БЖД

Таблица 1.20 – Способы построения дерева отказов

Таблица 1.21 – Последовательность построения дерева отказов при помощи таблиц решений

1.2.4 Типовые задачи

Задача 1. Определить риск гибели человека на производстве, если ежегодно на производстве погибает 4 человека. Количество работающих на данном производстве составляет 14000 человек.

Решение

Риск гибели человека на производстве определяем по формуле

41

где m – количество нежелательных событий за определенный период; n – максимальное количество нежелательных событий за данный

период.

В данном случае риск составляет:

4

R 0,00029. 14000

Полученное значение риска значительно превышает значение допустимого риска, равного 10-6, следовательно, данное производство относится к категории особо опасных производств.

Задача 2. Определить риск гибели человека в дорожно-транспортных происшествиях, если за 5 лет в городе погибло в дорожно-транспортных происшествиях 50 человек. Численность населения в городе составляет 7000000 человек.

Решение

Риск гибели человека в дорожно-транспортных происшествиях определяем следующим образом:

50 / 5

R 0,0000014. 7000000

Полученное значение риска незначительно превышает значение допустимого риска.

Задача 3. Построить дерево отказов для системы «охлаждение резца смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ)». Рассчитать вероятность возникновения опасной ситуации «нет охлаждения резца» для различных вариантов протекания аварии, если вероятность безотказной работы насоса равна 0,98; клапана – 0,95 и вероятность отсутствия потока СОЖ равна 0,20.

Решение

Система состоит из следующих элементов: резец, насос, клапан. Взаимосвязь входных и выходных потоков элементов этой системы представлена на рисунке 1.8.

42

Рисунок 1.8 – Взаимосвязь элементов для системы охлаждения

Внутреннее состояние насоса считается зависящим от входного параметра со стороны окружающей среды. Входной параметр имеет два состояния: «нормальное функционирование» и «насос не работает». Давление СОЖ является выходом для насоса и входом в клапан. Давление может быть нормальным или нулевым. Внутреннее состояние клапана является другим его входом. Расход СОЖ является выходом для клапана. Расход может быть нормальным или нулевым. Резец имеет один вход - расход СОЖ. Охлаждение резца является выходом для резца.

Рассмотрим таблицы решений для всех элементов системы. У насоса имеется два входных события. Таблица решений для насоса приведена в таблице 1.22. Как видно из таблицы, данную таблицу решений можно упростить, так как строки 3 и 4 имеют идентичные события, за исключением графы – «Поток СОЖ». Эти строки заменяем одной и входное событие в этой графе заменяем на символ "не имеет значения" «-». Упрощенная таблица решений для насоса приведена в табл.1.23.

Таблица 1.22 – Таблица решений для насоса

43

Таблица 1.23 – Упрощенная таблица решений для насоса

Таблицы решений приведены для клапана в таблице 1.24, для резца – в таблице 1.25.

Таблица 1.24 – Таблица решений для клапана

На основе составленных таблиц решений для каждого элемента системы легко построить дерево отказов для нежелательного события – «нет охлаждения резца» (рисунок 1.9).

Построенное дерево отказов показывает все возможные варианты возникновения опасной ситуации. Имея данные по вероятности возникновения исходных событий, можно, двигаясь по дереву, определить вероятность конечного события – «нет охлаждения резца» для различных вариантов протекания аварии.

44

Рисунок 1.9 – Дерево отказов для системы охлаждения резца

Вероятность одновременного осуществления нескольких независимых событий определяют по формуле

где Р(1), Р(2), Р(3) – вероятность осуществления независимых исходных событий 1, 2 и 3.

Сумма вероятностей всех состояний элемента системы равна 1, то есть

где Р(1) – вероятность функционирования элемента системы; Р(2) – вероятность отказа элемента системы.

Вероятность возникновения аварии по 1-му варианту ( опасная ситуация вызвана отказом клапана) равна вероятности события 5:

P1 P(5) 1 0,95 0,05.

При расчете учитываем, что суммарная вероятность всех состояний кла-

45

пана равна 1 – формула (1.19).

Вероятность возникновения аварии по 2-му варианту (опасная ситуация вызвана отсутствием потока СОЖ) равна произведению вероятностей собы-

тий 1, 2 и 3:

P2 P(1)P(2)P(3) 0,95 0,98 0,2 0,186.

Вероятность 3-го варианта аварии, связанного с отказом насоса, равна произведению вероятностей событий 1 и 4:

P3 P(1) P(4) 0,95 (1 0,98) 0,019.

Полученные данные позволяют определить пути усовершенствования данной системы:

–обеспечение постоянного наличия потока СОЖ;

–введение в схему элементов, обеспечивающих автоматическое прекращение работы инструмента при отсутствии потока СОЖ (вероятность аварии будет определяться вероятностью отказа насоса).

1.2.5 Контрольные вопросы и задания

1Дать определение: опасность, причины и последствия опасностей, обнаружение опасностей. Перечислить основные классификации опасностей.

2Сформулировать аксиомы о потенциальной опасности.

3Что такое риск? Как классифицируется риск?

4Охарактеризовать и сравнить известные методики проведения оценки степени риска.

5В чем заключается концепция приемлемого риска?

6Как проводится системный анализ опасностей? Охарактеризовать его основные этапы.

7Перечислить и сравнить методы выявления последовательности опасных ситуаций.

8Дать характеристику метода анализа с помощью дерева отказов.

9Какие блоки используются при построении дерева отказов?

10Какая информация о технической системе необходима для проведения анализа ее опасности? Перечислите виды отказов системы.

11Какие способы используются для построения дерева отказов?

46

12Система состоит из последовательно соединенных элементов – насоса и клапана. Вероятность безотказной работы насоса и клапана – 0,98 и 0,95. Рассчитать вероятность отказа системы «нет потока воды» по различным вариантам. Какая из последовательностей опасных ситуаций наиболее вероятна?

13Система состоит из двух электрических нагревателей, которые могут отказать при замыкании на землю. Каждый нагреватель имеет выключатель, подключающий его к источнику питания. Если любой нагреватель отказывает при включенном выключателе, то возникающее в результате этого короткое замыкание вызывает, в свою очередь, короткое замыкание источника питания и полный выход системы из строя. Если один из выключателей отказывает в разомкнутом состоянии или ошибочно выключается до возникновения отказа нагревателя, то система работает на половину мощности. Построить дерево отказов. Недопустимые события - отказы выключателей и источника питания.

1.3 Управление безопасностью жизнедеятельности

1.3.1 Реферат

Принципы, методы и средства обеспечения безопасности деятельности. Психология безопасности. Управление персоналом. Профессиональ-

ный отбор. Подготовка профессиональных кадров. Мотивация. Пропаганда. Эргономические основы безопасности взаимодействия человека с тех-

ническими системами. Эргономика: предмет, задачи, эргономические требования. Взаимосвязь человека и машины. Функции человека в системах «человек – машина» (СЧМ). Совместимость характеристик человека и производственной среды. Надежность человека как звена сложной технической системы. Оценка надежности СЧМ.

Правовые и организационные основы управления безопасностью жизнедеятельности. Охрана и оптимизация окружающей среды. Производственная среда и безопасность деятельности человека.

47

1.3.2 Основные понятия и определения

Адейлогия новое направление в науке о безопасности, которое предусматривает переход от экстенсивного (наблюдательные функции) к интенсивному развитию теории и практики безопасности.

Безопасность эргатичной системы – интегральная характеристика,

которая определяется надежностью технической системы (машины), надежностью и качеством подготовки оператора, влиянием окружающей среды на человека и машину, степенью согласованности характеристик человека и техники.

Безотходное производство – способ производства продукции (в рамках процесса, предприятия, производственного комплекса), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле «сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы», то есть таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования. Создание безотходного производства – длительный процесс, требующий решения сложнейших взаимосвязанных технологических, организационных, психологических и других задач.

Вспомогательные средства труда делятся по назначению на техно-

логическую и организационную оснастку. Технологическая оснастка обеспечивает эффективную эксплуатацию основного оборудования на рабочих местах, организационная оснастка – эффективную организацию труда путем создания удобства и безопасности в эксплуатации и обслуживании основного производственного оборудования.

Гомосфера – пространство (рабочая зона), где находится человек в процессе рассматриваемой деятельности.

Информационная модель — условное отображение информации о состоянии объектов воздействия системы «человек — машина» и способов управления ими. Реализуется совокупностью средств отображения информации и органов управления. Эргономические требования к информационным моделям определяются назначением, организацией, структурой, принятым вариантом распределения функций в СЧМ, а также возможностями человека-оператора по восприятию информации и принятию решений.

48

Комфортная рабочая среда – рабочая среда, которая обеспечивает оптимальную динамику работоспособности человека, хорошее самочувствие и сохранение его здоровья.

Критерий оценки эффективности работы по управлению безопасностью – фактическая величина риска, который определяется совокупностью серьезности опасности и вероятности ее возникновения, то есть как произведение степени опасности на вероятность ее возникновения. Степени опасности: незначительная (или малозначительная), значительная, критическая (экстремальная, недопустимая). Вероятность возникновения опасности: низкая, средняя и высокая вероятность.

Малоотходное производство – способ производства, при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, но при этом по техническим, организационным, экономическим или другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы и направляется на длительное хранение или захоронение.

Машина – совокупность технических средств, используемых челове- ком-оператором в процессе деятельности.

Метод – путь, способ достижения цели, исходящий из знания наиболее общих закономерностей, принципов.

Мотивационная сфера человека – совокупность внутренних причин, свойств личности, проявляющаяся в поведении и побуждающая человека действовать.

Мотивация – необходимая движущая сила, определяющая поведение человека, а также условие достижения цели. Виды: принуждение, договор, самомотивация.

Мотивация персонала – побуждение работников к эффективной деятельности для достижения индивидуальных или коллективных целей.

Навыки – действия, доведенные до совершенства, выполняемые легко и быстро, с наивысшим результатом и наименьшим напряжением (как бы автоматически).

Надежность деятельности человека – вероятность успешного вы-

полнения им работы или поставленной задачи на заданном этапе функционирования системы в течение заданного интервала времени при определен-

49

ных требованиях к продолжительности выполнения работы. Надежность деятельности человека определяет его способность выполнять в полном объеме возложенные на него функции при определенных условиях работы.

Надежность системы «человек – машина» – способность выполнять заданные функции в течение определенного времени при заданных условиях работы. Надежность следует понимать как совокупность трех свойств: безотказности, восстанавливаемости и долговечности.

Напряженность труда – степень сложности выполняемой работы, определяется характером и значением информационной нагрузки.

Нарушение – неправильное действие, которое сделано работником умышленно или по небрежности.

Неправильные действия персонала – исходная предпосылка возникновения аварии или несчастного случая. Неправильные действия можно разделить на ошибочные действия и нарушения (намеренные действия). Квалифицируя действия работников соответствующим образом, можно наметить конкретные меры, которые нейтрализуют эти факторы.

Ноксосфера – пространство, в котором существуют (постоянно или периодически) опасности.

Обеспечение БЖД – система законодательных актов, социальноэкономических, организационных, технических и лечебнопрофилактических мероприятий и средств, направленных на сохранение жизни, здоровья и работоспособности человека в процессе воспитания, учебы, труда, других видов деятельности, быта и организованного отдыха.

Организация рабочего места – система мероприятий по функциональному и пространственному размещению основных и вспомогательных средств труда для обеспечения оптимальных условий осуществления трудового процесса.

Органы управления (ОУ) – средства, предназначенные для передачи управляющих воздействий от человека к машине и обеспечения выполнения работающим требуемого действия по реализации принятого решения. Состоят из приводного элемента и исполнительной части.

Оснащение рабочего места – совокупность элементов, необходимых для решения работающим поставленной перед ним задачи. К ним относятся техническая документация, основные и вспомогательные средства труда.

50