Ветошкин А.Г., Разживина Г.П. - Безопасность жизнедеятельности - Оценка производственной безопасности (1094346), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Символическое изображение подсистемы «И»:а) графический символ; б) развернутая схемаК отказу такой подсистемы приводит отказ всех ее компонентов:E = E1*E2*…*Em = Π Ej.j=1,mЕсли отказы компонентов можно считать взаимно независимыми, то вероятность отказа в подсистеме «И»mP{E} = Π P {Ej}.j=1На практике подсистемой «И» является операция резервирования, которую применяют, когда необходимо достичь высокой надежности системы, если имеется опасностьаварии.Итогом анализа опасностей на этом этапе являются следующие выводы:1. Любые действия персонала, операции, устройства, которые с точки зрения безопасности выполняют одни и те же функции в системе, могут считаться соединенными параллельно.2. Любые действия персонала, операции, устройства, каждое из которых необходимо дляпредотвращения нежелательного события (аварии, несчастного случая), должны рассматриваться как соединенные последовательно.3.
Для уменьшения опасности системы необходимо предусмотреть резервирование, учитывая при этом экономические затраты.Подсистемой «И – ИЛИ» называют ту часть системы, которая соединяет подсистемы «ИЛИ» в подсистему «И» (рис.5.14).71Параллельно соединенные компоненты Ei (i = 1, 2,…, m), образующие подсистему«И», представляют собой подсистемы «ИЛИ», состоящие из последовательно соединенных компонентов Ej (j = 1, 2,…, n).Вероятность отказа i-й подсистемы «ИЛИ»:nP{Ei} = 1 - Π (1 - P{Eij}).j=1*....E1 ≥ 1E11....Em ≥ 1E m1E1n1....E mnmРис.5.14.
Символическое представление подсистемы «И-ИЛИ»С учетом соотношения для вероятности подсистемы «И» находим вероятность отказа подсистемы «И - ИЛИ»:mni=1j=1P{E} = Π[1 - Π(1 – P{Eij})].Подсистемой «ИЛИ – И» в системе называют подсистемы «И», соединенные в подсистему «ИЛИ» (рис.5.15).Последовательно соединенные компоненты Ei (i =1, 2,…, m), образующие подсистему «ИЛИ», представляют собой подсистемы «И» из параллельно соединенных компонентов Ej (j =1, 2,…, n).Вероятность отказа j -й подсистемы «И»:nP{Ei} = Π P{Eij}.j=1≥1E1E11....*....EmE m1E1n1*....E mnmРис.5.15.
Символическое представление подсистемы «ИЛИ-И»72Используя соотношение для вероятности подсистемы «ИЛИ», находим вероятностьотказа подсистемы «ИЛИ – И»:mni=1j=1P{E} = 1 - Π[1 - Π P{Eij}].Для численной оценки риска используют различные математические формулировки.Обычно при оценке риска его характеризуют двумя величинами – вероятностью события P и последствиями X, которые в выражении математического ожиданиявыступают как сомножители:R =P.X.По отношению к источникам оценка риска предусматривает разграничениенормального режима работы Rн и аварийных ситуаций Rав:R = Rн + Rав = Pн.Xн + Pав.Xав.В случае, когда последствия неизвестны, то под риском понимают вероятность наступления определенного сочетания нежелательных событий:ni=1R = ΣPi.При необходимости можно использовать определение риска как вероятности превышения предела x:R = P{ξ > x},где ξ - случайная величина.Техногенный риск оценивают по формуле, включающей как вероятность нежелательного события, так и величину последствий в виде ущерба U:R = P.U.Если каждому нежелательному событию, происходящему с вероятностью Pi, соответствует ущерб Ui, то величина риска будет представлять собой ожидаемую величинуущерба U*:73nR = U* = ΣPi.Ui.i=1Если все вероятности наступления нежелательного события одинаковы (Pi = P, i =1,n), то следуетnR = P ΣUi.i=1Когда существует опасность здоровью и материальным ценностям, риск целесообразно представлять в векторном виде с различными единицами измерения по координатным осям:→→→R = U.P.Перемножение в правой части этого уравнения производится покомпонентно, чтопозволяет сравнивать риски.Индивидуальный риск можно определить как ожидаемое значение причиняемогоущерба U* за интервал времени T и отнесенное к группе людей численностью M человек:R = U*/(M.T).Общий риск для группы людей (коллективный риск)R = U*/T.Пример 5.7.
Провести численную оценку риска чрезвычайного происшествия технической системы, состоящей из 3-х подсистем с независимыми отказами. Вероятностиотказов подсистем: P1 = 10-3, P2 = 10-4, P3 = 10-2, ожидаемые ущербы от отказов подсистем U1 = 10.106 руб., U2 = 50.106 руб., U3 = 5.106 руб.Решение:Определим величину риска чрезвычайного происшествия технической системы какожидаемую величину ущерба:3R = U = Σ Pi Ui = P1U1 + P2U2 + P3U3 = 10-3 (10.106) + 10-4 (50.106) +i=1+ 10-2 (5,106) = 65 000 руб.Пример 5.8. Провести численную оценку риска чрезвычайного происшествия технической системы, состоящей из 5-и подсистем с независимыми равновозможными отказами P = 10-2. Ожидаемые ущербы от отказов подсистем U1 = 5 .106, U2 = 10.106, U3 =20.106, U4 = 15.106, U5 = 25.106.Решение:Определим величину риска чрезвычайного происшествия технической системы сравновозможными отказами подсистем как ожидаемую величину ущерба:5R = U = P ΣUi = P (U1+U2+U3+U4+U5) = 10-2 (5 +10 +20 +15 +25)106 =i=1= 750 000 руб.745.5.Критерии приемлемого рискаКонцепция абсолютной безопасности недавнего времени была фундаментом, на котором строились нормативы безопасности во всем мире.
Для предотвращения аварий внедрялись дополнительные технические устройства – инженерные системы безопасности,принимались организационные меры, обеспечивающие высокий уровень дисциплины,строгий регламент работы. Считалось, что такой инженерный, детерминистский подходпозволяет исключить любую опасность для населения и окружающей среды.До последнего десятилетия этот подход был оправдан.
Однако сегодня из-за беспрецедентного усложнения производств и появления принципиально новых технологий, возросшей сети транспортных и энергетических коммуникаций, концепция абсолютнойбезопасности стала неадекватна внутренним законам техносферы и биосферы.Любая деятельность человека, направленная на создание материальных благ, сопровождается использованием энергии, взаимодействием его со сложными техническимисистемами, а состояние его защиты и окружающей среды оценивается не показателями,характеризующими состояние здоровья и качество окружающей среды, а надежностью иэффективностью технических систем безопасности, и, следовательно, носит чисто отраслевой, инженерный характер.
К тому же ресурсы любого общества ограничены. Если продолжать вкладывать все больше и больше средств в технические системы предотвращенияаварий, то будем вынуждены урезать финансирование социальных программ, чем сократим среднюю продолжительность жизни человека и снизим её качество.Поэтому сообщество пришло к пониманию невозможности создания “абсолютнойбезопасности” реальной действительности, и следует стремиться к достижению такогоуровня риска от опасных факторов, который можно рассматривать как “приемлемый”. Егоприемлемость должна быть обоснована исходя из экономических и социальных соображений. Это означает, что уровень риска от факторов опасности, обусловленных хозяйственной деятельностью, является “приемлемым”, если его величина (вероятность реализации или возможный ущерб) настолько незначительна, что ради получаемой при этом выгоды в виде материальных и социальных благ, человек или общество в целом готово пойти на риск.Во всех развитых в промышленном отношении странах существует устойчивая тенденция применения концепции приемлемого риска, но политика России, более чем в других странах, основана на концепции абсолютной безопасности.Поэтому, оценивая приемлемость различных уровней экономического риска на первом этапе, можно ограничиться рассмотрением риска лишь тех вредных последствий, которые, в конечном счете, приводят к смертельным исходам, поскольку для этого показателя достаточно надежные статистические данные.
Тогда, например, понятие “экологический риск” может быть сформулировано как отношение величины возможного ущерба,выраженного в числе смертельных исходов от воздействия вредного экологического фак-75тора за определенный интервал времени к нормированной величине интенсивности этогофактора.Таким образом, главное внимание при определении экологического и социальногориска должно быть направлено на анализ соотношения вредных социальных и экологических последствий, заканчивающихся смертельными исходами, и количественной оценкикак суммарного вредного социального и экологического воздействия, так и его компонентов.Общественная приемлемость риска связана с различными видами деятельности иопределяется экономическими, социальными и психологическими факторами.Приемлемый риск - это такой низкий уровень смертности, травматизма или инвалидности людей, который не влияет на экономические показатели предприятия, отраслиэкономики или государства.Необходимость формирования концепции приемлемого (допустимого) риска обусловлена невозможностью создания абсолютно безопасной деятельности (технологического процесса).Экономические возможности повышения безопасности технических систем не безграничны.
Так, на производстве, затрачивая чрезмерные средства на повышение безопасности технических систем, можно нанести ущерб социальной сфере производства (сокращение затрат на приобретение спецодежды, медицинское обслуживание и др.).Пример определения приемлемого риска представлен на рис.5.16.При увеличении затрат на совершенствование оборудования технический риск снижается, но растет социальный. Суммарный риск имеет минимум при определенном соотношении между инвестициями в техническую и социальную сферу. Это обстоятельствонадо учитывать при выборе приемлемого риска. Подход к оценке приемлемого рискаочень широк.При определении социально приемлемого риска обычно используют данные о естественной смертности людей.76Рис.5.16. Определение приемлемого рискаВ качестве реперного значения абсолютного риска принимают величину летальныхисходов (ЛИ):RА = 10-4 ЛИ/(чел.год).В качестве реперного значения допустимого (приемлемого) риска при наличии отдельно взятого источника опасности принимают:RД = 10-5 ЛИ/(чел.год);RД = 10-4…10-3 НС/(чел.год),где НС – случаи нетрудоспособности.Для населения величина дополнительного риска, вызванного техногеннымипричинами, не должна превышать реперное значение абсолютного риска:R ≤ RА.Для отдельно взятого источника опасности, учитывая, что индивидуальный риск зависит от расстояния R = R(r), условие безопасности можно записать в виде:R(r) ≤ RД.В настоящее время по международной договоренности принято считать, что действие техногенных опасностей (технический риск) должно находится в пределах от 10-7 – 106(смертельных случаев чел-1⋅год-1), а величина 10-6 является максимально приемлемымуровнем индивидуального риска.
В национальных правилах эта величина используетсядля оценки пожарной безопасности и радиационной безопасности.Приемлемый риск сочетает в себе технические, экологические, социальные аспектыи представляет некоторый компромисс между приемлемым уровнем безопасности и экономическими возможностями его достижения, т.е. можно говорить о снижении индивидуального, технического или экологического риска, но нельзя забывать о том, сколько за этопридется заплатить и каким в результате окажется социальный риск.В связи со сложностью расчетов показателей риска, недостатком исходных данных(особенно по надежности оборудования, человеческим ошибкам) на практике часто используются методы анализа и критерии приемлемого риска, основанные на результатахэкспериментальных оценок специалистов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
