Arbol+de+Fallas

8/13/2019 Arbol+de+Fallas

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Arbol de fallas

Diplomado en gestin de la calidadIng. J. Gpe. Octavio Cabrera Lazarini


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Introduccin Naci en 1962 Su primera aplicacin a la verificacin de la

fiabilidad de diseo del cohete Minuteman Ha sido aplicada sobre todo inicialmente en el

campo nuclear y posteriormente en el campoqumico, en estudios como el de Rijmond

Los rboles de fallos constituyen una tcnicaampliamente utilizada en los anlisis deriesgos debido a que proporcionan resultadoscualitativos y cuantitativos


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Introduccin Esta tcnica consiste en un proceso deductivo

basado en las leyes del Algebra de Boole Permite determinar la expresin de sucesos

complejos estudiados en funcin de los fallosbsicos de los elementos que intervienen en l ycalcular su probabilidad

Consiste en descomponer sistemticamente unsuceso complejo denominado suceso TOP ensucesos intermedios hasta llegar a sucesosbsicos para los cuales se puede calcular laprobabilidad de fallos.


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Metodologa El primer paso consiste en identificar el suceso

no deseado o suceso TOP que ocupar lacspide de la estructura grfica representativa delrbol. De la definicin clara y precisa del TOPdepende todo el desarrollo del rbol

Con este TOP se establecen de forma sistemticatodas las causas inmediatas que contribuyen a su

ocurrencia, definiendo as los sucesos intermediosunidos a travs de las puertas lgicas El proceso de descomposicin de un suceso

intermedio se repite sucesivas veces hasta llegar alos sucesos bsicos o componentes del rbol


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Metodologa La cuantificacion se reduce a la lgica del rbol hasta

obtener las combinaciones mnimas de sucesos primarioscuya ocurrencia simultnea garantiza la ocurrencia del

propio TOP Cada una de estas combinaciones, tambin llamadas

conjunto mnimo de fallo (minimal cut set), corresponde ala interseccin lgica (en Algebra de Boole) de variossucesos elementales

Como por hiptesis de los rboles de fallos se supone quelos sucesos bsicos son mutuamente independientes, laprobabilidad de un conjunto mnimo de fallo viene dada porel producto de las probabilidades de los sucesoselementales que lo componen


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Arbol de fallas


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Smbolos


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Compuerta o


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Compuerta y


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Ejemplo


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EjemploSe han considerado bsicamente las tres

posibilidades de rotura siguientes: Por sobrecarga del cuerpo del depsito, queenglobara el fallo del soporte, o un exceso de

calor externo o un exceso de presin O por defecto mecnico, que englobara un

inadecuado diseo, o la corrosin o la fatigadel depsito O por rotura frgil puede ser por una carga

externa y haber alcanzado una temperaturapor debajo de la crtica.


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Ejemplo


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Ejemplo


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Ejercicio


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Ejercicio

"En una empresa qumica existe una nave deproduccin en la cual el reactor es refrigerado por

una red de agua industrial en circuito cerrado",siendo sta enfriada por una torre de refrigeracintal y como se muestra en el esquema 1

Hay veces en verano que la temperatura del aguade este circuito no es suficientemente baja y sedebe enfriar complementariamente con la red deagua potable, mediante la apertura de la vlvula

VC-1 que es accionada neumticamente a travs deltermostato T


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Ejercicio

La empresa se ha planteado con preocupacin quela red de agua industrial pudiera contaminar el

agua potable, por las consecuencias que de ellopodran derivarse.

Para que el agua industrial entrase en la

canalizacin de agua potable debera ser la presinP-1 mayor que P-2 (situacin que no se da encondiciones habituales).


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Ejercicio

Tendra que fallar la vlvula antirretorno VR-1 y fallar lavlvula VC-1, salvo en perodos calurosos en que VC-1 estabierta.

En el anlisis de este supuesto se considera que la vlvulade control VC-1 se encuentra cerrada.

Obviamente, cuando la vlvula de control est abierta porrequerimiento del proceso, en la elaboracin del rbol sedeberan eliminar los diferentes modos de fallo de esteelemento."


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Ventajas

La tcnica estudia las causas de los sucesosindeseados y permite evidenciar los puntos

dbiles de un sistema (conjuntos mnimosde fallos)

A travs del anlisis de importancia se

conoce el peso relativo de los distintoselementos del sistema

La tcnica es un mtodo para conocer afondo un sistema


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Inconvenientes

No permite tratar directamente fallosdependientes, al menos de forma directa, aunque

siempre sea posible aadir el fallo dependientecomo un componente ms del rbol

Slo permite el tratamiento de situacionestemporales homogneas

El resultado calculado presenta una incertidumbreasociada a la que pesa sobre los componentesbsicos, a los posibles errores en la construccin odebido a criterios dispares de los analistas

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