<< Предыдущая

стр. 17
(из 44 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>

Острое профзаболевание Z1
Отравление Z2
Тепловой удар Z3
Летальный исход L
При стихийных бедствиях D1 При контактах с животными и насекомыми D2
При повреждении молнией D3
Летальный исход, включая утопление L
Таким образом, понятие «опасность» включает степень незащищенности при наличии источника опасности. Соответствующими предупредительными мерами опасность или степень незащищенности можно Уменьшить. Например, изоляция электрического провода или установка кожуха на движущиеся части машины уменьшает степень незащищенности несмотря на наличие источника опасности. Полное отсутствие опасности — это такое идеальное состояние, которое крайне редко может бьггь реализовано. Поэтому безопасность как противоположность опасности —это скорее всего вопрос и содержание защиты от опасности. В этой связи источник опасности условно считают неопасным, если известен риск (см. ниже), и этот риск считается приемлемым. Пространство, где не приемлем и где существует возможность наступления -чепе,— называют опасной зоной.
Наконец мы говорим об опасности до ее перехода в действительность. После реализации чепе разговор об этой опасности есть абсурд: речь может идти о реальных причинах чепе, нанесенном ущербе и новом источнике опасности. Следовательно, анализ опасностей в первую очередь имеет дело с потенциальными повреждающими Аяу торами и потенциальными чепе. Потенциальный повреждающий фактор до некоторой поры может быть скрытым, неявным. Его нелегко распознать, выявить. Однако, анализируя цепь потенциальных событий, можно выделить такое событие, которое позволяет его более четко разглядеть, зафиксировать, назвать или сблизить с повреждаемым объектом. Можно считать, что это событие —чепе представляет корень опасности. Примеры даны в табл. 4.4.
Таблица 4.4.
Источники опасности и повреждающие факторы

Источник опасности
Опасность (потенциальное чепе)
Повреждающий фактор
Сосуд с газом под давлением

Электрическая установка
Подъемный кран
Нагретый коллектор
Ядерная установка
Взрывоопасная смесь
Механический взрыв
Утечка из сосуда
Замыкание на корпус
Обрыв троса
Повреждение изоляции
Вход в зону
Химический взрыв
Летящие осколки
Токсичный газ
Электрический ток
Движущийся груз
Теплота
Радиация
Ударная волна

Следует отметить, что деление на источник, потенциальное чепе и повреждающий фактор производится в зависимости от тех задач, которые ставятся. Например, летящие осколки (см. табл. 4.4) можно при необходимости отнести к понятию источник опасности. Тогда потенциальным чепе может стать попадание осколков в человека, а повреждающим фактором — кинетическая энергия.
Чепе-несчастья создают повреждения, которые могут поддаваться или не поддаваться количественной оценке, например, смертельные случаи, уменьшение продолжительности жизни, вред здоровью, материальный ущерб, ущерб окружающей среде, неспокойное воздействие на общество, дезорганизация работы. Последствия или «количество нанесенного вреда» зависит от многих факторов, например, от числа людей, находившихся в опасной зоне, или количества и качества находившихся там материальных ценностей. С целью унификации различные последствия и вред обозначают термином ущерб. Ущерб измеряют денежным эквивалентом или числом летальных исходов, или количеством травмированных людей и т. п. Как это ни кощунственно, но между этими единицами измерения желательно найти эквивалент, чтобы ущерб можно было измерять в стоимостном выражении.
Техника вычисления вероятностей чепе. Через Р{Е} будем обозначать вероятность чепе Е*. Вероятность достоверного события Р{1} = 1, вероятность невозможного события. Р{Ж} = 0, вероятность суммы попарно совместимых чепе (ЕiЕj =Ж , если i ? j) равна**





Рис. 4.4. Генерирование
полной группы событий

Когда число чепе превышает пять, картами Карт пользоваться неудобно. Тогда полную группу собы тий можно генерировать с помощью двоичных чисел. Делают это следующим образом. Для п чепе записывают десятичные числа от 0 до (2n - 1) и их пред ставления в двоичной системе счисления так, как этo сделано на рис. 4.4. Здесь, например, номер три дает набор 011, который соответствует чепе X* Y* Z.
На практике часто пользуются формулой объективной вероятности:

где п и nE — соответственно общее число случаев и число случаев, при которых наступает чепе Е; при этом, если п не конечно, то оно должно быть достаточно большим (n ® Ґ).
Определим вероятность чепе-несчастий. Н-чепе есть сумма

S=A+N (4.9)

Несчастный случай N и авария А могут наступать совместно. Поэтому формула (4.3) для определения вероятности P{S} не пригодна. Однако с помощью карты Карно (рис. 4.5) можно выделить полную группу событий: A?N?, AN?, A?N. AN. Тогда для аварии А= AN? + AN, несчастного случая N= NA? +AN и н-чепе S= N + А =AN? + NA? + AN можно записать:

P{A} = P{AN?} + P{AN}, (4.10)
P{N} = P{A?N} + P{AN}, (4.11)
P{S} =P[AN?} + P{NA?} + P{AN}. (4.12)
Из этих соотношений находим вероятность н-чепе:

Р{А + N} = Р{А} + P{N} — P{AN). (4.13)

Если катастрофа невозможна К= AN = Ж, то P[AN} = 0. формула (4.13) останется справедливой, если вместо чепе А и N в нее подставить любые другие события Х и Y. Заметим также, что при использовании понятия объективной вероятности (4.8) выражению (4.12) будет соответствовать соотношение



Рис 4.5. Вычисление вероятностей н-чепе с помощью карт Карно

Вероятность чепе Е1 при условии E2 обозначают Р{Е1|Е2}. Справедливы следующие соотношения (P{E1} ?0, P{E2} ? 0):

(4.15)

Вычислим условную вероятность несчастного случая N при условии, что произошла авария А. Чтобы вычислить Р{N|А}, выделим на карте Карно (рис. 4.5, 6) только ту область, в которой осуществилось чепе А. Общее число случаев, в которых наступает авария А, равно nA = nAN? + nAN . Тогда вероятность

(4.16)

Если чепе E1 и Е2. независимые, т. е. если и , то

(4.17)

Распространяя эту .формулу на п взаимно независимых чепе E1, E2,…En получим

Если события нельзя считать независимыми, то справедливо более сложное выражение

Условные вероятности, входящие в выражение (4.19), эмпирически определить трудно или невозможно. Поэтому всегда стараются поставить задачу так, чтобы воспользоваться более простой формулой (4.18).

4.2. Качественный анализ опасностей

Общий подход к анализу опасностей. Анализ опасностей позволяет определить источники опасностей, потенциальные н-чепе, чепе-ини-Циаторы, последовательности развития событий, вероятности чепе, величину риска, величину последствий, пути предотвращения чепе и смячения последствий.
На практике анализ опасностей начинают с грубого исследования, позволяющего идентифицировать в основном источники опасностей.
Затем при необходимости исследования могут быть углублены и может быть проведен детальный качественный анализ. Выбор того или иного качественного метода анализа зависит от преследуемой цели, предназначения объекта и его сложности. Установление логических связей необходимо для расчета вероятностей чепе. Методы расчета вероятностей и статистический анализ являются составными частями количественного анализа опасностей. Когда удается оценить ущерб, то можно провести численный анализ риска. При анализе опасностей всегда принимают во внимание используемые материалы, рабочие параметры системы, наличие и состояние контрольно-измерительных средств. Исследование заканчивают предложениями по минимизации или предотвращению опасностей. Главные этапы анализа опасностей показаны на рис. 4.6.
Качественные методы анализа опасностей включают: предварительный анализ опасностей, анализ последствий отказов, анализ опасностей с помощью дерева причин, анализ опасностей с помощью дерева последствий, анализ опасностей методом потенциальных отклонений, анализ ошибок персонала, причинно-следственный анализ.
Предварительный анализ опасностей (ПАО) обычно осуществляют в следующем порядке:
— изучают технические характеристики объекта, системы, процесса, а также используемые энергетические источники, рабочие среды, материалы; устанавливают их повреждающие свойства;
— устанавливают законы, стандарты, правила, действия которых распространяются на данный технический объект, систему, процесс;
— проверяют техническую документацию на ее соответствие законам, правилам, принципам и нормам стандартов безопасности;
— составляют перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные источники опасностей (системы, подсистемы, компоненты), повреждающие факторы, потенциальные чепе, выявленные недостатки.


При проведении ПАО особое внимание уделяют наличию взрыво-пожароопасных и токсичных веществ, выявлению компонентов объекта, в которых возможно их присутствие, потенциальным чепе от неконтролируемых реакций и при превышении давления. После того как выявлены крупные системы технического объекта, которые являются источниками опасности, их можно рассмотреть отдельно и более детально исследовать с помощью других методов анализа, описанных ниже.
Анализ последствий отказов (АЛО) — преимущественно качественный метод идентификации опасностей, основанный на системном подходе и имеющий характер прогноза. Этим методом можно оценить опасный потенциал любого технического объекта. АПО обычно осуществляют в следующем порядке:
— техническую систему (объект) подразделяют на компоненты;
— для каждого компонента выявляют возможные отказы, используя, например, алгоритм, представленный на рис. 4.7;


— изучают потенциальные чепе, которые может вызвать тот или иной отказ на исследуемом техническом объекте;
— результаты записывают в виде таблицы;
— отказы ранжируют по опасностям и разрабатывают предупредительные меры, включая конст-— рукционные изменения. Анализ последствий отказов может выявить необходимость применения других, более емких методов идентификации опасностей. Кроме того, в результате анализа отказов могут быть собраны и документально оформлены данные о частоте отказов, необходимые для количественной оценки уровня опасностей рассматриваемого технического объекта.

Рис. 4.8. Схема управления пуском машины (пример)

Рассмотрим пример. На рис. 4.8 представлена схема управления с двумя кнопками А1 и А2, которые при нажатии на них замыкают контакты В1 и В2, при этом включается катушка реле R и производится пуск машины (не показана).
Результаты выполненного АПО представлены в табл. 4.5. Отметим только, что опасность возникает, если происходит чепе — случайный пуск машины. Обозначим: L — короткое замыкание между точками I и Iў; Аi —замыкание i-го контакта вследствие нажатия кнопки; Вi —замыкание i-го контакта вследствие механического повреждения. Тогда для чепе М — случайный пуск машины при исправном реле — имеем следующую логическую формулу: М= L+ (В1 + А1)* (В2 + А2).

Таблица 4.5.
Представление результатов АПО ддля схемы управления
с двумя кнопками

Компонент
Наименование отказа, инцидент
Генерируемые последствия
Потенциальное чепе
Предупредительные меры
Участок цепи – линия 11ў


Кнопка только А1 или только А2

Контакты только В1 или только В2


Участок цепи – линия 22ў
Короткое замыкание между точками 11ў


Случайное нажатие – инцидент


Случайное замыкание вследствие механического повреждения

Обрыв провода
Включение катушки реле, случайный пуск машины
Без немедленных последствий


Тоже




Нельзя включить машину
Несчастный случай


Без немедленных последствий, снижается уровень безопасности
Тоже




Без немедленных последствий
Инструктаж персонала


Определить частоту инцидента
Определить частоту отказа
Не требуется

Анализ опасностей с помощью дерева причин потенциального чепе (АОДП) обычно выполняют в следующем порядке. Сначала выбирают потенциальное чепе (например, н-чепе или какой-либо отказ, который может привести к н-чепе). Затем выявляют все факторы, которые могут привести к заданному чепе (системы, подсистемы, события, связи и т.д.). По результатам этого анализа строят ориентированный граф. Вершина (корень) этого графа занумерована потенциальным чепе. Поэтому граф является деревом. В нашем случае дерево состоит из всех причин-событий, которые делают возможным заданное чепе. При построении дерева можно использовать символы, представленные в табл. 4.6.
Проведение АОДП возможно только после детального изучения рабочих функций всех компонентов рассматриваемой технической системы. На работу системы оказывает влияние человеческий фактор, например, возможность совершения оператором ошибки. Поэтому желательно все потенциальные инциденты — «отказы операторов» вводить в содержание дерева причин. Дерево отражает статический характер событий. Построением нескольких деревьев можно отразить их динамику, т. е. развитие событий во времени.

Таблица 4.6.
Элементы и символы, используемые для построения дерева
причин потенциального чепе

№ по пор.
Элемент и его символ
Комментарий
1.





2.
Вход


Элемент НЕ


Элементы «Вход» обозначают соотвующие чепе




Элемент НЕ представляет отрицание. Если на входе Е = 0, то выход R – 1 и наоборот.















Продолжение табл. 4.6






Рис. 4.9. Примерная схема энергетической установки-вариант
аварийного охлаждения зоны ядерной

Рассмотрим пример. Допустим, что ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) включает первый контур (рис. 4.9), состоящий из реактора /, парогенератора 2, главного циркуляционного насоса (ГЦН) 3 и главных циркуляционных трубопроводов 4, заполненных теплоносителем —водой (в процессе работы реактора вода получает высокую наведенную радиоактивность). В парогенераторе вода охлаждается и, отдав теплоту теплоносителю второго контура, возвращается ГЦН в реактор Для охлаждения твэлов. Перегрев оболочек твэлов и их разрушение можно рассматривать как катастрофу. Поэтому все ЯЭУ снабжены системами аварийного охлаждения активной зоны реактора—САОЗ, которые обеспечивают отвод теплоты из активной зоны в случае разгерметизации циркуляционного контура и потери теплоносителя. САОЗ включает насосы низкого (ННД) 17 и 18 и высокого (НВД) 9 и 10 давления, гидроаккумулятор (ГА) 23, в котором вода находится под давлением азота 24, и баки запаса воды и раствора борной кислоты 13 и 16. Условно примем следующий порядок работы САОЗ при большой разгерметизации циркуляционного контура: сначала работает САОЗ высокого давления (ВД), состоящая из НВД и необходимой арматуры, затем работает САОЗ низкого давления (НД) — ГА и ННД. В процессе эксплуатации ЯЭУ при возникновении «малых» течей допускается временная работа без аварийной остановки; при этом происходит автоматическая компенсация теплоносителя (работают компенсаторы, барботер) или принимаются другие срочные меры к локализации течи и устранению загрязнений помещения радиоактивностью.
Задаем потенциально возможное чепе, ведущее к катастрофе —отказ САОЗ. Находим все компоненты системы, которые могут привести к отказу САОЗ. Перечень компонентов Xi дан в табл. 4.7. Используя материал § 4.1, устанавливаем логические связи и строим дерево причин (рис. 4.10). Общая формула чепе «отказ САОЗ» имеет вид:

К= Х17 * X18 + (X8 + X9 + Х11) * (Х7 + X10 + X12) + X5 + Х6 +
+ X13+ X14 + Х15 + X16 + Х19 + Х20 + Х21 + Х22 + Х23 + Х24
В этом выражении Хi одновременно являются наименованиями отказов и их индикаторами, которые принимают значение: 1 —чепе произошло и 0 —отсутствие чепе.




Таблица 4.7.
Перечень компонентов САОЗ ЯЭУ
Номер компонента и индекса
Компонент

САОЗ ВД
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
САОЗНД
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15

Задвижка
Обратный клапан
Задвижка
Задвижка
Насос высокого давления
Насос высокого давления
Задвижка

<< Предыдущая

стр. 17
(из 44 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>