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Erkläre den Begriff Risiko!
- Wahrscheinlichkeitsaussage, umfasst
- ...die bei einem bestimmten technischen Vorgang oder Zustand zu erwartende Häufigkeit des Eintritts eines unerwünschten Ereignisses
- ... den bei Ereigniseintritt zu erwartenden Schaden
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Erkläre den Begriff "Grenzrisiko"!
Größtes noch vertretbares anlagenspezifisches Risiko eines bestimmten technischen Vorgangs oder Zustands
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Erkläre den Begriff "Sicherheit"!
Sachlage, bei der das Risiko kleiner ist als das Grenzrisiko
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Erkläre den Begriff "Gefahr"!
Sachlage, bei der das Risiko größer ist als das Grenzrisiko
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Erkläre den Begriff "Schaden"!
Beeinträchtigung der Funktion eines Technischen Produkts, oder Beeinträchtigung von Menschen bzw. der Umgebung
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Was versteht man unter der ganzheitlichen Betrachtung der Sicherheit?
- Zuverlässigkeit der Bauteile, Maschinen und Anlagen, die geforderte Leistung während der projektierten Lebenszeit zuerfüllen
- Minderung der Gefährdung der Personen, welche die Produkte nutzen
- Schadensminimierung des technischen Systems und der Umgebung
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Definiere "Zuverlässigkeit"!
Fähigkeit eines technischen Systems, innerhalb vorgegebener Grenzen und während einer bestimmten Zeitdauer den durch den Verwendungszweck bedingten Anforderungen zu genügen
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Welche Arten der Sicherheit werden im bezug auf die Systemgrenze unterschieden?
- Umweltsicherheit
- Arbeitssicherheit
- Betriebssicherheit
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Definiere "Betriebssicherheit"!
Vermeiden von Gefahren beim Betrieb von technischen Systemen, so dass das System selbst und/oder Nachbarsysteme keinen Schaden nehmen
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Definiere "Arbeitssicherheit"!
Vermeiden von Gefahren für den Menschen bei der Arbeit oder beim Gebrauch von technischen Systemen
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Definiere "Umweltsicherheit"!
Vermeiden von Gefahren für die Umwelt beim Betrieb von technischen Systemen
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Definiere "Sicherheitstechnik"!
konstruktive Maßnahmen zum Schutz von Systemen, Menschen und Umwelt
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Definiere "Schutz"!
Verringerung der Schadenseintrittshäufigkeit und/oder des resultierenden Schadensumfangs
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Nenne die Arten der Sicherheitstechnik und gib eine Hierarchie an nach der der Entwickler sie einsetzten sollte!
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Nenne Ziele und Prinzipien der unmittelbaren Sicherheitstechnik!
- Ziele: Gefahr verringern, Schaden vermeiden
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Erkläre das Prinzip des Sicheren Bestehens (SAFE-LIFE)!
Die Bauteile und deren Zusammenhang sind dahingehend gestaltet, dass alle wahrscheinlichen Zustände ohne Versagen überstanden werden
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Welche Voraussetzungen müssen für das SAFE-LIFE Prinzip erfüllt sein?
- Klärung der Umgebung
- Klärung der Belastung (Art der Krafteinwirkung, Kräfte, Zeitdauer)
- Klärung der möglichen und außerordentlichen Einflüsse und Zustände (z. B. durch FMEA)
- entsprechende Auslegung der Teile und Baugruppen nach bewährten Hypothesen und Verfahren (Normen, Richtlinien)
- Erstellung von Funktionsmustern/ Messaufbauten, Durchführung von Tests
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Erkläre das Prinzip des Beschränkten Versagens (FAIL-SAFE)!
Die Bauteile und deren Zusammenhang sind dahingehend gestaltet, dass bei Versagen keine schwerwiegenden Folgen auftreten
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Welche Voraussetzung muss für das Prinzip des Beschränkten Versagens erfüllt sein?
- Kenntnis des Schadensablaufs vorausgesetzt (Fehleranalyse)
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Erkläre das Prinzip der "Redundanz"!
- Bauteile sind mehrfach vorgesehen, um bei Ausfall eines Bauteils die Funktion noch sicherzustellen
- Redundanz:Bedeutet Überflüssigkeit (hier bezüglich der Funktionserfüllung)Im Maschinenbau durch Mehrfachanordnung von Funktionsträgern/ Bauteilen/ Aggregaten gleicher Funktion realisiert
- => Fällt ein Funktionsträger aus, übernimmt der andere dessen Aufgabe
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Teile Redundante Systeme nach der Funktion ein!
- Aktive (heiße) Redundanz
- Alle redundanten Bauelemente sind gleichzeitig im Einsatz. Fällt ein Bauteil aus, wird die Funktionsfähigkeit eingeschränkt, aber i. allg. noch ausreichend erfüllt
- Passive (kalte) RedundanzEin (Not-) Bauelement steht in Reserve (stille Reserve) und übernimmt die Funktion nach Ausfall des Haupt-Bauelements. Die Funktion des Haupt-Bauelements muss überwacht werden (Sensorik) und bei Störung das Not-Bauelement ein oder zugeschaltet werden (Steuerung)
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Teile Redundante Systeme nach dem Wirkprinzip ein!
- Prinzipgleichheit
- Alle redundanten Systeme haben das gleiche Wirkprinzip. Systematischer Fehler kann zum totalen Systemausfall führen.
- Prinzipredundanz
- Die redundanten Systeme haben unterschiedliche Wirkprinzipien.
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Teile Redundante Systeme nach der Anordnung ein!
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Nenne Ziel und Forderungen der mittelbaren Sicherheitstechnik!
- Ziel:
- Soll die notwendigen Sicherheiten geben, wo unmittelbare Sicherheitstechniken den notwendigen Schutz nicht oder nur ungenügend gewähren
- Forderungen:
- zuverlässig (siehe safe-life, fail-safe)
- zwangsläufig
- nicht umgehbar
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Nenne die Prinzipien der mittelbaren Sicherheitstechnik!
- Schutzsysteme (aktiv)
- Schutzorgane (reaktiv)
- Schutzeinrichtungen (passiv)
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Was sind Schutzsysteme?
Nenne Kennzeichen!
Schutzsysteme leiten bei Bestehen einer Gefahr selbsttätig eine Schutzreaktion ein, um Gefährdung von Personen und Sachen zu verhindern
- Kennzeichen:
- Signalfluss erfasst Größe, welche die Gefährdung verursacht, z. B. Drucküberwachung in Druckluftanlage
- Meldung verdeutlicht Art der Gefährdung und die Tatsache des Eingriffs, z. B. roter Leuchtmelder mit Beschriftung „Druck zu niedrig"
- Selbstüberwachung reagiert auf Fehler im Schutzsystem, z. B. Abschalten der Anlage bei Druckabfall im Schutzsystem
- Wiederanlaufsperre verhindert unkontrolliertes Anlaufen der Anlage nach Auslösen des Schutzsystems
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Was sind Schutzorgane?
Nenne Bsp.!
Schutzorgane sind technische Gebilde, die aufgrund ihrer Funktionsfähigkeit ohne externe Signalumsetzung in der Lage sind, eine Schutzreaktion auszuüben
- Beispiele:
- Überdruckventil
- Sicherheits-Rutschkupplung
- Scherstift als Drehmomenten und Kraftbegrenzung
- Berstscheibe
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Was sind Schutzeinrichtungen?
Nenne Beispiele!
Schutzeinrichtungen haben die Aufgabe, Menschen oder Sachen von einer Gefahrenstelle zu trennen, bzw. fernzuhalten und/oder sie von gefährlichen Ausgängen fernzuhalten
- Beispiele:
- allseitige Verkleidung
- berührungshindernde Verdeckung
- auf Abstand haltende Umwehrung
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Was ist die hinweisende Sicherheitstechnik?
- Hinweis auf potentille Gefahren:
- Warnschilder
- Hinweisschilder
- Hinweise in der Betriebsanleitung
- Fehleranzeige:
- akustisch => Warnton
- optisch => Warnlampe, digitale oder analoge Anzeige, Fehlermeldung am Computer
- Fehlersuchprogramm
- Datenaufnahme mittels Sensoren
- Auswertung durch Diagnoseprogramme
- Aktivierung von Fehleranzeigen, Ableitung von Maßnahmen zur Fehlervermeidung
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