Необходимым условием существования человеческого общества является деятельность. Существует большое количество мероприятий, охватывающих практические, интеллектуальные и духовные процессы, которые происходят в повседневной, социальной, культурной, производственной, научной и других сферах жизни.
Модель жизненного процесса в самом общем виде можно представить состоящей из двух элементов: человека и его окружения. Между собой эти элементы связаны двухсторонними связями (рис.1).
Прямые связи человека со средой очевидны.
Обратные связи обусловлены универсальным законом реактивности материального мира.
Система “человек – среда” является двухцелевой:
- одна цель состоит в достижении определенного эффекта в процессе деятельности;
- вторая – в исключении нежелательных последствий от этой деятельности.
Другими словами, окружающая нас природа рассматривается человеком с двух противоположных позиций. С одной стороны, для нормального существования мы должны обеспечить стабильность всех факторов окружающей среды. Например, потепление, изменение давления, влажности, уровня радиации, уменьшение количества растений и т.д. может оказывать вредное влияние на человеческий организм. Насколько важна эта проблема, можно судить по возросшей роли «зеленых» в политической жизни развитых стран.
С другой стороны, человеческая жизнь невозможна без пагубного воздействия на природу. Добыча полезных ископаемых, различные загрязнения почвы, воды и воздуха, выделение большого количества тепла — это лишь малая часть «последствий» деятельности человека, оказывающего вредное воздействие на окружающую среду.
именно в одновременности этих двух частей и заключается противоречие во взаимодействии человека с природной средой. Человеческая практика дает основание утверждать, что любая деятельность потенциально опасна (так называемая “аксиома о потенциальной опасности”).
Тема взаимодействия человека и окружающей среды выходит за рамки любой науки или области человеческой деятельности. Это предопределило необходимость появление новой области знаний –безопасности жизнедеятельности (БЖД).
Основы правового обеспечения государственного регулирования деятельности ...
... 6 6 92 Зачет/ реферат Содержание разделов учебной дисциплины Тема 1. Основы правового обеспечения государственного регулирования деятельности в области гражданской авиации в Российской ... Государственный надзор и управление безопасностью полетов. Самолет как объект правового регулирования в системе нормативно-правового обеспечения безопасности полетов. Влияние международных организаций гражданской ...
Белорусские железные дороги — сложная дисциплина, изучающая возможности обеспечения безопасности человека применительно к любому виду человеческой деятельности.
БЖД решает три взаимосвязанные задачи:
Идентификация опасностей, т.е. распознавание вида опасности с указанием ее количественных характеристик и координат опасности.
Защита от опасностей на основе сопоставления затрат и выгод.
Ликвидация возможных опасностей (исходя из концепции остаточного риска).
Теоретические основы безопасности жизнедеятельности.
Опасность. Основные понятия и определения.
Опасность — это явление, процессы, предметы, которые при определенных условиях могут прямо или косвенно нанести вред здоровью человека.
Опасность хранят все системы, имеющие энергию, химически или биологически активные компоненты и др.
Данное определение опасности в БЖД является наиболее общим и включает такие понятия как опасные, вредные факторы производства, поражающие факторы и пр.
Существует несколько способов классификации опасностей:
по природе происхождения:
- а) природные;
- б) технические;
- в) антропогенные;
- г) экологические;
- д) смешанные.
по локализации:
- а) связанные с литосферой;
- б) связанные с гидросферой;
- в) связанные с атмосферой;
- г) связанные с космосом.
по вызываемым последствиям:
- а) утомление;
- б) заболевание;
- в) травма;
- г) летальный исход и др.
Согласно официальному стандарту опасности делятся на физические, химические, биологические и психофизические.
Физические опасности (рис.2) – движущиеся машины и механизмы, повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, аномальная температура воздуха, повышенный уровень шума, вибраций, звуковых колебаний и т.д.
Химические опасности – общетоксичные, раздражающие, канцерогенные, мутагенные и т.д.
Биологические опасности – патогенные микроорганизмы (в т.ч. вирусы) и продукты их жизнедеятельности.
Психофизические риски — физические и нервно-психические перегрузки.
Эти классификации носят частный характер, поскольку они классифицируются только на основе критериев. Поэтому более объемлющей представляется следующая классификация.
Все опасности (факторы, приводящие к появлению опасности), по объекту воздействия, времени и пространству представляется целесообразным разделить на три группы:
- факторы, непосредственно влияющие на оператора, степень воздействия которых может накапливаться или релаксировать во времени – факторы инкубационного действия;
- факторы мгновенного действия, носящие случайный характер, воздействие которых распространяется на оператора или локализовано ноксосферой;
- факторы экологического воздействия, как правило, опосредственного действия, проявляющиеся вне оператора, вне данного производства, но являющиеся следствием реализации конкретного технологического процесса на данном производстве.
Такая классификация является наиболее удобной при анализе конкретного производства, т.к. позволяет выявить, спрогнозировать и дать количественную оценку возможным опасностям еще на ранних стадиях технологической подготовки производства.
Безопасность и профессиональная деятельность
... 2. Безопасность в профессиональной деятельности 2.1 Место и роль безопасности в профессиональной деятельности Работа - это деятельность человека, направленная на изменение и адаптацию ... факторов; на отказ без каких-либо необоснованных последствий для него от выполнения работ в случае возникновения непосредственной опасности для его жизни и здоровья до устранения этой опасности; на обеспечение ...
Принципы, методы и средства обеспечения безопасности.
В рамках общей теории безопасности принципы и методы играют важную роль и обеспечивают целостное представление о взаимоотношениях в рассматриваемой области знаний. Принципы, методы, средства — это логические этапы гарантии безопасности. Их выбор зависит от конкретных условий деятельности, уровня опасности, стоимости и других критериев.
Принципов обеспечения безопасности много. Их можно классифицировать по нескольким признакам. Например, ориентирующие, технические, организационные, управленческие.
Рекомендации: операторская деятельность, гуманизация деятельности, уничтожение, замена оператора, классификация, устранение опасности, согласованность, снижение риска.
Техника: блокировка, эвакуация, опломбирование, дистанционная защита, сжатие, прочность, слабое звено, флегматизация, экранирование.
Организационные: защита времени, информации, резервирование, несовместимость, нормирование, набор, согласованность, избыточность, эргономика.
Управление: адекватность, контроль, обратная связь, ответственность, планирование, стимулы, управление, эффективность.
Рассмотрим детальнее некоторые принципы.
Принцип нормирования заключается в установлении таких параметров, соблюдение которых гарантирует защиту человека от соответствующей опасности. Например, предельно допустимая концентрация (ПДК), предельно допустимый уровень (ПДУ), нормы переноски и подъема тяжести, продолжительность трудовой деятельности и др.
Принцип слабого звена состоит в том, что в рассматриваемую систему (объект) в целях обеспечения безопасности вводится элемент, который устроен так, что воспринимает или реагирует на изменение соответствующего параметра, предотвращая опасное явление. Примеры реализации данного принципа: предохранительные клапаны, разрывные мембраны, защитное заземление, молниеотводы, предохранители и др.
Принцип информации заключается в передаче и усвоении персоналом сведений, выполнение которых обеспечивает соответствующий уровень безопасности, предупредительные надписи, маркировка оборудования и др.
Принцип классификации (категорирования) состоит в делении объектов на классы и категории по признакам, связанным с опасностями. Примеры: санитарно-защитные зоны (5 классов), категории производств (помещений) по взрыво-пожарной опасности (А, Б, В, Г, Д) и др.
методов обеспечения безопасности
Ноксосфера — это пространство, в котором постоянно существуют или периодически возникают опасности.
Гомосфера – пространство (рабочая зона), где находится человек в процессе рассматриваемой деятельности.
Объединение гомосферы и ноксосферы с точки зрения безопасности недопустимо, но не всегда возможно.
На основании анализа возможных опасностей и их последствий можно выявить общие закономерности, на базе которых сформулированы три наиболее общих метода защиты от опасностей:
Пространственное и (или) временное разделение гомосферы и ноксосферы. Это достигается средствами дистанционного управления, автоматизации, роботизации, специальной организации и др.
Нормализация ноксосферы путем исключения или уменьшения количественных характеристик опасности. Это совокупность мероприятий, защищающих человека от шума, газа, пыли и пр. средствами коллективной защиты.
Адаптация человека к условиям ноксосферы и повышение ее защищенности. В методе реализованы возможности профессионального отбора, обучения, психологического воздействия, использования средств индивидуальной защиты.
В реальных условиях реализуется комбинация всех трех факторов.
Средства обеспечения безопасности.
Средства обеспечения безопасности делятся на средства коллективной (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ).
В свою очередь, СКЗ и СИЗ делятся на группы в зависимости от характера опасностей, конструктивного исполнения, области применения и т.д.
ТЕОРИЯ РИСКА
Основные положения теории риска.
Одной из основных задач БЖД является определение количественных характеристик опасности (идентификация).
Только зная эти характеристики, можно на основе общих методов разработать эффективные методы частной безопасности и оценить существующие системы и технические объекты с точки зрения их безопасности для человека.
При анализе технических систем широко используется понятие надежности.
Надежность — свойство объекта выполнять и сохранять во времени заданные ему функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.
Надежность является внутренним свойством объекта. Он проявляется во взаимодействии этого объекта с другими объектами внутри технической системы, а также с внешней средой, которая представляет собой объект, с которым сама техническая система взаимодействует согласно своему назначению. Это свойство определяет эффективность работы технической системы с течением времени через ее показатели. Являясь комплексным свойством, надежность объекта ( в зависимости от его назначения и условий эксплуатации) оценивается через показатели частных свойств — безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохранности — в отдельности или определенном сочетании.
При анализе безопасности технической системы характеристики ее надежности не дают полной информации. необходимо проанализировать возможные последствия отказов технической системы с точки зрения повреждения оборудования и последствий для людей, находящихся поблизости. Следовательно, расширение анализа надежности с целью включения рассмотрения последствий, ожидаемой частоты их возникновения, а также ущерба, вызванного потерей оборудования и гибелью людей, является оценкой риска. Конечным результатом исследования степени риска может быть, например, следующее утверждение: «Возможное количество человеческих жертв в течение года из-за отторжения равно N человек”.
Таким образом, можно дать следующее определение риска: риск — частота реализации опасностей. Количественная оценка риска — это отношение числа тех или иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период.
Пример. Определить риск гибели человека на производстве за год, если известно, что ежегодно погибает около n =14000 человек, а численность работающих составляет N =140 млн. человек:
С точки зрения общества в целом интересно сравнение полученной величины со степенью риска обычных условий человеческой жизни, для того чтобы получить представление приемлемом уровне риска и иметь основу для принятия соответствующих решений.
По данным американских ученых индивидуальный риск гибели по различным причинам, по отношению ко всему населению США за год составляет:
| Автомобильный транспорт | 3´10 -4 . |
| Падение | 9´10 -5 . |
| Пожар и ожог | 4´10 -5 . |
| Утопление | 3´10 -5 . |
| Отравление | 2´10 -5 . |
| Огнестрельное оружие и станочное оборудование | 1´10 -5 . |
| Водный, воздушный транспорт | 9´10 -6 . |
| Падающие предметы, эл. ток | 6´10 -6 . |
| Железная дорога | 4´10 -6 . |
| Молния | 5´10 -7 . |
| Ураган, торнадо | 4´10 -7 . |
Поэтому полная безопасность не может быть гарантирована никому, независимо от образа жизни.
При уменьшении риска ниже уровня 1´10 -6 в год общественность не выражает чрезмерной озабоченности и поэтому редко предпринимаются специальные меры для снижения степени риска (мы не проводим свою жизнь в страхе погибнуть от удара молнии).
Основываясь на этой предпосылке, многие специалисты принимают величину 1´10-6 как тот уровень, к которому следует стремиться, устанавливая степень риска для технических объектов. Во многих странах эта величина закреплена в законодательном порядке. Пренебрежимо малым считается риск 1´10-8 в год.
Следует отметить, что оценка риска определенных событий может проводиться только при наличии достаточного количества статистических данных. В противном случае данные будут неточными, поскольку здесь мы имеем дело с так называемыми «редкими явлениями», к которым классический вероятностный подход не применим. “Так, например, до чернобыльской аварии риск гибели в результате аварии на атомной электростанции оценивался в 2´10 -10 в год”.
Анализ рисков позволяет выявить наиболее опасные виды деятельности человека. По данным американских ученых частота несчастных случаев со смертельным исходом составляет (по времени суток) (рис.3):
Рис. 3. Наиболее опасные деятельности человека.
Следовательно, все технические и социальные аспекты необходимо рассматривать во взаимосвязи. В то же время можно обеспечить приемлемый риск, который сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет собой определенный компромисс между уровнем безопасности и шансами на ее достижение.
Упрощенный пример определения приемлемого риска можно проиллюстрировать графиком (рис.5):
Излишние затраты на повышение надежности технических систем могут нанести ущерб социальной сфере. Допустимый размер риска определяется уровнем развития компании и темпами научно-технического прогресса.
Первоначальный толчок к созданию численных методов оценки надежности дала авиационная промышленность. После Первой мировой войны в связи с увеличением интенсивности полетов и авиакатастроф были разработаны критерии надежности самолетов и требования к уровню безопасности. В частности, проведен сравнительный анализ одномоторных и многомоторных самолетов с точки зрения успешного завершения полета и выработаны требования по частоте аварий, отнесенных к 1ч. полетного времени. К 1960г., например, было установлено, что одна катастрофа приходится в среднем на 1млн. посадок. Таким образом, для автоматических систем посадки самолетов можно было бы установить требования по уровню риска, не превышающего одной катастрофы на 1´10 7 посадок.
Дальнейшее развитие аппарата математической надежности применительно к сложным последовательным системам показало невозможность применения старого закона «цепь не сильнее своего самого слабого звена”. Был получен закон произведения для последовательных элементов:
Следовательно, в системе последовательного типа надежность отдельных элементов должна быть значительно выше, чтобы система функционировала удовлетворительно.
В 1940-х годах повышение надежности пошло по пути улучшения конструкционных материалов, повышения точности и качества изготовления и сборки изделий. Большое внимание уделялось техническому обслуживанию и ремонту оборудования (до тех пор, пока министерство обороны США не обнаружило, что годовая стоимость обслуживания оборудования составляет 2$ на каждый 1$ его стоимости; т.е. при 10-летнем сроке его эксплуатации необходимо 20млн.$ на содержание оборудования стоимостью 1млн.$).
В дальнейшем от анализа надежности технических систем мы начали переходить к оценке рисков, в том числе к анализу некорректных действий оператора. Сильный толчок развитию теории надежности дала военная техника: необходимость поразить цель «одним выстрелом”.
Развитие космонавтики и ядерной энергетики, усложнение авиационной техники привело к тому, что изучение системной безопасности было выделено в самостоятельное отдельное направление деятельности. В 1969г. Министерство обороны США приняло Программу обеспечения надежности систем, подсистем и оборудования MIL-STD-882: требования в качестве основного стандарта для всех промышленных подрядчиков в военных программах. А параллельно Минобороны разработало требования к надежности, производительности и ремонтопригодности промышленной продукции.
Методика изучения риска.
Изучение риска проводится в три стадии
Первая стадия : предварительный анализ опасности.
Риск чаще всего связан с бесконтрольным освобождением энергии или утечками токсических веществ (факторы мгновенного действия).
Обычно одни отделения предприятия представляют большую опасность, чем другие, поэтому в самом начале анализа следует разбить предприятие, для того чтобы выявить такие участки производства или его компоненты, которые являются вероятными источниками бесконтрольных утечек. Поэтому первым шагом будет:
- Выявление источников опасности (например, возможны ли утечки ядовитых веществ, взрывы, пожары и т.д.?);
- Определение частей системы (подсистем), которые могут вызвать эти опасные состояния (химические реакторы, емкости и хранилища, энергетические установки и др.)
Средствами понимания опасностей в системе являются технический анализ и подробное рассмотрение окружающей среды, рабочего процесса и самого оборудования. При этом очень важно знание степени токсичности, правил безопасности, взрывоопасных условий, прохождения реакций, коррозионных процессов, условий возгораемости и т.д.
Список возможных опасностей — главный инструмент их выявления. Фирма “Боинг” использует следующий перечень:
Обычное топливо.
Двигательное топливо.
Инициирующие взрывчатые вещества.
Заряженные электрические конденсаторы.
Аккумуляторные батареи.
Статические электрические заряды.
Емкости под давлением.
Пружинные механизмы.
Подвесные устройства.
Газогенераторы.
Электрические генераторы.
Радиоактивные источники излучения.
[Электронный ресурс]//URL: https://management.econlib.ru/referat/bjdriski/
Падающие предметы.
Катапультированные предметы.
Нагревательные приборы.
Насосы, вентиляторы.
Вращающиеся механизмы.
Приводные устройства.
Ядерная техника.
и т.д.
Процессы и условия, представляющие опасность:
Разгон, торможение.
Загрязнения.
Коррозия.
Химическая реакция (диссипация, замещение, окисление).
Электрические: поражение током; ожог; непредусмотренные включения; отказы источника питания; электромагнитные поля.
Взрывы.
Пожары.
Нагрев и охлаждение: высокая температура; низкая температура; изменение температуры.
Утечки.
Влага: высокая влажность; низкая влажность.
Давление: высокое; низкое; быстрое изменение.
Излучения: термическое; электромагнитное; ионизирующее; ультрафиолетовое.
Механические удары и т.д.
Обычно необходимы определенные ограничения на анализ технических систем и окружающей среды (Например, нерационально в деталях изучать параметры риска, связанного с разрушением механизма или устройства в результате авиакатастрофы, т.к. это редкое явление, однако нужно предусматривать защиту от таких редких явлений при анализе ядерных электростанций, т.к. это влечет за собой большое количество жертв).
Поэтому необходим следующий шаг.
Введение ограничений на анализ риска (например, нужно решить, будет ли он включать детальное изучение риска в результате диверсий, войны. ошибок людей, поражения молнией, землетрясений и т.д.).
Таким образом, цель первого этапа анализа рисков — определить систему и обозначить потенциальные опасности.
Опасности, однажды выявленные, характеризуются в соответствии с вызываемыми ими последствиями.
Характеристика производится в соответствии с категориями критичности:
1 класс — пренебрежимые эффекты;
2 класс — граничные эффекты;
3 класс — критические ситуации;
4 класс — катастрофические последствия.
В дальнейшем необходимо наметить предупредительные меры (если такое возможно) для исключения опасностей 4-го класса (3-го, 2-го) или понижения класса опасности. Возможные решения, которые следует рассмотреть, представляются в виде алгоритма, называемого деревом решений для анализа опасностей (рис.6).
Рис.6. Дерево решений.
Впоследствии можно принять необходимые решения, чтобы внести поправки в конструкцию в целом или изменить конструкцию оборудования, изменить цели и функции и ввести аномальные действия с использованием устройств безопасности и сигнализации.
Типовая форма, заполняемая при проведении предварительного анализа риска имеет следующий вид (рис.7.).
Рис.7. Типовая форма для проведения предварительного анализа.
Аппаратура или функциональный элемент, подвергаемые анализу.
Соответствующая фаза работы системы или вид операции.
Анализируемое оборудование или операция, которые по своей природе опасны.
Состояние, нежелательное событие или ошибка, из-за которых опасный элемент может привести к определенному опасному состоянию.
Опасное состояние, которое может возникнуть в результате взаимодействия элементов в системе или в системе в целом.
Нежелательные события или дефекты, которые могут вызвать опасное состояние, которое приведет к некоторому типу возможной аварии.
Любая возможная авария, произошедшая в результате определенного опасного состояния.
Возможные последствия возможной аварии, если она произойдет.
Качественная оценка потенциальных последствий для каждого опасного состояния в соответствии со следующими критериями:
- класс 1 — безопасный (состояние, связанное с ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, а также неправильной работой), не приводит к существенным нарушениям и не вызывает повреждений оборудования и несчастных случаев с людьми;
- класс 2 — граничный (состояние, связанное с ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, а также неправильной работой), приводит к нарушениям в работе, может быть компенсировано или взято под контроль без повреждений оборудования или несчастных случаев с персоналом;
- класс 3 — критический: (состояние, связанное с ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, а также неправильной работой), приводит к существенным нарушениям в работе, повреждению оборудования и создает опасную ситуацию, ситуацию требующую немедленных мер по спасению персонала и оборудования;
— класс 4 — катастрофический (состояние, связанное с ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, а также неправильной работой), приводит к последующей потере оборудования и (или) гибели или массовому травмированию персонала.
Рекомендуемые защитные меры для исключения или ограничения выявленных опасных состояний и (или) потенциальных аварий; рекомендуемые превентивные меры должны включать требования к элементам конструкции, введение защитных приспособлений, изменение конструкций, введение специальных процедур и инструкций для персонала.
Внедренные превентивные меры должны регистрироваться, а состав оставшихся существующих превентивных мер должен контролироваться.
Следовательно, предварительный анализ опасностей — это первая попытка идентифицировать оборудование технической системы и отдельные события, которые могут привести к возникновению опасностей, и выполняется на ранней стадии разработки системы.
Пример предварительного анализа опасности химического реактора:
| Подсистема или операция | Ситуация | Опасный элемент | Событие, вызывающее опасное состояние | Опасные условия | Событие, вызывающее опасные условия | ПотенциальØная авария | Последствия | Класс опасности | Мероприятия | ||
| Емкость для хранения щелочи | 1. Эксплуатация | 1, Сильный окислитель | 1. Щелочь загрязнена смазочным маслом | 1. Возможность сильной реакции от восстановления или окисления | 1. Выделение достаточного количества энергии для начала реакции | 1. Взрыв | 1. Ранение персонала, повреждение близлежащих построек | IV | Держите щелочи на достаточном расстоянии от всех источников загрязнения. Контроль чистоты элементов оборудования | ||
| 2. Заправка емкости щелочью | 2. Коррозия | 2. Содержимое емкости загрязнено парами воды | 2. Образование ржавчины внутри бака | 2. Увеличение давления в емкости при закчке щелочи | 2. Разрушение емкости под давлением | 2. Ранение персонала, повреждение близлежащих построек | IV | Использование емкостей из коррозионностойких сплавов, размещение их на достаточном расстоянии от другого оборудования и персонала | |||
Вторая стадия : выявление последовательности опасных ситуаций.
Второй этап начинается после настройки системы и завершения предварительного анализа рисков. Дальнейшее исследование производят с помощью двух основных аналитических методов:
- построения дерева событий;
- построения дерева отказов.
Рассмотрим построение дерева событий и дерева отказов на примере ядерного реактора.
Пусть на первой стадии (предварительный анализ опасности) было установлено, что наибольший риск связан с радиоактивными утечками, а подсистемой, с которой начинается риск, является система охлаждения реактора (рис.8).
Рис.8. Семь главных задач, решаемых при анализе безопасности реактора.
Анализ риска на второй стадии начинается с прослеживания последовательности возможных событий, начиная от инициирующего события (разрушения трубопровода холодильной установки), вероятность которого равна Р А.
Обратимся к блоку 1 и рассмотрим дерево событий (рис.9).
Авария начинается с разрушения трубопровода, имеющего вероятность возникновения Р А . Также анализируются возможные сценарии развития событий, которые могут последовать за разрушением трубопровода.
На основе анализа возможных событий строится дерево отказов (рис.9).
При этом выполняется правило: верхняя ветвь соответствует желательному событию (“успех”), нижняя нежелательному (“отказ”).
А – поломка трубопровода; В – электропитание; С – автоматическая система охлаждения реактора; D – удаление радиоактивных продуктов; Е – целостность замкнутого контура.
Рис.9. Способ упрощения дерева событий.
На практике дерево отказов анализируется с использованием обычной инженерной логики и упрощается за счет отбрасывания ненужных «событий.
Например, если отсутствует электропитание (В), то никакие действия, предусмотренные на случай аварии, не могут производиться (не работают насосы, системы охлаждения и т.д.).
В результате, упрощенное дерево отказов не содержит выбора в случае отсутствия электропитания и т.д.
Таким образом, второй этап заканчивается определением всех возможных вариантов отказа в системе и поиском значений вероятности для этих вариантов.
Третья стадия : анализ последствий.
При анализе последствий используются данные, полученные на этапе предварительной оценки опасности и на этапе определения последовательности опасных ситуаций.
По данным дерева отказов и полученным значениям вероятности возможных отказов можно построить гистограмму частот для различных величин утечек (на примере ядерного реактора).
Рис.10. Гистограмма частот для различных величин утечек.
Если по данным гистограммы построить кривую, то мы получим предельную кривую частоты аварийных утечек (кривая Фармера).
Считается, что кривая отделяет верхнюю область неприемлемо высокого риска от области приемлемого риска ниже и слева от кривой.
Рис.11. Кривая Фармера.
Другие приемы анализа риска
1. Анализ видов отказов и последствий.
С помощью анализа видов отказов и последствий систематически, на основе последовательного рассмотрения одного элемента за другим анализируются все возможные виды отказов или аварийные ситуации и выявляются их результирующие воздействия на систему. Отдельные аварийные ситуации и виды отказов элементов выявляются и анализируются для того чтобы определить их воздействие на другие близлежащие элементы и систему в целом.
Анализ видов отказов и последствий существенно более детальный, чем анализ с помощью дерева отказов, так как при этом необходимо рассмотреть все возможные виды отказов или аварийные ситуации для каждого элемента системы
Например, реле может отказать по следующим причинам:
- контакты не разомкнулись или не сомкнулись;
- запаздывание в замыкании или размыкании контактов;
- короткое замыкание контактов на корпус, источник питания, между контактами и в цепях управления;
- дребезг контактов (неустойчивый контакт);
- контактная дуга, генерирование помех;
- разрыв обмотки;
- короткое замыкание обмотки;
- низкое или высокое сопротивление обмотки;
- перегрев обмотки.
Для каждого вида отказа анализируются последствия, намечаются методы устранения или компенсации отказов.
Дополнительно для каждой категории должен быть составлен перечень необходимых проверок.
Например, для баков, емкостей, трубопроводов этот перечень может включать следующее:
- переменные параметры (расход, количество, температура, давление, насыщение и т.д.);
- системы (нагрева, охлаждения, электропитания, управления и т.д.);
- особые состояния (обслуживание, включение, выключение, замена содержимого и т.д.);
- изменение условий или состояния (слишком большие, слишком малые, гидроудар, осадок, несмешиваемость вибрация, разрыв, утечка и т.д.)
Используемые при анализе формы документов подобны применяемым при выполнении предварительного анализа опасностей, но в значительной степени детализирован.
2. Анализ критичности.
Этот вид анализа предусматривает классификацию каждого элемента в соответствии со степенью его влияния на выполнение общей задачи системой. Устанавливаются категории критичности для различных видов отказов:
- категория 1 – отказ, приводящий к дополнительному незапланированному обслуживанию;
- категория 2 – отказ, приводящий к задержкам в работе или потере трудоспособности;
- категория 3 – отказ, потенциально приводящий к невыполнению основной задачи;
- категория 4 – отказ, потенциально приводящий к жертвам.
Данный метод не дает количественной оценки возможных последствий или ущерба, но позволяет ответить на следующие вопросы:
- какой из элементов должен быть подвергнут детальному анализу с целью исключения опасностей, приводящих к возникновению аварий;
- какой элемент требует особого внимания в процессе производства;
- каковы нормативы входного контроля;
- где следует вводить специальные процедуры, правила безопасности и другие защитные мероприятия;
- как наиболее эффективно затратить средства для предотвращения аварий.
Сравнительные данные различных методов анализа.
Предварительный анализ опасностей – определяет опасности для системы и выявляет элементы для проведения анализа с помощью дерева отказов и анализа последствий. Частично совпадает с методом анализа последствий и анализом критичности.
Преимущества: является первым необходимым шагом.
Недостатки: нет.
Анализ с помощью дерева отказов – начинается с инициирующего события, затем рассматриваются альтернативные последовательности событий.
Преимущества: широко применим, эффективен для описания взаимосвязей отказов, их последовательности и альтернативных отказов.
Недостатки: большие деревья отказов трудны в понимании, требуется использование сложной логики. Непригодны для детального изучения.
Анализ видов отказов и последствий – рассматривает все виды отказов по каждому элементу. Ориентирован на аппаратуру.
Преимущества: прост для понимания, широко применим, непротиворечив, не требует применения математического аппарата.
Недостатки: рассматривает неопасные отказы, требует много времени, часто не учитывает сочетания отказов и человеческого фактора.
Анализ критичности – определяет и классифицирует элементы для усовершенствования системы.
Преимущества: прост для пользования и понимания, не требует применения математического аппарата.
Недостатки: часто не учитывает эргономику, отказы с общей причиной и взаимодействие системы.
На практике, при исследовании опасности системы, чаще всего последовательно применяются различные методы (например, предварительный анализ, затем — дерево отказов, затем – анализ критичности и анализ видов отказов и последствий).
Для оценки эффективности затрат, связанных с уменьшением риска, можно использовать упрощенный подход, рассмотренный ранее (график R т + Rсэ ) или воспользоваться другими.
Одним из способов оценки уменьшения риска является сравнение оцениваемых затрат с ожидаемыми результатами в денежном выражении. Этот вид анализа противоречив, так как требует оценки безопасности для человеческой жизни в стоимостном выражении.
В исследовательской лаборатории “Дженерал моторс” разработан способ оценки, не касающийся этой проблемы, сосредотачивая внимание на продолжительности жизни. Исходная предпосылка: средства для сокращения риска предназначены увеличить продолжительность жизни.
В методе используются данные по всем категориям смертельного риска и определяется их влияние на продолжительность жизни независимо для каждой категории. Таким способом определяется возможность увеличения продолжительности жизни в годах или днях благодаря внедрению мероприятий по уменьшению риска. В сочетании с оценками затрат это помогает определить эффективность таких мероприятий (рис.3).
Главной целью при изучении опасностей, свойственных системе, является определение причинных взаимосвязей между исходными аварийными событиями, относящимися к оборудованию, персоналу и окружающей среде и приводящими к авариям в системе, а также отыскание способов устранения вредных воздействий путем перепроектирования системы или ее усовершенствования.
Причинные взаимосвязи можно установить с помощью одного из рассмотренных методов, а затем подвергнуть качественному и количественному анализам. После того, как сочетания исходных аварийных событий, ведущих к возникновению опасных ситуаций в системе выявлены, система может быть усовершенствована и опасности уменьшены.
Необходимо отметить, что использование некоторых из упрощенно рассмотренных выше методов требует работы со сложными логическими структурами, их построение и количественный анализ требует, по меньшей мере, твердых знаний математической логики, булевой алгебры, теории множеств и других сложных разделов современной математики.
