной безопасностью целесообразно ориентировать на результаты анализа нарушений [2].
Для каждого из рассматриваемых случаев отказов гидравлической системы определим соответствующий рейтинг нарушения, т. е. вероятность перехода нарушения в аварию. Значение рейтинга нарушения характеризуется вероятностью отказа агрегата Qi, где / - номер соответствующего отказа и обозначается как S(ti), где ti - момент /'-го времени нарушения эксплуатации, т. е. S(ti) = Qi.
Для расчета вероятности отказа агрегата Qi используем закон равномерного распределения плотности вероятности отказа. В этом случае вероятность отказа агрегата можно рассчитать по формуле [3]:
Qi = Wi • Ы, (1)
где Wi - параметр потока отказов, а вероятность отказа на 1 час полета Qi становится не зависящей от времени и равной Wi, т. о. Qi = Wi, следовательно S(ti) = Qi = Wi.
Предполагается, что ,^1).. .5(й) образуют выборку значений рейтинга из бесконечной генеральной совокупности. Полагая, что рейтинг S подчиняется нормальному распределению, по выборочным характеристикам S и Б, ^-оценка среднего значения рейтинга, Б,-оценка дисперсии рейтинга) найдем такой предел, что с доверительной вероятностью У > 0,5 можно гарантировать попадание большей доли совокупности значений рейтинга в интервал
[О, Sпр], где Sпр - в математической статистике верхний толерантный предел, рассчитывается он по формуле для нормального распределения [3]:
Sпр = ЫП,, (2),
где к - толерантный множитель.
Значения толерантного множителя выбирают [2] в зависимости от доверительной вероятности - У и объема наблюдений - г. Выбор значений У и г обусловлен задачами анализа безопасности.
Значения S и Б, вычисляют по формулам [1]:
Б, = Жй) -5]2 / г, (3)
S = ЖЮ / г. (4)
Для значений рейтинга нарушения S(ti) зафиксированного в момент времени й и не попавшего в этот интервал, справедливо условие S(ti) > Sпр - так называемые выбросы, т.о. с высокой доверительной вероятностью У можно отнести это нарушение к предвестникам аварии.
В результате проделанной работы и расчетов вероятностного анализа безопасности всех возможных потенциальных отказов ГС самолета ТУ-154 за определенный рассмотренный промежуток времени можно сделать вывод о том, что гидросистема находится в статистически управляемом состоянии, следовательно можно ожидать, что уровень аварийности на данном этапе будет наблюдаться и в дальнейшем.
Введение в практику анализа безопасности нарушений- предвестников аварий решает важную задачу раннего предупреждения аварий, т. е. прогнозирования безопасности и выявление нарушений правил эксплуатации и ошибок персонала. Причины нарушений - предвестников аварий должны идентифицироваться и устраняться в первую очередь. Необходима оценка эффективности корректирующих мер при оперативном управлении [1]. Данная методика может быть использована для целей стра-
Секция «Эксплуатацияавиационной техники»
хования и перестрахования рисков аварий, потенциально опасных объектов, учета человеческого фактора и оценки инвестиционной привлекательности наукоемких и опасных производств.
Библиографические ссылки
1. Комаров А. А. Надежность гидравлических устройств самолетов. М. : Машиностроение, 1976.
2. Воробьев В. Г., Константинов В. Д. Надежность и эффективность авиационного оборудования : учеб. для вузов. М. : Транспорт, 1995.
3. Александровская Л. Н., Аронов И. З. Статистические методы анализа безопасности сложных технических систем. М. : Логос, 2001.
© Любимцев А. В., Шаймарданов Л. Г., 2010
УДК 628.474.53
Н. В. Морозов Научный руководитель - В. П. Карасев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
УСТАНОВКА УТИЛИЗАЦИИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОТХОДОВ АЭРОПОРТОВ
Рассматривается система для термического уничтожения отходов возникающих в аэропортах и авиационных предприятиях. Отдельное внимание уделено системе очистки отходящих газов.
В результате повседневной деятельности предприятий авиационной промышленности, аэропортов и авиатранспортных предприятий образуются тонны отходов имеющие различный морфологический и фракционный состав. Для аэропортов I класса и выше среднесуточное накопление отходов составляет
4.2 т/сут, а для аэропортов IV и V класса около
1.3 т/сут. С целью снижения вреда для экологии данные отходы подвергают термической утилизации, в результате чего происходит понижение класса опасности (для отходов лечебных заведений при авиакомпаниях, а также нефтезагрезненных грунтов и хлорсодержащих твердых отходов) и уменьшения объема и массы отходов для захоронения.
Отходы аэропортов включают в себя:
1. Отходы потребления - это бывшие в употреблении или в эксплуатации изделия и материалы, которые в результате физического или морального износа потеряли свои потребительские свойства.
2. Твердые продукты, уловленные на очистных сооружениях и установках, - это различного рода шламы, ил, осадки и взвеси, удаляемые из сооружений, установок и устройств по очистке технологических и вентиляционных газовоздушных смесей.
3. Отходы производства - это нефтепродукты, масла, промасленная ветошь, смазки, нитроэмале-вых и синтетических лакокрасочных покрытий, резина, пластмассовые изделия, токсичные вещества и изделия содержащие фенол, соединения хрома, ядохимикаты.
Для температурного уничтожения вышеперечисленных отходов разработана система производительностью 100 кг/ч. Данная система позволяет обезвреживать и уничтожать все типы отходов за исключением ртутьсодержащих, радиоактивных и боевых отравляющих веществ.
Система состоит из двух основных подсистем:
1) термической утилизации (камера пиролиза);
2) газоочистная система.
Система термической утилизации выполнена на основе принципа двухстадийного сжигания, и
включает в себя камеру пиролиза и камеру дожига. В камере пиролиза происходит газификация отходов с получением при этом твердого остатка (кокс) и пирогаза. При производстве пиролиза выделяющейся кислород из отходов в безвоздушной среде вступает в реакцию с выделяющемся водородом и тем самым снижается образование диоксинов (наиболее опасных веществ в отходящем газе). В камере дожи-га происходит последующий дожиг пирогаза при высокой температуре с нахождением образовавшихся продуктов в зоне высокой температуры не менее 2 секунд («правило 2 секунд» из директивы 2000/76/ЕС). Двухстадийный процесс термической утилизации с применением технологии пиролиза позволяет произвести очистку отходящих газов до «шести девяток» (99,9999 %).
Система газоочистки наиболее сложный и дорогой элемент системы. Поскольку в Российской Федерации нет собственных норм на отходящие газы, наша страна использует директиву Евросоюза 2000/76. Для обеспечения требований директивы 2000/76/ЕС система газоочистки содержит следующие элементы: катализатор позволяющий выполнить «правило 2 секунд» (также обеспечивает дожиг СО до СО2); циклонный аппарат с высокой степенью очистки (высокая степень очистки достигается пятью сменами направления потока и установленными в промежуточном конусе завехрителями); два адсорбера непрерывного действия, заполненные циалитом МаХ и гранулированным углем (в адсорберах происходит полное поглощение примесей отходящих газов до указанных в директиве норм); ионнобменый фильтр (работает в момент достижения точки проскока в адсорберах, а также гарантирует очистку газа до класса Б5). Поскольку температура на выходе из камеры дожига находится в диапазоне 1100-1300 °С, а рабочая температура сорбентов в районе 200 °С, то газовый поток необходимо остудить до приемлемых для сорбентов значений. Для снижения температуры газового потока за катализатором установлен блок теплообменных аппара-
