Ветошкин А.Г., Разживина Г.П. - Безопасность жизнедеятельности - Оценка производственной безопасности (1094346), страница 11
Текст из файла (страница 11)
5.3 представлены обобщенные данные по рассмотренным методам анализа иоценки риска.53Таблица 5.3Сравнительные данные различных методов анализа рискаМетодХарактеристика11. Предварительный анализ опасностей (ПАО).2Определяет опасности длясистемы и выявляет элементы для проведенияАПО и построения «дерева отказов». Частичносовпадает с методом ианализом критичности.Рассматривает все видыотказов по каждому элементу. Ориентирован нааппаратуру.2. Анализвидов и последствийотказов(АВПО).3.
Анализвидов, последствий икритичностиотказов(АВПКО).Определяет и классифицирует элементы для усовершенствования систем.4. Анализ спомощью«дерева отказов».Начинается с инициирующего события, затемотыскиваются комбинации отказов, которые еговызывают.5. Анализ спомощью«дерева событий».Начинается с инициирующих событий, затемрассматриваются альтернативные последовательности событий.6. Анализдерева типа«причинапоследствия».Начинается с критического события и развиваетсяс помощью «дерева последствий» в прямой последовательности с помощью «дерева отказов»в обратной последовательности.ПреимуществаНедостатки3Является первым Нетнеобходимым шагом.Прост для понимания, стандартизован, непротиворечив. Не требуетприменения математического аппарата.Хорошо стандартизован, прост дляпользования и понимания.
Не требует примененияматематическогоаппарата.Широкоприменим, эффективендляописаниявзаимосвязей отказов, ориентирован на отказы: позволяетотыскивать пути развитияотказов системы.Дает возможностьопределить основныепоследовательности и альтернативные результаты отказов.Чрезвычайно гибок и насыщен,обеспечен документацией, хорошо демонстрируетпоследовательныецепи событий.544Рассматривает неопасные отказы, требуетмного времени, частоне учитывает сочетания отказов и человеческого фактора.Часто не учитывает эргономику, отказы собщей причиной ивзаимодействиесистем.Большие «деревья отказов» трудны в понимании, не совпадают собычнымисхемамипротекания процессови математически неоднозначны.
Метод требуетиспользованиясложной логики.Не пригоден при параллельной последовательности событий идля детального изучения.Диаграммы типа «причина-последствие» вырастают до слишкомбольших размеров. Обладают многими из недостатков, присущихметодам анализа с помощью «дерева отказов».Рекомендации по выбору методов анализа риска для различных видов деятельностии этапов функционирования опасного производственного объекта представлены в табл.5.4.Таблица 5.4Рекомендации по выбору методов анализа рискаМетодВид деятельностиРазмещение Проектиро- Ввод или Эксплуатацияваниевывод из(предпроектэксплуатаные работы)цииАнализ «Что будет, если..?»0+++++Метод проверочного листа0++++Анализ опасности и рабо0++++тоспособностиАнализ видов и последст0++++вий отказовАнализ «деревьев отказов и0++++событий»Количественный анализ++++0+рискаРеконструкция++++++++++В табл.
5.4 приняты следующие обозначения:0 — наименее подходящий метод анализа;+ — рекомендуемый метод;++ — наиболее подходящий метод.Методы могут применяться изолированно или в дополнение друг к другу, причемметоды качественного анализа могут включать количественные критерии риска (в основном, по экспертным оценкам с использованием, например, матрицы «вероятность-тяжестьпоследствий» ранжирования опасности). По возможности полный количественный анализриска должен использовать результаты качественного анализа опасностей.5.3 .Логико-графические методы анализа опасностей и рискаАнализ причин промышленных аварий показывает, что возникновение и развитиекрупных аварий, как правило, характеризуется комбинацией случайных локальных событий, возникающих с различной частотой на разных стадиях аварии (отказы оборудования,человеческие ошибки при эксплуатации/ проектировании, внешние воздействия, разрушение/ разгерметизация, выброс/ утечка, пролив вещества, испарение, рассеяние веществ,воспламенение, взрыв, интоксикация и т.д.) Для выявления причинно-следственных связей между этими событиями используют логико-графические методы.Модели процессов в человеко-машинных системах должны отражать процесс появления отдельных предпосылок и развития их в причинную цепь происшествия в виде соответствующих диаграмм причинно-следственных связей – диаграмм влияния.
Такие диаграммы являются формализованными представлениями моделируемых объектов, процессов, целей, свойств в виде множества графических символов (узлов, вершин) и отношений55– предполагаемых или реальных связей между ними. Широкое распространение получилидиаграммы в форме потоковых графов (графов состояний и переходов), деревьев событий (целей, свойств) и функциональных сетей различного предназначения и структуры.Из анализа структуры диаграммы влияния следует, что основными ее компонентамислужат узлы (вершины) и связи (отношения) между ними. В качестве узлов обычно подразумеваются простейшие элементы моделируемых категорий (переменные или константы)– события, состояния, свойства, а в качестве связей – активности, работы, ресурсы и другие взаимодействия.
Отношения или связи между переменными или константами в узлахдиаграммы графически представляются в виде линий, называемых дугами или ребрами.Каждые два соединенных между собой узла образуют ветвь диаграммы. В тех случаях, когда узлы связаны направленными дугами таким образом, что каждый из них является общим ровно для двух ветвей, возникают циклы или петли.Переменные в узлах характеризуются фреймами данных – множеством выходов(значений, принимаемых переменными, неизменных во времени и между собой не пересекающихся) и условными распределениями вероятностей появления каждого из них.С помощью предварительно построенных диаграмм – графов, сетей, и деревьев могут быть получены математические модели аварийности и травматизма, например.В исследовании безопасности широкое распространение получили диаграммы влияния ветвящейся структуры, называемые «деревом» событий (отказов, происшествий).
Деревом событий называют не ориентированный граф, не имеющий циклов, являющийсяконечным и связным. В нем каждая пара вершин должна быть связанной (соединеннойцепью), однако все соединения не должны образовывать петель (циклов), т.е. содержатьтакие маршруты, вершины которых одновременно являются началом одних и концом других цепей.Структура дерева происшествий обычно включает одно, размещаемое сверху нежелательное событие – происшествие (авария, несчастный случай, катастрофа), которое соединяется с набором соответствующих событий – предпосылок (ошибок, отказов, неблагоприятных внешних воздействий), образующих определенные их цепи или «ветви». «Листьями» на ветвях дерева происшествий служат предпосылки – инициаторы причинныхцепей, рассматриваемые как постулируемые исходные события, дальнейшая детализациякоторых не целесообразна.
В качестве узлов дерева происшествий могут использоватьсякак отдельные события или состояния, так и логические условия их объединения (сложения или перемножения).Пример 5.1. Предполагается (рис.5.5), что поражение человека электрическим током(головное событие L) является результатом одновременного наложения трех условий: появления электрического потенциала высокого напряжения на металлическом корпусеэлектроустановки (событие H), нахождение человека на токопроводящем основании, соединенном с землей (событие I), и касание какой-либо частью его тела корпуса электроустановки (событие K).56ПроисшествиеL∗ПредпосылкаПредпосылкаПредпосылкаHIK+++СобытиеСобытиеСобытиеСобытиеСобытиеСобытиеСобытиеABCDEFGРис.
5.5. Дерево причин поражения человека электрическим токомВ свою очередь, событие H будет следствием любого из двух других событийпредпосылок A и B, например, снижения сопротивления изоляции или касания токоведущими частями электроустановки ее корпуса по причине их раскрепления; событие Iтакже обусловлено двумя предпосылками C и D (нахождение человека на токопроводящем основании (на полу) или его касанием заземленных элементов); а событие K –следствием одной из трех предпосылок E, F и G, например, необходимостью ремонта,технического обслуживания или использованием электроустановки по назначению.Наиболее компактное аналитическое представление условий возникновения рассмотренного происшествия выполнено следующей записью:L = (A + B)(C + D)(E + F + G).В последние десятилетия интенсивно разрабатываются диаграммы влияния из классасемантических или функциональных сетей, которые являются графами, но с дополнительной информацией, содержащихся в их узлах и дугах (ребрах).
Достоинства таких сетей – возможность объединения логических и графических способов представления исследуемых процессов, учет стохастичности информации, выраженной узлами и дугами,доступность для моделирования циклических и многократно наблюдаемых событий, наибольшие (по сравнению с другими типами диаграмм) логические возможности.Другим (после графов) и наиболее широко используемым типом диаграмм влиянияявляются «деревья».
В безопасности диаграммы данного класса часто называют «деревомпроисшествий» и «деревом их исходов». Они являются в сущности графами с ветвящейсяструктурой и с дополнительными (логическими) условиями.57Основные достоинства этих моделей: сравнительная простота построения; дедуктивный характер выявления причинно-следственных связей исследуемых явлений; направленность на их существенные факторы; легкость преобразования таких моделей; наглядность реакции изучаемой системы на изменение структуры; декомпозируемость «дерева» и процесса его изучения; возможность качественного анализа исследуемых процессов; легкость дальнейшей формализации и алгоритмизации; приспособленность к обработке на средствах ВТ; доступность для статистического моделирования и количественной оценки изучаемых явлений, процессов и их свойств.Создание дерева заключается в определении его структуры: а) элементов – головного события (происшествия) и ему предшествующих предпосылок; б) связей между ними –логических условий, соблюдение которых необходимо и достаточно для его возникновения.На практике обычно используют обратную или прямую последовательность выявления условий возникновения конкретных происшествий или аварийности и травматизмав целом: а) от головного события дедуктивно к отдельным предпосылкам, либо б) от отдельных предпосылок индуктивно к головному событию.Выявление возможных происшествий необходимо увязывать с логикой нежелательного высвобождения и распространения энергии или вредных веществ, а предпосылкамии условиями их появления – считать старение, коррозию, диссоциацию, нагрев, охлаждение, загрязнение, увлажнение и другие процессы, сопровождающиеся изменением свойстврассматриваемой системы по естественным причинам или в результате вредных внешнихвоздействий.Помимо перечисленных выше технических предпосылок, особо следует выделитьфакторы, связанные непосредственно с человеком – самими работающими.