Confiabilidade rvore de Falhas Parmetros de Confiabilidade O

Confiabilidade - Árvore de Falhas • 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 1

Confiabilidade - Árvore de Falhas • 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 2

Confiabilidade - Árvore de Falhas 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) R (t) = e- t t 3

Confiabilidade - Árvore de Falhas 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. 4

Confiabilidade - Árvore de Falhas 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 5

Confiabilidade - Árvore de Falhas Banco de Dados • Da Própria Organização • Fornecedor do Equipamento 6

Confiabilidade - Árvore de Falhas • 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. 7

Confiabilidade - Árvore de Falhas • 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. 8

Confiabilidade - Árvore de Falhas • Simbologia Básica Caixa dos Eventos Intermediários Caixa do Evento Topo Caixa de Transferência “Para” Pág. 5 Pág. 11 Caixa dos Eventos Básicos Pág. 5 Caixa dos Eventos não Desenvolvidos Caixa de Transferência “De” Pág. 11 9

Confiabilidade - Árvore de Falhas • Simbologia Básica B A + Portão “E” X Y Z O Portão A ocorre apenas se todos os eventos X, Y e Z ocorrerem. Portão “OU” K L I O Portão B ocorre se qualquer um dos eventos K, L ou I ocorrerem. 10

Confiabilidade - Árvore de Falhas • Exemplo para Comentários V 5 V 2 Tanque V 1 V 4 V 6 Mangueira 5 Mangueira 6 B A V 3 Bombas Evento Topo Indisponibilidade de água, para combate, nas duas mangueira 11

Confiabilidade - Árvore de Falhas • 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 Vazamento para o Exterior 12

Confiabilidade - Árvore de Falhas • 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 13

Confiabilidade - Árvore de Falhas • 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 14

Confiabilidade - Árvore de Falhas • Regras p/ a construção de uma Árvore de Falhas – Cada retângulo deve conter com clareza a informação completa do evento que representa. Falha da Válvula V 1 falha, Emperrada Fechada, quando sua operação é demandada – 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? 15

Confiabilidade - Árvore de Falhas • 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 16

Confiabilidade - Árvore de Falhas • 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. 17