Confiabilidade - Árvore de Falhas

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Parâmetros de Confiabilidade O termo Confiabilidade é bastante amplo e pode significar: Frequência de Ocorrência Número provável de paradas numa campanha Disponibilidade Momentânea Disponibilidade do Grupo Diesel de reserva Disponibilidade Média Fração do tempo que o sistema está operacional CONFIABILIDADE Probabilidade da missão ter sucesso numa missão definida

DEFINIÇÕES Confiabilidade É a probabilidade de que o SISTEMA funcione satisfatoriamente por um período de tempo determinado e sob condições de carga e ambiente pré-definidas. Disponibilidade É a probabilidade de que o sistema funcione quando demandado dentro de um período de tempo* determinado e sob condições ambiente pré-definidas. * campanha ou intervalo entre testes Frequência de Falhas A Frequência de Falhas de um sistema é a quantidade de vezes, num período de tempo determinado e sob condições ambiente pré-definidas, que a falha de algum dos seus componente leva à perda de função do sistema como um todo.

A definição da confiabilidade de um componente ou sistema R(t) é dada por: “Probabilidade de que o componente ou sistema que funciona em t = 0, funcione ininterruptamente até o tempo t.” R(t) t R (t) = e-t

Significado de Alguns Termos do Cotidiano MTTF = Mean Time To Failure Tempo Médio até Falhar . MTBF = Mean Time Between Failure Tempo Médio entre Falhas MTTR = Mean Time To Repair Tempo Médio de Reparo .

Fatores de Influência na Confiabilidade dos Componentes Tipo da Operação: “On Line” ou “Stand By” Duração da Campanha Afastamento das Condições de Projeto Freqüência de Testes ou Ciclo de Monitoração Possibilidade de Reparo durante a Campanha

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Regras p/ a construção de uma Árvore de Falhas O primeiro evento, denominado evento topo, é sempre um evento que retrata o não funcionamento do sistema. Neste evento definimos o objetivo da análise, através da indicação detalhada do parâmetro de confiabilidade selecionado. Ex.: Probabilidade de falha do grupo Diesel de Emergência, da nossa fábrica, quando operando nas 4 horas após um Apagão, dado que houve sucesso na entrada em operação.

Regras p/ a construção de uma Árvore de Falhas A árvore é construída de cima para baixo, partindo-se do evento topo. A cada evento devemos questionar “como” ele poderia ter ocorrido, e os eventos respostas são colocadas num nível logo abaixo. Quando encontramos eventos para os quais os parâmetros de confiabilidade são conhecidos, paramos de detalhar a arvore naquele ponto. Estes eventos finais são denominados eventos básicos A ligação entre eventos é feita através dos portões lógicos, que são responsáveis pela parte operacional da lógica da árvore.

Simbologia Básica Caixa dos Eventos Básicos Caixa dos Eventos Intermediários Caixa dos Eventos não Desenvolvidos Caixa do Evento Topo Caixa de Transferência “Para” Pág. 11 Caixa de Transferência “De” Pág. 5 Pág. 5 Pág. 11

Simbologia Básica B A + Portão “E” Portão “OU” K L I X Y Z O Portão A ocorre apenas se todos os eventos X, Y e Z ocorrerem. O Portão B ocorre se qualquer um dos eventos K, L ou I ocorrerem.

Exemplo para Comentários Tanque A B Bombas V1 V2 V3 V5 V4 V6 Mangueira 5 Mangueira 6 Evento Topo Indisponibilidade de água, para combate, nas duas mangueira

Modos de Falhas “Maneira como a Falha é Observada” Válvula de Bloqueio Emperra Fechada Falha em Abrir Totalmente Emperra Aberta Vazamento Interno = Passagem Vazamento para o Exterior Flange Danificado Bomba Baixo Rendimento Falha na Partida Parada Durante Operação

Modos de Falhas = “Maneira como a Falha é Observada” Alarmes / Chaves Automáticas / Detectores Falha em Operar Operação Espúria Controlador Saída Maior Saída Menor Saída Congelada Saída Nula Saída Máxima Tubulação Obstrução Total Obstrução Parcial Vazamento Externo Ruptura

Regras p/ a construção de uma Árvore de Falhas Sempre que formos construir uma Árvore de Falhas devemos considerar que outras pessoas irão ter a necessidade de seguir o processo lógico da mesma, e assim a árvore deve ser tão mais bem elaborada quanto maior for a complexidade do sistema em estudo. Devemos também ser sistemáticos para evitar que ramos importantes sejam esquecidos, o que comprometeria o resultado da análise. As próximas regras atuam neste sentido

Regras p/ a construção de uma Árvore de Falhas Cada retângulo deve conter com clareza a informação completa do evento que representa. Após a colocação de um portão (E ou OU) devemos incluir todas as suas entradas antes de seguir adiante. Um ramo deve ser levado até seus eventos básicos e só então um outro deve ser analisado. Abordar o sistema no sentido inverso ao do fluxo. Pergunta-se então: Porque aquele ponto está falho? Válvula V1 falha, Emperrada Fechada, quando sua operação é demandada Falha da Válvula

Cuidados com a quantificação Adequação das fontes de dados Valores na forma adequada para os cálculos ( Frequência X Probabilidade ) Valores por demanda = Ver definição do ciclo Influencia de Vibração; Ambiente; Temperatura; Umidade, etc Dados locais = Específicos do próprio sistema

Quais são os resultados da Análise Resultados Diretos Levantamento dos Pontos Fracos do Sistema Determinação da probabilidadede ocorrência do evento Topo Avaliação relativa de custo / benefício de possíveis modificações que se queira realizar no sistema. Resultados Indiretos Aprofundamento do conhecimento sobre o sistema Possibilidade de aproveitamento do modelo em análises futuras Fonte de treinamento de técnicos da área.

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