Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major de Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Submitted by Felipe Gonçalves (fc_goncalves@hotmail.com) on 2018-04-27T18:15:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Felipe_Correia_Gonçalves.pdf: 4545534 bytes, checksum: e463cdb965a109d980b5918c0a7f07d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2018-05-02T10:56:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Felipe_Correia_Gonçalves.pdf: 4545534 bytes, checksum: e463cdb965a109d980b5918c0a7f07d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-02T10:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Felipe_Correia_Gonçalves.pdf: 4545534 bytes, checksum: e463cdb965a109d980b5918c0a7f07d9 (MD5) / A análise de árvore de falhas (FTA, Fault Tree Analysis) vem sendo amplamente utilizada desde a sua criação, principalmente no ambiente industrial (ou em aplicações de alta severidade ou alto risco, que possuem a obrigatoriedade legal de estudos de análise de risco) por proporcionar conhecimento aprofundado do sistema/ equipamento e da sua confiabilidade. Apesar de sua aplicação ainda ser bastante restrita quando se trata de atividades com severidades menores, já existem estudos que recomendam a utilização desta ferramenta para outras áreas além do ambiente industrial, como, por exemplo, os processos de serviço (setor terciário). Este trabalho visa propor uma abordagem para a análise de árvores de falhas com foco em melhorar a sua aplicabilidade para o setor terciário. As principais técnicas de construção de árvores de falhas foram avaliadas e a abordagem aqui desenvolvida propõe uma construção dinâmica da FT e a ampliação da equipe multidisciplinar que participa dessa construção, baseada no conceito de multistakeholders (multi-agentes-chave) inserido no paradigma colaborativo da Web 2.0. A nova abordagem foi utilizada em um estudo de caso na Copa do Mundo FIFA de 2014 (regida pela quinta edição do documento normativo da FIFA) e apresenta potencial de diminuição de custos, ou pelo menos de sua diluição ao longo do tempo. Além disso, ela oferece também a possibilidade de se praticar enxertos de mais de uma norma reguladora do serviço na FT, bem como o acompanhamento da evolução dos documentos normativos e a identificação do cenário de tendências da entidade reguladora do serviço em questão, se constituindo em uma alternativa adicional e um aperfeiçoamento para o método Service Tree Analysis (STA, análise de árvore de serviços). Além do estudo de caso supracitado, este trabalho também apresenta uma análise evolutiva dos documentos normativos dentro do mesmo contexto do estudo de caso. Ou seja, foi elaborada a análise da evolução dos requisitos técnicos da Copa do Mundo FIFA a partir da análise de árvore de falhas. Esta análise evolutiva utilizou as cinco edições existentes dos requisitos FIFA e apontou quais itens sofreram as maiores alterações, quais itens deixaram de existir e quais itens novos foram inseridos. Isto evidencia tanto a evolução ocorrida ao longo do tempo quanto oferece um cenário de tendências da entidade reguladora para as próximas edições, podendo inclusive fundamentar tomadas de decisões futuras para os gestores das arenas, visando a obtenção de um legado positivo e benéfico no pós-evento. A abordagem proposta apresenta ainda potenciais benefícios para a análise de árvore de falhas dinâmica (Dynamic Fault Tree Analysis, DFTA) e para análises que contemplem grande influência da confiabilidade humana. / Fault Tree Analysis (FTA) has been widely used since its inception, especially in the industrial environment (or in high severity or high risk applications, which have the legal obligation to develop risk analysis) for providing in-depth knowledge of the system/ equipment and its reliability. Although its application is still very restricted when it comes to activities with minor severity, there are already studies that recommend the use of this tool for other areas besides the industrial environment, such as service processes (tertiary sector). This work aims to propose an approach for the analysis of Fault Trees (FT) with a focus on improving their applicability to the tertiary sector. The main techniques of fault tree construction were evaluated and the approach developed here proposes a dynamic construction of FT and the expansion of the multidisciplinary team that participates in this construction, based on the concept of multi-stakeholders inserted in the collaborative paradigm of Web 2.0. The new approach was used in a case study at the 2014 FIFA World Cup (governed by the fifth edition of the FIFA normative document) and has potential for cost reduction, or at least its dilution over time. In addition, it also offers the possibility of practicing insertions of more than one regulatory standard of the service in the FT, as well as the monitoring of the evolution of the normative documents and the identification of the scenario of regulation tendencies of the service in question, being constituted in an additional alternative and an improvement to the Service Tree Analysis (STA) method. In addition to the aforementioned case study, this paper also presents an evolutionary analysis of the normative documents within the same context of the case study. That is, the analysis of the evolution of the technical requirements of the FIFA World Cup was elaborated from the fault tree analysis. This evolutionary analysis used the five existing editions of the FIFA requirements and pointed out which items underwent major changes, which items ceased to exist and which new items were inserted. This evinces both the evolution that has occurred over time as it offers a scenario of regulatory tendencies for the next editions, and may also support future decision making for the managers of the arenas, in order to obtain a positive and beneficial legacy in the post-event. The proposed approach also presents potential benefits for the Dynamic Fault Tree Analysis (DFTA) and for analyzes that consider a great influence of human reliability.

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2013-12-04T13:00:34Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2013_03.pdf: 2322842 bytes, checksum: f4ffcbcdb4825e97efaa0bba9f77f924 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-04T13:00:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2013_03.pdf: 2322842 bytes, checksum: f4ffcbcdb4825e97efaa0bba9f77f924 (MD5) Previous issue date: 2013 / Árvores de falhas e árvores de eventos são amplamente utilizadas nas indústrias para modelar e calcular a confiabilidade dos sistemas de segurança. Análises detalhadas nas instalações nucleares requerem a combinação dessas duas técnicas. O presente trabalho utiliza as metodologias de AF (Árvore de Falhas) e AE (Árvore de Eventos) para fazer um estudo sobre APS (Avaliação Probabilística de Segurança) em reatores de pesquisa. A APS segundo a AIEA (Agência Internacional de Energia Atômica) é dividida em Nível 1, Nível 2, e Nível 3. No Nível 1, conceitualmente os sistemas de segurança atuam para evitar a ocorrência de acidentes, no Nível 2, ocorrido o acidente, procura-se minimizar as consequências deste, sendo conhecido como fase de gerenciamento do acidente, e no Nível 3 são mensurados os impactos e desdobramentos do acidente. Esta dissertação concentra os estudos no Nível 1, e busca através da aquisição do conhecimento a consolidação das metodologias para futuros estudos de confiabilidade. O reator de pesquisa grego, GRR-1, foi utilizado como caso exemplo. O LOCA (Loss of Coolant Accident) foi escolhido como evento iniciador e a partir daí foram desenvolvidos os possíveis desdobramentos do acidente (sequência de eventos), utilizando AE, que poderiam causar danos ao núcleo. Além disso, para cada um dos sistemas afetados ou envolvidos no acidente, foram construídas AF e calculadas as probabilidades de cada evento topo das AF. Estimativas das medidas de importância dos eventos básicos estão presentes. Os estudos desta pesquisa foram conduzidos utilizando a ferramenta computacional comercial SAPHIRE. Os resultados assim obtidos, para atuação ou a falha dos sistemas analisados, foram considerados satisfatórios. / Fault trees and event trees are widely used in industry to model and to evaluate the reliability of safety systems. Detailed analyzes in nuclear installations require the combination of these two techniques. This study uses the methods of FT (Fault Tree) and ET (Event Tree) to accomplish the PSA (Probabilistic Safety Assessment) in research reactors. According to IAEA (International Atomic Energy Agency), the PSA is divided into Level 1, Level 2 and Level 3. At the Level 1, conceptually, the security systems perform to prevent the occurrence of accidents, At the Level 2, once accidents happened, this Level seeks to minimize consequences, known as stage management of accident, and at Level 3 accident impacts are determined. This study focuses on analyzing the Level 1, and searching through the acquisition of knowledge, the consolidation of methodologies for future reliability studies. The Greek Research Reactor, GRR-1, is a case example. The LOCA (Loss of Coolant Accident) was chosen as the initiating event and from it, using ET, possible accidental sequences were developed, which could lead damage to the core. Moreover, for each of affected systems, probabilities of each event top of FT were developed and evaluated in possible accidental sequences. Also, the estimates of importance measures for basic events are presented in this work. The studies of this research were conducted using a commercial computational tool SAPHIRE. Additionally, achieved results thus were considered satisfactory for the performance or the failure of analyzed systems. . Keywords:

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2014-07-21T13:54:14Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-07-21T13:54:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014 / Esta dissertação apresenta uma contribuição para o estudo do processo de envelhecimento de plantas com Reatores a Água Pressurizada (PWR). A análise é feita através da aplicação do Método de Árvore de Falhas, Método de Monte Carlo e Medidas de Importância. A abordagem do estudo de envelhecimento em usinas nucleares, além de dar atenção aos fatores econômicos envolvidos diretamente com a extensão de sua vida operacional, também fornece dados importantes sobre questões de segurança. O mais recente caso envolvendo o processo de extensão da vida de um PWR pode ser vista na Usina de Angra 1 através do investimento de vinte e sete milhões de dólares ($27 millions) para a instalação de uma nova tampa do reator. A ação corretiva geral uma estimativa de extensão de vida útil de Angra 1 em vinte anos, oferecendo grande economia em comparação com o custo de construção de uma nova planta e o descomissionamento da anterior, caso ela tivesse atingido o tempo limite de funcionamento de quarenta anos. A extensão de vida útil de uma planta de energia nuclear deve ser acompanhada por uma atenção especial aos componentes dos sistemas e seus processos de envelhecimento. Após a aplicação da metodologia (análise de envelhecimento do Sistema de Injeção de Borrifo da Contenção) proposta neste trabalho, é possível ver que o aumento na probabilidade de falha de componentes, devido ao processo de envelhecimento, gera o aumento da indisponibilidade geral do sistema que contém esses componentes básicos. os resultados finais obtidos foram como o esperado e pode contribuir para a política de manutenção, evitando processos de envelhecimento prematuros em sistemas de plantas nucleares / This dissertation presents a contribution to the study of aging process of commercial plants with Pressurized Water Reactors (PWRs). The analysis is made through application of the Fault Trees Method, Monte Carlo Method and Importance Measures. The approach of the study of aging in nuclear power plants, besides giving attention to the economic factors involved directly with the extent of their operational life, also provide significant data on security issues. The latest case involving process of life extension of a PWR could be seen in Angra 1 Nuclear Power Plant through investing of twenty and seven millions of dallars ($27 millions) for the installation of a new reactor lid. The corrective action has generated an estimated operating life extension of Angra 1 in twenty years, offering great economy compared with building cost of a new plant and anterior decommissioning, case it had reached the time operating limit of forty years. The extension of the operating life of a nuclear power plant must be accompanied by a special attention to the components of the systems and their aging process. After the application of the methodology (aging analysis of the Containment Spray Injection System) proposed this work, it can be seen that the increase in the rate of components failure, due the aging process, generates the increase in the general unavailability of the system that containing these basic components. The final results obtained were as expected and may contribute to the maintenance policy, preventing premature aging processes in nuclear plants systems

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5337_1.pdf: 2712381 bytes, checksum: ef54386909f89cae6f4af5d76ab17550 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Companhia Hidro Elétrica do São Francisco / Nos Sistemas Elétricos de Potência, os Compensadores Estáticos CE são equipamentos de elevada importância na regulação de tensão, tanto em regime permanente como em transitório, principalmente em sistemas onde os centros de carga estão localizados a grandes distâncias da geração. Esta dissertação, apresenta uma análise das causas de falha do Compensador Estático instalado na Subestação - SE de Fortaleza da Companhia Hidro Elétrica do São Francisco - CHESF, estado do Ceará, Brasil, com ênfase nas origens das falhas e em suas soluções, utilizando como ferramenta de análise a Árvore de Falhas deste Equipamento. Neste trabalho, encontramos a Árvore de Falhas do CE, composta por 62 eventos básicos, dos quais 20 apresentaram histórico suficiente para a análise paramétrica em um banco de dados de 22 anos. A partir das curvas de probabilidade de falha dos eventos básicos, elaborou-se um plano de ação com melhorias nos processos de manutenção, para viabilizar a elevação da disponibilidade do CE, com o objetivo de maximizar a remuneração da empresa Transmissora, no caso, a CHESF, e a confiabilidade do sistema de transmissão

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-04-27T13:57:00Z No. of bitstreams: 1 PDF - Élida Medeiros do Nascimento.pdf: 2966865 bytes, checksum: af4c289198c4970b2369d273cf340702 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T13:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Élida Medeiros do Nascimento.pdf: 2966865 bytes, checksum: af4c289198c4970b2369d273cf340702 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present study seeks to identify and analyze the hazards in exploitation of ornamental stones. To reach the proposed objective, we conducted an investigation in the productive system (exploitation, beneficiation and marketing) in region of the Várzea city (PB), one of the main poles extractors and processors of quartzite of the state of Paraíba, Northeastern Brazil. The exploitation of quartzite is performed by several miners for more than 40 years and involves more than 900 workers, it’s the main source of employment and income of the city. The study allowed to describe the productive system (exploitation, beneficiation and marketing), subdividing it into stages, identify and analyze only on the exploitation, the main hazards involved in each of its stages. Thus opted for a search of hybrid character (quantitative and qualitative) with the application of two risk assessment techniques: FMEA (analysis mode and effect of failures) and the FTA (fault tree analysis). The FMEA generated as results the definition of the risks of exploitation, its classification as to the importance, as also identified its causes, consequences and proposed measures that should be adopted to mitigate them. The FTA was used to allow a clear view through a graphical representation of the possible causes of these risks, becoming a facilitator in managing the risks in mining activity. The weighting of the risks showed that dust containing high percentage of crystalline silica (44.3% -70.7% SiO2), the noise, the use of explosives, vibration, and the informality of mining activity were the risks that had the highest percentages, both for individual assessment of risks as for the characterization of the steps from exploitation. Finally, the fault trees were built, where possible qualitatively describe the main causes of fatal accidents involving workers. Since at this stage they were used dimensions suggested by completing the FMEA form and the literature review. The results obtained during the study are characterized as essential to draw up proposals, goals and strategies to manage the risks evaluated by the above methods. / O presente estudo busca identificar e analisar os perigos existentes na explotação de rochas ornamentais. Para alcance do objetivo proposto, realizou-se uma investigação no sistema produtivo (explotação, beneficiamento e comercialização) na região do município de Várzea (PB), um dos principais polos extratores e beneficiadores de quartzito do estado da Paraíba, no Nordeste do Brasil. A explotação de quartzito é realizada por vários garimpeiros há mais de 40 anos e envolve mais de 900 trabalhadores, se configurando como a principal fonte de emprego e renda do Município. O estudo nos permitiu descrever o sistema produtivo (explotação, beneficiamento e comercialização), subdividi-lo em etapas, identificar e analisar, apenas na explotação, os principais perigos envolvidos em cada uma de suas etapas. Optou-se assim por uma pesquisa de caráter híbrido (quantitativo e qualitativo) com a aplicação de duas técnicas da avaliação de risco: a FMEA (análise de modo e efeito de falhas) e a FTA (análise de árvore de falhas). A FMEA gerou como resultados a definição dos riscos da explotação, sua classificação quanto à importância, como também identificou suas causas, consequências e propôs medidas que deverão ser adotadas para mitigá-los. A FTA foi utilizada para permitir a clara visualização, através de uma representação gráfica, das possíveis causas desses riscos, tornando-se um instrumento facilitador no gerenciamento dos riscos nessa atividade extrativista. A ponderação dos riscos mostrou que as poeiras contendo alto percentual de sílica cristalina (44,3%-70,7% de SiO2), os ruídos, o uso de explosivos, as vibrações, e a informalidade da atividade extrativista foram os riscos que apresentaram os maiores percentuais, tanto para avaliação individual dos riscos quanto pela caracterização das etapas da explotação. As árvores de falhas estabelecidas possibilitaram descrever qualitativamente as principais causas dos acidentes fatais com trabalhadores, nos quais foram usadas as dimensões sugeridas pelo preenchimento do formulário FMEA e pela revisão de literatura. Os resultados obtidos durante a realização do estudo se configuram como essenciais para elaborar propostas, metas e estratégias para gerenciar os riscos avaliados através das metodologias supracitadas.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Caneloi dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2015. / Este projeto de pesquisa estabelece uma metodologia para determinar os índices de confiabilidade/disponibilidade em subestações de energia elétrica, partindo da necessidade de tornar as operações de manutenção mais eficazes mitigando os impactos ambientais, sociais, econômicos e técnicos provocados pelos cortes de fornecimento de energia elétrica. A metodologia utilizada baseia-se em dois métodos normalmente utilizados individualmente em estudos de confiabilidade. O método denominado Árvore de Falhas que proporciona um modelo lógico de possíveis combinações de falhas para um evento principal, e a simulação de Monte Carlo que possibilita estimar os índices de interesse do sistema elétrico pela geração aleatória dos diferentes estados do sistema (operação, falha ou manutenção). Considerando este contexto, neste trabalho de pesquisa são identificados os pontos vulneráveis, a probabilidade de falha e a indisponibilidade de cada subestação, com o objetivo de elevar os índices de confiabilidade, elevar a vida útil dos componentes e proporcionar um esquema otimizado de manutenção preventiva para as concessionárias. Consequentemente, o resultado desse trabalho visa diminuir a frequência dos cortes de energia não programados e seus respectivos impactos ambientais, sociais e econômicos produzidos pelo não fornecimento de energia elétrica. Nesse sentido, uma discussão sobre os impactos das falhas elétricas para sociedade também é realizada. / This work provides a methodology to determine the levels of reliability/availability in electrical substations, based on the need to improve the efficiency of maintenance operation reducing negative environmental, social, economic and technical impacts, caused by power outages. The methodology is based on two methods typically used individually in reliability studies. The method called Fault Tree that provides a logical model of possible failure combinations for a major event, and the Monte Carlo simulation used to determine the power system index by random generation of the different states of the system (operation, failure or maintenance). Considering this context, in this work are identified vulnerabilities points, the probability of failure and the unavailability of each substation, in order to increase the reliability indices, increase the service life of components and provide a better preventive maintenance scheduled. Consequently, this works seeks to decrease the frequency of uncontrolled power cuts and their environmental, social and economic impacts produced by nonsupply of electricity. In this sense, a discussion about the impacts of electrical faults to society is also conducted.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-17T19:47:15Z No. of bitstreams: 1 fabricioluisdeandrade.pdf: 7057434 bytes, checksum: a55af7d732de984b9bfdfca483496632 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-25T15:12:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fabricioluisdeandrade.pdf: 7057434 bytes, checksum: a55af7d732de984b9bfdfca483496632 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T15:12:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabricioluisdeandrade.pdf: 7057434 bytes, checksum: a55af7d732de984b9bfdfca483496632 (MD5) Previous issue date: 2015-08-04 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Esta pesquisa teve como objetivo identificar e detalhar pontos com risco para movimentos de massa - na tipologia movimento de blocos rochosos - na área tombada do Morro do Cristo em Juiz de Fora, MG, bem como a percepção deste risco por parte da população residente nas áreas consideradas mais vulneráveis junto ao sopé da mesma. O estudo foi desenvolvido na porção compreendida pelo polígono estabelecido pelas ruas Espírito Santo e São Sebastião, sentido N-S e pela vertente tombada do Morro do Cristo e a Av. Olegário Maciel, sentido WE. O estudo foi dividido em quatro etapas: na primeira etapa buscou-se identificar e avaliar a estabilidade dos blocos de rocha com dimensões iguais ou superiores a 100x100x100cm. Para tanto, foi utilizada a ficha de avaliação de estabilidade de blocos rochosos (BRASIL, 2011). Na segunda etapa identificou-se as tipologias dos movimentos dos blocos classificados como instáveis e muito instáveis (INFANTI e FORNASARI, 1998). Na terceira etapa verificou-se a percepção de risco que os moradores das áreas mais vulneráveis possuem, por meio de entrevistas semi-estruturadas, que foram transcritas e tiveram seu conteúdo analisado conforme Bardin (1977). Na quarta e última etapa foram elaboradas uma árvore de falhas e um diagrama de causa e consequência (ROCHA, 2005). Um total de trinta (30) blocos foram identificados e avaliados, sendo que destes, três (3) se encontravam instáveis e dez (10) muito instáveis. As quedas e rolamentos mostraram-se como os movimentos comuns no local. Os resultados das entrevistas revelaram uma baixa percepção do risco por parte dos moradores. Consequências naturais e/ou antrópicas são as causas possíveis para as quedas e/ou rolamentos de blocos de rocha. As medidas para a redução da instabilidade dos blocos de rocha e conseqüente redução do risco no local consistem em intervenções de responsabilidade do poder público. A partir desses dados é possível apontar a condição de alto risco para movimento de blocos de rocha na área de estudo. / This research had as its objective to identify and detail risky points for mass movements – in the rock block movement typology – in the protected area of Morro do Cristo in Juiz de Fora, MG, as well as the perception of this risk by part of the population residing in the areas considered to be more vulnerable by its foothills. The study was developed in the part surrounded by the polygon made by the streets Espírito Santo and São Sebastião, running N-S and by the protected slope of Morro do Cristo and Av. Olegário Maciel, running W-E. the study was divided in four stages: on the first stage we sought to identify and evaluate the stability of the rock blocks with dimensions of or above 100x100x100cm. For that we used the rock block stabilization evaluation form (BRASIL, 2011). On the second stage we identified the movement typology of the blocks classified as unstable and very unstable (INFANTI and FORNASARI, 1998). On the third stage we elaborated a tree of faults and a diagram of cause and effect (ROCHA, 2005). On the fourth and last stage we verified the perception of risk that the residents of the more vulnerable areas suffer by means of semistructured interview, which were transcribed and had their content analyzed according to Bardin (1977). A total of thirty (30) were identified and evaluated, out of them, three (3) were found unstable and ten (10) very unstable. The falls and rolls presented themselves as common movements in the place. The results of the interviews revealed a low perception of risk by part of the residents. Natural and/or man-made consequences are the possible causes for the falls and/or rolls of rock blocks. The measures for the reduction of the instability of the rock blocks and consequent reduction of risk in the place are interventions liable to the public authorities. From this data it is possible to point out a high-risk condition for the rock block movements in the studied area.