Опасности технических систем и защита от них.

Лекция 1.

Анализ опасностей. Предмет анализа опасностей.

Система «Человек – машина - окружающая среда (ЧМС) является объектом анализа опасностей. ЧМС – единый комплекс, предназначенный для выполнения определенных функций, в котором объединены технические объекты, люди и окружающая среда, взаимодействующие друг с другом.

Взаимодействия могут быть локальными, межрегиональными и глобальными. Могут быть штатными и нештатными.

Определения используемые в аппарате анализа опасностей.

Чепе – нежелательное, непреднамеренное события в системе ЧМС, нарушающее обычный ход вещей и проходящее в относительно короткий отрезок времени.

Несчастный случай – чепе, заключающееся в повреждении организма человека.

Отказ – чепе, заключающееся в нарушении работоспособности компонента системы.

Инцидент – вид отказа, связанный с неправильными действиями или поведением человека.

Анализ опасностей позволяет предусмотреть и предотвратить чепе. главный момент в анализе поиск ответов на вопросы:

1. Какие объекты являются опасными?

2. Какие чепе можно предотвратить?

3. Какие чепе нельзя устранить полностью и как часто они будут иметь место?

4. Какие повреждения неустранимые чепе могут нанести людям, материальным объектам, окружающей среде?

Анализ опасностей описывает качественную и количественную меру опасности и организует планирование предупредительных мероприятий. Анализ основан на знании алгебры логики и событий, теории вероятностей, статистическом анализе, требует инженерных знаний и системного подхода.

Общий подход к анализу опасностей

С помощью анализа опасностей можно определить источники опасностей, потенциальные чепе, последовательности развития событий, вероятности чепе и смягчения последствий. На практике анализ опасностей начинают с грубого исследования, позволяющего идентифицировать в основном источники опасностей. Затем при необходимости может быть проведен качественный анализ.

Качественный анализ включает:

1.предварительный анализ опасностей (ПАО)

2.анализ последствий отказов (АПО)

3.анализ опасностей с помощью дерева причин

4.анализ опасностей с помощью дерева последствий

5.анализ опасностей методом потенциальных отклонений

6.анализ ошибок персонала

7.причинно-следственный анализ

При проведении ПАО выявляют наличие взрывопожарных и токсичных веществ, компонентов объекта, в которых возможно их присутствие, потенциальные чепе от неконтролируемых реакций и при превышении давления.

АПО – метод идентификации опасностей основанный на системном подходе и имеющий характер прогноза. этим методом можно оценить опасный потенциал любого объекта.

АОДП – выполняют в следующем порядке: выбирают потенциальное чепе, выявляют все факторы, которые могут привести к заданному чепе. По результатам этого анализа строят ориентированный граф. Вершина этого графа занумерована потенциальным чепе. Поэтому граф является деревом. дерево состоит из всех причин – событий, которые делают возможным заданное чепе.

Анализ опасностей с помощью дерева последствий (АОДПО) отличается от АОДП, тем что при АОДПО задается потенциальное чепе – инициатор

и исследуют всю группу событий - последствий к которым оно может привести. Необходимо хорошо знать объект, вспомогательное оборудование, параметры окружающей среды, организационные вопросы.

Анализ опасностей методом потенциальных отклонений. (АОМПО)

отклонение – режим функционирования какого-либо объекта, системы, процесса или какой либо их части, отличаются в той или иной мере от конструкторского предназначения (замысла). Этим методом анализируют опасности герметичных процессов и систем, наибольшее распространение он получил в химической промышленности.

Анализ ошибок персонала (АОП) включает следующие этапы: выбор системы и виды работы; определение цели; идентификацию вида потенциальной ошибки, идентификацию последствий, идентификацию возможности исправления ошибки, идентификацию причины ошибки, выбор метода: предотвращения ошибки, оценку вероятности ошибки, оценку вероятности исправления ошибки, расчет риска, выбор путей снижения риска. Вероятность ошибки оператора зависит от стажа работы и наличия стрессовых условий на рабочем месте.

Причинно-следственный анализ (ПСА) выявляет причины происшедшего чепе. Он завершается прогнозом новых чепе и составлением плана мероприятий по их предупреждению.

Количественный анализ опасностей.

Численный анализ риска.

Риск – это вероятность экономического или финансового проигрыша, физического повреждения или причинения вреда в какой-либо форме из-за наличия неопределенности, связанной с желанием осуществить определенный вид действий. Для оценки риска используют различные математические формулы, выбор которых зависит от имеющейся информации.

Стандартные показатели несчастного случая.

К показателям относят коэффициенты и показатели частоты и тяжести несчастных случаев. Коэффициент частоты несчастных случаев есть отношение числа наступивших несчастных случаев к реперному числу несчастных случаев, определенному за тот же период времени

К_ч=N/N_*

N_*=α_м*М; α_м=10^-3нс/чел

М – среднее число рабочих поврежденных опасности.

Показатель тяжести несчастных случаев (коэффициент нетрудоспособности)

К_н=Д/Д_*

Д – число всех дней нетрудоспособности.

Д_* - реперное число нетрудоспособных дней β_т =10^-3дн/ч, Д_*= β_т*Т, Т – число часов отработанных за рассматриваемый период времени рабочими которые подвергаются воздействию опасности.

Коэффициент тяжести несчастных случаев определяется как число всех дней нетрудоспособности, приходящееся на число несчастных случаев.

К_т=Д/N

При расчете характеристик несчастных случаев возникает вопрос: как быть если среди несчастных случаев были такие которые привели к летальному исходу или полной потере трудоспособности? ответ на этот вопрос пытаются дать путем установления эквивалента. Ориентировочно и неофициально полагают что один летальный исход может быть приравнен к 6000-7500 дням потери работоспособности. Однако в настоящее время показатели несчастных случаев обычно рассчитывают отдельно для летальных и не летальных исходов.

Анализ последствий чепе

Включает следующие:

1. описание потенциальных чепе

2. оценку их вероятностей

3. количественную оценку возможных последствий, например, проливов и выбросов, обладающих повреждающими свойствами (токсичностью, взрывоопасностью и т. д.)

4. расчет рассеивания выбросов и испарения проливов

5. оценку других повреждающих факторов (радиации, ударной волны)

6. суммарную оценку ущерба

первые два пункта могут быть выполнены, исходя из результатов анализа опасностей, для выполнения других пунктов использовать специальные модели.

Большой класс задач связан с выбросом в атмосферу радиоактивных и других хим. веществ, чтобы оценить последствия такой аварии необходимо уметь рассчитывать поле концентраций.