- •Глава 1. Надежность технических систем.
- •Состояния системы
- •1.1.2. Классификация отказов:
- •1.1.3. Показатели надежности
- •Количественные показатели безотказности и математи- ческие модели надежности.
- •1.2.1. Статистические и вероятностные формы
- •Представления показателей безотказности
- •Регламентируемые воздействия в системе на отдельные ее составляющие
- •1.2.1.1. Вероятность безотказной работы (вбр) и вероятность отказа (во)
- •Плотность распределения отказов (про)
- •Интенсивность отказов (ио)
- •1. 2. 1. 4. Средняя наработка до отказа
- •Математические модели надежности
- •1.2.2.1. Экспоненциальное распределение
- •Нормальное распределение
- •Надежность технических систем
- •1.3.1. Понятие технической системы (тс)
- •Задачи и этапы расчета надежности систем.
- •Структурно – логические схемы
- •Обобщенные расчетные выражения для последовательно – параллельных систем
- •4 2 Рис. 1.13. Соединение элементов системы в типовых структурах: а) параллельное; б) последовательное; в) сме- шанное; г) параллельно-последовательное; д) мостиковая схема.
- •1.3.5.1 Система с последовательным соединением элементов
- •1.3.5.2. Система с параллельным соединением элементов
- •Способы преобразования сложных структур
- •1.3.6. Логико-вероятностный метод расчета надежности систем с помощью дерева отказов.
- •1.3.6.1. Назначение дерева отказов
- •1.3.6.2. Основные блоки дерева отказов
- •Возникновение пожара
- •Процедура построения дерева отказов
- •Определение вероятности головного события системы
- •Логическими структурными схемами (в, г)
- •1.3.7. Вопросы контрольного задания к главе 1.
- •1.3.8. Контрольные задачи
- •Оценка надежности человека как звена сложной технической системы
- •2.1. Причины совершения ошибок
- •Ранжировка суждений о риске
- •Методология прогнозирования ошибок. Методы прогнозирования частоты ошибок человека основываются на
- •Согласно рис. 2.2 вероятность успешного выполнения задания по [1,3] равна:
- •Принципы формирования баз данных об ошибках человека Базы данных об ошибках человека необходимы для анализа и прогнозирова-
- •Вопросы контрольного задания к главе 2.
- •Глава 3. Техногенный риск.
- •3.1. Основные положения теории риска
- •3.1.1. Понятие риска
- •Анализ риска
- •Оценивание риска
- •Снижение/контроль риска
- •Концепция анализа риска
- •Цель и основные концепции риска.
- •Управление рисками и распределение рисков по категориям
- •Применение анализа риска на различных стадиях жизненного цикла.
- •Процесс анализа риска
- •3.3.1 Общие положения
- •Определение области применения
- •Документация
- •3.3.2 Определение области применения
- •3.3.3. Идентификация опасности и предварительная оценка последствий
- •3.3.4. Оценка величины риска
- •3.3.4.1. Анализ частот
- •3.3.4.2. Анализ последствий
- •3.3.4.3. Вычисления
- •3.3.4.4. Неопределенности
- •3.3.4.5. Проверка анализа
- •3.3.4.6. Документальное обоснование
- •3.4.3. Методы анализа
- •3.4.3.1. Идентификация опасности
- •Перечень наиболее распространенных методов, используемых при анализе риска
- •Перечень дополнительных методов, используемых при анализе риска
- •3.4.3.2. Качественная оценка риска
- •3.4.3.3. Анализ частот
- •3.4.3.4 Анализ последствий
- •3.5. Риск на промышленных объектах
- •Классификация источников и уровней риска смерти человека в промышленно развитых странах (r – число смертельных случаев чел-1год-1)
- •Приемлемая граница
- •Уровни измене-ния риска
- •Классификация и характеристика видов риска
- •Источник и факторы индивидуального риска
- •Источник и факторы технического риска
- •Источник и факторы экологического риска
- •Источник и факторы экологического риска
- •3.6. Формирование и развитие риска на промышленных объектах
- •Объект («система»)
- •3.7. Проблема надежности и риска в строительстве
- •3.7.1. Особенности определения риска строительных техноприродных объектов
- •3.8. Опыт и практика анализа и управления риском
- •3.8.1. Анализ риска: понятие и место в обеспечении безопасности технических и техноприродных систем
- •3.8.2. Оценка риска: понятие и место в обеспечении безопасности технических и техноприродных систем
- •3.8.3. Управление риском: понятие и место в обеспечении безопасности технических и техноприродных систем
- •3.8.4. Общность и различие процедур оценки и управления риском
- •3.8.5. Количественные показатели риска
- •3.8.6. Опыт обеспечения безопасности с использованием концепции «приемлемого» риска
- •2, 3, 4, 5 – Зона соответственно чрезвычайно высокого, высокого, приемлемого и низкого риска
- •Оценка применимости методов анализа риска
- •Матрица «вероятность –тяжесть последствий»
- •Рекомендации по выбору методов анализа риска
- •Примеры применения методов анализа опасности и оценки риска
- •Перечень отклонений при применении метода изучения опасности и работоспособности компрессорного узла цеха холодильно-компрессорных установок (фрагмент результатов)
- •Исходные события «дерева отказа» (согласно рис. 3.14)
- •Вопросы контрольного задания к главе 3.
3.8.6. Опыт обеспечения безопасности с использованием концепции «приемлемого» риска
Традиционней подход к обеспечению, безопасности при эксплуатации технических систем и технологий базируется на концепции «абсолютной безопасности» - ALAPA (аббревиатура от «As Low As Practicable Achievable»: «настолько низко, насколько это достижимо практически»). То есть внедрение всех мер зашиты, которые практически осуществимы. Как показывает практика, такая концепция не адекватна законам техносферы. Эти законы имеют вероятностный характер, и абсолютная безопасность достигается лишь в системах, лишенных запасенной энергии. Требование абсолютной безопасности, подкупающее своей гуманностью, оборачивается трагедией для людей, потому что обеспечить нулевой риск в действующих системах невозможно, и человек должен быть ориентирован на возможность возникновения опасной ситуации,
т. е. ориентирован на соответствующий риск.
2
3
4
5
Современный
мир отверг концепцию абсолютной
безопасности и пришел к.
концепции
«приемлемого» (допустимого) риска. То
есть если нельзя создать абсолютно
безопасные технологии, обеспечить
абсолютную безопасность, то, очевидно,
следует стремиться к достижению хотя
бы такого уровня риска, с которым общество
в данное время сможет смириться. В силу
этих обстоятельств в промышленно
развитых странах начиная с конца 70-х ~~
начала 80-х гг. в исследованиях, связанных
с обеспечением безопасности, начался
переход от концепции «абсолютной»
безопасности к концепции «приемлемого»
риска. Степень внедрения этой концепции
в практическую деятельность сегодня
различна в разных странах и в некоторых
из них уже введена в законодательство.
Например, в Нидерландах эта концепция
в 1985 г. была принята парламентом страны
в качестве государственного закона.
Согласно ему, вероятность смерти в
течение года для индивидуума от
опасностей, связанных с техносферой,
более
10-6 считается недопустимой, а менее 10-8 — пренебрежимой. «Приемлемый» уровень риска выбирается в диапазоне 10-6 — 10-8 в год, исходя из экономических и социальных причин. Для сравнения: риск смерти человека, равный 10-6, соответствует риску, которому он подвергается в течение своей поездки на автомобиле на расстояние в 100 км, или полете на самолете на расстояние 650 км, или если он выкуривает 3/4 сигареты, или в течение 15 мин. занимается альпинизмом и т. д.
В
10-5
10-6
1
Рис. 3.12. Построение
зон индивидуаль-ного риска для опасного
предприятия (а) и транспортной магистрали
(б), по которой осуществляется перевозка
опасных грузов: 1
- изолинии равного риска;
1
2, 3, 4, 5 – Зона соответственно чрезвычайно высокого, высокого, приемлемого и низкого риска
Проблема уменьшения риска решается в Нидерландах настолько активно и последовательно, насколько это возможно при нынешнем уровне знаний.
Основные принципы такой деятельности закреплены в правительственной программе управления риском, которая является составной частью общей программы по защите окружающей среды.
Эксперты стараются определить риск всесторонне. Учитывают индивидуальный риск, социальный риск и даже риск для экосистем. Первый задается вероятностью гибели отдельного человека, второй — соотношением между количеством людей, которые могут погибнуть при одной аварии, и вероятностью такой аварии, а третий — процентом биологических видов экосистемы, на которых скажется вредное воздействие. Рассматриваются не только события, приводящие к мгновенной смерти, но и факторы, дающие отдаленные последствия, — например, использование пестицидов в сельском хозяйстве или загрязнение окружающей среды. Разработаны сложные комплексы компьютерных программ, способные вычислить вероятность аварии на предприятии, определить величину и характер опасных выбросов, учесть метеорологические условия, рельеф местности, расположение дорог и населенных пунктов и, в конечном счете, построить карту распределения риска.
Существует
уровень риска, который можно считать
пренебрежимо малым. Если риск от
какого-то объекта не превышает такого
уровня, нет смысла принимать дальнейшие
меры, но повышению безопасности, поскольку
это потребует значительных затрат. С
другой стороны, есть уровень максимального
приемлемого риска, который нельзя
превосходить, каковы бы ни были расходы.
Между двумя этими уровнями лежит
область, в которой и нужно уменьшать
риск, отыскивая компромисс между
социальной выгодой и финансовыми
убытками, связанными с повышением
безопасности.
Решение о том, какой уровень риска считать приемлемым, а какой нет, носит не технический, а политический характер и во многом определяется экономическими возможностями страны. Так, правительство и парламент Нидерландов законодательно установили такие уровни. Максимальным приемлемым уровнем индивидуального риска считается величина 10-6 в год. Иными словами, вероятность гибели человека в течение года не должна превышать одного шанса из миллиона. Пренебрежимо малым считается индивидуальный риск 10-8 в год. Для факторов, которые приводят к отдаленным опасным последствиям и не имеют порога действия, приняты эти же нормы. Если такие факторы сказываются лишь на превышении порога (например, предельно допустимой концентрации вредного вещества), то максимальный приемлемый уровень риска соответствует порогу. Максимальным приемлемым уровнем риска для экосистем считается тот, при котором может пострадать 5% видов биогеоценоза.
Два конкретных примера того, как работают такие нормы на практике. Голландская компания General Electric Plastics обратилась за разрешением на расширение производства на одном из своих заводов. На этот завод по желе зной дороге привозилось примерно 600 т хлора в неделю, а в качестве промежуточного реактива использовался фосген. Жители расположенного в 600 м поселка возражали против такого разрешения, поскольку боялись увеличения риска катастрофы. Эксперты провели расчет, и оказалось, что вклад фосгена в общий риск, создаваемый заводом, совсем невелик.
Зато расширение завода неминуемо приводило к увеличению объемов хранения и перегрузки хлора, в результате чего значительная часть поселка могла оказаться в зоне, где риск превышал 10-7. Из этой ситуации был найден довольно неожиданный выход: чтобы сделать завод более безопасным, требовалось не просто расширить его, но и начать собственное производство хлора. Тогда исчезла бы угроза, связанная с перевозкой и хранением этого ядовитого газа, и общая безопасность предприятия даже возросла бы. Такой выход устроил и местные власти, и руководителей компании.
Другой случай произошел на юго-востоке Голландии, где расположено крупное химическое предприятие, выпускающее среди прочего до полумиллиона тонн аммиака и акрилонитрита в год и отстоящее от ближайших поселков всего на 200 м. Когда местные власти предложили план застройки местности между поселком и предприятием, по существующим правилам был проведен анализ уровня риска в этой зоне. На территории завода находилось около 35 различных объектов, 10 из которых вносили главный вклад в общую угрозу. Каждый из них был тщательно изучен. Неожиданно обнаружилось, что многие считавшиеся раньше весьма опасными установки, на самом деле не играют той роли, которую им определяли. Зато в этой ситуации недооценивалась роль аммиака, находящегося в хранилищах.
