Ветошкин А.Г., Разживина Г.П. - Безопасность жизнедеятельности - Оценка производственной безопасности (1094346), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Однако желательно принимать для всех объектов одинаковую меру риска. Принципсбалансированного риска требует, чтобы все объекты, входящие в состав сооружения,проектировались на одинаковую степень риска.При решении многих инженерных задач приходится определять риск, который возникает как результат облегчения той или иной конструкции. Риск определяется на основеобработки статистическими методами большого числа наблюдений. Величина риска зависит от ожидаемой выгоды.
Как правило, повышение величины риска приводит к снижению расходов на создание конструкции и увеличению ожидаемой выгоды. Но вместе стем это повышение может повлечь за собой разрушение конструкций в более короткийсрок. Поэтому определение принимаемой величины риска является весьма ответственнойзадачей, которая может быть правильно решена только путем проведения глубокого статистического анализа. Функциональная зависимость между величиной риска и ожидаемойвыгодой выражается нелинейным законом.Рассмотрим подробнее физический смысл числового выражения риска. Наиболееполные статистические данные имеются для риска, которым характеризуются несчастныеслучаи в разных областях производства.
Так, например, риск, характеризуемый числом 103случаев на одного человека в год, является совершенно неприемлемым. Уровень риска10-4 требует принятия мер и может быть принят только в том случае, если другого выходанет. По данным, приведенным в работах американских ученых, риск в автомобильныхавариях достигает уровня 2,8⋅10-4. Уровень риска 10-5 соответствует естественным случайным событиям, как, например, несчастным случаям при купании в море, для которыхриск исчисляется 3,7⋅10-5.
Несчастные случаи, обусловленные риском 10-6, относятся к такому уровню, на который имеется более спокойная реакция, так как считается, что избежать этого риска может каждый, соблюдая элементарные правила предосторожности.Аналогичным образом величина риска может быть установлена и для каждой конструкции с учетом срока службы, ее значения для общей прочности всего сооружения, атакже стоимости, срока восстановления и т.д.81Очень часто для оценки риска принимается частота возникновения аварийных ситуаций, например, число случаев разрушения плотин в год и их негативные последствия число несчастных случаев, которые вызваны этой аварией.При проектировании принимаются решения, которые могут увеличить или уменьшить величину риска в процессе эксплуатации конструкции.
Для того чтобы оценитьвлияние неточностей, допущенных при проектировании, следует для данной конструкцииоценить вероятные пути, в результате которых может произойти разрушение. Для простейшей конструкции очень часто можно предвидеть единственный путь вероятного разрушения и тогда задача упрощается. Однако для сложных конструкций и сооружений разрушение может развиваться разными путями, имеющими присущую им вероятность.Коэффициент надежности вычисляется для каждой намеченной схемы разрушенияпо формулеniF rf = Π ( Ri) ,i =1где Ri – множитель, характеризующий коэффициент надежности для каждой схемы.Зависимость между вероятностью P разрушения, выраженной в процентах, и коэффициентом надежности F получается в виде: P =10 % – F =3,5;P =1 % – F =10; P =0,1 % – F =20.Вероятность того, что разрушение произойдет по выбранной последовательностисобытий D, вычисляется по формулеnP D = 1 − Π (1 − Pi)mj,i =1где mj – число участков для выбранной схемы разрушения.Величина риска для механических систем, находящихся под воздействием внешнихсил и температуры, существенно влияет на условия разрушения конструкций, поэтому необходимо изучить и эти условия.
Для того чтобы установить критическое состояние, соответствующее катастрофическому разрушению конструкции, необходимо рассмотретьвызывающие его причины.Обычно критерием разрушения считают предельную нагрузку или повторяющуюсянагрузку, в результате которой возникает эффект усталости или развитие пластическихдеформаций. Нередко оба эти критерия объединяются. Для определения вероятности разрушения конструкции в качестве основного показателя принимается ожидаемое число Nповторений нагрузки в течение срока эксплуатации конструкции и вводятся две функции,а именно функция надежности L(N) и функция риска P(N)=[1–L(N)], которые выражаютвероятность сохранности или разрушения конструкции в зависимости от условного “возраста” конструкции, характеризуемого числом N. Таким путем удается получить решениев указанных выше случаях.Решая технические задачи, необходимо учитывать риск, возникающий в результатенеточностей при выборе исходных данных, принятых в расчетах.
При определении допускаемого риска необходимо учитывать вероятность благоприятного и неблагоприятного82результата в эксплуатационных условиях проектируемого технического объекта. Такойподход позволит принять сознательное окончательное решение при выборе оптимальноговарианта с учетом риска. Функциональная зависимость между величиной риска и ожидаемой выгодой выражается нелинейным законом, как это показано на рис.6.2.Построенная на этом рисунке кривая делит координатную плоскость на две части.Справа от кривой расположены значения, которые могут быть при известных условияхприняты (эта область заштрихована).
Точки, расположенные слева от кривой, относятся кнеприемлемым значениям.Величина риска определяется на основе общих математических методов: теории вероятностей, математической статистики и теории игр. Как правило, риск существует объективно независимо от того, учитывается он в проектах или нет.Для измерения величины риска, соответствующего данному варианту решения, проектировщик должен исследовать влияние отдельных факторов, от которых зависит окончательное решение.
Определение риска особое значение приобретает при проектированииновых сооружений и сложных агрегатов и обеспечивает общий технический прогресс.Правильное использование теории риска очень часто приводит к тому, что проектируемый объект может обойтись дешевле и принести дополнительные выгоды.Рис.6.2. Зависимость величины риска от затратОчень часто понятие риска связывают с оценкой возможного ущерба. Однако приэтом не учитывается возможная выгода, получаемая в результате принятого риска. Поэтому для правильного понимания существа вопроса рекомендуют определять риск каквозможность отклонения принятого решения от той величины, которая соответствует условиям эксплуатации объекта.83В специальной литературе рассматривается также очень подробно экономическийриск, связанный с планированием промышленного производства.
Этот вид риска называют хозяйственным, он включает в определенной степени указанные выше виды риска. Величина хозяйственного риска определяется обычно на основании опыта прошлого путемсоответствующей обработки накопленных статистических данных, которые экстраполируются на проектируемый объект. Однако построение логических схем на основе теоретических положений с использованием математических моделей очень часто помогаетнайти численное выражение для ожидаемого риска.Стоимость сооружения тесно связана с принятой при проектировании величинойриска. При большом риске снижается стоимость первоначальных затрат на строительствосооружения, однако в дальнейшем при неблагоприятном стечении обстоятельств в сооружении могут возникнуть повреждения, ликвидация которых связана с дополнительнымирасходами.
Малая величина риска, принятая при проектировании, потребует усиленияконструкций, а это повышает стоимость сооружения. Если в процессе дальнейшей эксплуатации сооружения не произойдет неблагоприятного стечения обстоятельств, с расчетом на которые при строительстве выполнялись усиления конструкций для того, чтобыпредотвратить повреждение их отдельных элементов, то первоначальное удорожание конструкций за счет их усиления оказывается не нужным.
Таким образом, увеличение рискаприводит к удешевлению конструкций, а снижение риска вызывает удорожание строительства.6.3.Определение вероятности воздействия опасных факторов пожара (ОФП)Нормативная вероятность Qвн воздействия ОФП не должна превышать 10-6 в год врасчете на каждого человека.Уровень обеспечения безопасности работающих при пожарах отвечает требованиям,если расчетная вероятность воздействия ОФП соответствует соотношениюQв ≤ Qвн, Qв ≤ 10-6.Для эксплуатационных объектов (зданий, сооружений) расчетную вероятность Qввычисляют с использованием статистических данных по формуле:Qв = 1,5 Мж / (T N 0),где Мж – число жертв пожара в рассматриваемой однотипной группе зданий за период Т;Т – рассматриваемый период эксплуатации однотипных зданий, год; Nо – общее числолюдей, находящихся в здании (сооружении).Однотипными считаются здания с одинаковой категорией пожарной опасности (А,Б, В, Г, Д), одинакового функционального назначения и с близкими основными параметрами: геометрическими размерами, конструктивными характеристиками, количеством горючей нагрузки, вместимостью (числом людей в здании), производственными мощностями.Для проектируемых объектов вероятность воздействия ОФП оценивают первоначально по формуле:84Qв = Qп (1 - Рпз),где Qп – вероятность возникновения пожара в здании; Рпз - вероятность эффективногосрабатывания противопожарной защиты, вычисляется:nРпз = 1 -(1 − Ri ) ,Πi =1где n – число технических решений противопожарной защиты зданий; Ri – вероятностьэффективного срабатывания i-го технического решения, по данным ВНИИПО, Ri = 0,7 0,8.Если не соблюдается условие Qв ≤ Qвн, то необходимо расчет Qв выполнять с учетомвероятности Рэ эвакуации людей из здания по формуле:Qв = Qп (1 - Рэ) (1 - Рпз);Рэ = 1 - (1 - Рэп) (1 - Рдв),где Рэп – вероятность эвакуации по эвакуационным путям; Рдв – вероятность эвакуациипо наружным эвакуационным лестницам и переходам в смежные секции зданий.При наличии наружных эвакуационных лестниц и других путей Рдв = 0,03, при отсутствии – Рдв = 0,001.Вероятность Рэп вычисляют по зависимости:(τбл - tр) / τнэ, если tр < τбл < tр + τнэ;0,999, если tр + τнэ ≤ τбл;Рэп =0, если tр ≥ τбл,где τбл – время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей, мин; определяется расчетом значений ОФП на эвакуационных путях в различные моменты времени; tр –расчетное время эвакуации, мин, определяется как сумма времени движения потока людейпо отдельным участкам путей эвакуации; τнэ – интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей, мин (при наличии системы оповещения о пожаре τнэ принимают равным времени срабатывания системы с учетом её инерционности; при отсутствии необходимых исходных данных для его определения τнэ = 0,5 мин, если системы оповещения нет в этаже пожара, для вышележащих этажей τнэ = 2 мин, для залов τнэ = 0); τбл– допускается принимать равным необходимому времени эвакуации tнб (мин), которое зависит от категории пожара, системы оповещения помещения и его объема (табл.
6.1).Допускается оценивать уровень обеспечения безопасности работающих в здании позначению вероятности в одном или нескольких помещениях, наиболее удаленных от выходов в безопасную зону (например, верхние этажи).Таблица 6.1Время эвакуации tнб, минОбъём помещения, м3до 15304050А, Б0,50,751,01,5В1-В41,25222,5Г, Дне ограничиваетсяВероятность возникновения пожара в объекте QпКатегория8560 и более1,753Qп = 1 -nΠ (1 - Qппi),i =1где n – число помещений в объекте; Qппi – вероятность возникновения пожара в i - помещении объекта в течение года.Вероятность Qп на объекте определяется вероятностью возникновения пожара в одном j -м технологическом аппарате Qа.п.j. или вероятностью пожара непосредственно вобъеме i-го помещения Qп.о.i.:n ⎡m⎤Qп = 1 - ∏ ⎢(1 − Q П .О.i ) ⋅ ∏ 1 − Q А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
