Организация пожарной безопасности на Обогатительной фабрике Нерюнгринская АО ХК Якутуголь (1199523), страница 6
Текст из файла (страница 6)
г) количественная оценка техногенного риска (величины среднего ущерба), ожидаемого от анализируемого происшествия;
д) обоснование мероприятий по снижению величины техногенного риска.
Построение дерева происшествия следует начинать не снизу вверх (от исходных ошибок, отказов и опасных внешних воздействий – к головному событию), а наоборот. При этом само головное событие, соответствующие ему предпосылки верхнего и последующих уровней, а также образованные ими причинные цепи необходимо выявлять дедуктивно – на основе знания общих закономерностей возникновения техногенных происшествий и особенностей их проявления в конкретных обстоятельствах.
При выявлении факторов, способствующих появлению происшествий в техносфере, нужно помнить, что основными носителями опасности в ней служат токсичные и взрывоопасные вещества, источники электромагнитных полей и ионизирующих излучений, движущиеся предметы и сосуды, работающие под высоким давлением. Следовательно, выявление возможных происшествий необходимо увязывать с логикой нежелательного высвобождения накопленной там энергии и вещества. А вот старение, загрязнение, увлажнение, перегрев и переохлаждение соответствующих элементов технологического оборудования по естественным причинам или в результате неблагоприятных воздействий нужно считать техническими предпосылками к возможным техногенным авариям и катастрофам.
Другой важной группой предпосылок к происшествиям в человеко-машинных системах следует считать ошибочные действия, непроизвольно или умышленно допущенные людьми при конструировании, изготовлении, монтаже, техническом обслуживании и ремонте техники. При прогнозировании подобных предпосылок нужно помнить, что все они могут быть обусловлены:
а) внутренними причинами – отсутствием должных психологических установок, знаний и навыков;
б) внешними для человека факторами – несовершенством используемых им оборудования и технологии, высокой напряженностью труда или неблагоприятными условиями рабочей среды.
Построение дерева происшествия должно заканчиваться проверкой полноты образующих его событий и связей между ними. В ряде случаев на этом этапе моделирования проводят также дальнейшую формализацию полученной семантической модели – вводят буквенное или цифровое кодирование всех ее элементов, необходимое для их увязки по правилам алгебры событий.
Рассмотрим особенности построения дерева событий (исходов моделируемых выше происшествий). Данная модель также должна строиться сверху вниз, от центрального события к ветвям, олицетворяющим возможные формы и способы причинения ущерба различным ресурсам. В качестве ее центрального события целесообразно рассматривать головное coбытие конкретного дерева происшествия, что обеспечивает системность анализа всего рассматриваемого здесь процесса, начинающегося с возникновения отдельных предпосылок и завершающегося причинением техногенного ущерба конкретным ресурсам.
При этом следует учитывать все наиболее вероятные сценарии и варианты аварийного истечения, трансформации, распространения и разрушительного воздействия того энергозапаса, который накоплен в соответствующей человеко-машинной системе. Желательно, чтобы в последующем каждый такой сценарий мог быть обеспечен информацией о следующих его параметрах.
В отличие от дерева происшествия основным методом прогноза таких вариантов служит не дедукция, а индукция, т. е. воспроизведение всех тех последствий, которые могут иметь место как не противоречащие объективно существующим законам природы. Каждый подобный исход может рассматриваться не менее чем на трех этапах:
- истечение потоков энергии или вещества, высвободившихся в результате происшествия;
- их распространение от источника выброса до близлежащих ресурсов, иногда – с учетом возможной трансформации некоторых веществ в новой для них среде;
- разрушительное воздействие соответствующих факторов на не защищенные от них людские, материальные и природные ресурсы.
Построение дерева событий – исходов техногенного происшествия – завершается последовательной проверкой полноты рассмотренных вариантов истечения, распространения, трансформации и поглощения высвободившихся потоков.
Сумма безусловных вероятностей (Р) появления всех событий на каждом уровне дерева должна составлять единицу
.
3.2 Оценка вероятности реализации аварийных ситуаций
Для событий, выделенных в процессе исследования опасности, использовался метод «деревьев событий» в соответствии с МЭК-1025 «анализ с использованием деревьев отказов». При этом отказы отдельных видов оборудования, приборов и устройств и/или их надежность определяется в соответствии ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования, а также при помощи научно-технической и справочной литературы Шубин Р.А. Надёжность технических систем и техногенный риск: учебное пособие [7,12].
События, составляющие «дерево отказов» и отдельные его ветви, соединяются между собой логическими знаками: «и», «или», «запрет», «исключающее или».
Знак «и» используется, когда выходное событие происходит, если все входные события возникают одновременно. Знак «или» используется, когда выходное событие происходит, если случается любое из входных событий. Знак «запрет» используется, в том случае, если наличие входного события вызывает появление выходного тогда, когда происходит условное событие. Знак «исключающее или» используется, если выходное событие происходит при реализации только одного из входных событий[7].
В «деревьях отказов» присутствуют следующие события:
- исходные событии – отказы отдельных элементов технологического объекта (оборудования, систем автоматического регулирования и т.д.);
- условные события – события, представляющее собой обязательное условие для реализации верхнего, промежуточного и конечного событий;
- промежуточные события – события, связанные с реализацией исходных при выполнении определенных условий (например, отказе систем контроля, сигнализации и блокировок и др.);
- конечные события – события, являющиеся результатом реализации промежуточных событий при выполнении условий, связанных с отказами или несрабатыванием систем противоаварийной защиты (отказы предохранительных устройств, несрабатыванием систем паровой защиты и т. д.).
«Дерево отказов» представляется в графическом или текстовом виде. Ниже представлены графические символы, используемые в «деревьях отказов».
- исходные (элементарные) события;
- условные события;
- промежуточные и конечные события
1
1
- знаки переноса для события, которое определяется врассматриваемом дереве и, либо приводится в следующих
листах, либо неоднократно полностью используется в
других ветвях;
и
- знак логической связи между событиями «И»;
или
- знак логической связи между событиями «или»;
или
- знак логической связи между событиями «исключающее или»;
- знак логической связи между событиями «запрет».
По результатам анализа опасности ленточных конвейеров, для оценки вероятности возникновения и развития аварий построены «деревья отказов» и «деревья событий». «Деревья отказов» представлены на рисунках 3.1-3.3. «Дерево событий» - на рисунке3.4.
Рисунок 3.1 «Дерево отказов», используемое для определения вероятности загорания конвейерной ленты
Рисунок 3.2 «Дерево отказов», используемое для определения вероятности возгорания в бункере готовой продукции
Рисунок 3.3 «Дерево отказов», используемое для определения вероятности взрыва в оборудовании
Рисунок 3.4 «Дерево событий» для определения сценария взрыва угольной пыли
Вероятности возникновения и развития аварий
Таблица 3.1
Наименование сценария | Вероятность события, | Наименование аварии | Вероятность события, |
Взрыв угольной пыли |
| Пожар ликвидирован на начальной стадии | 8,0 |
Разрушение оборудования | 2,0 | ||
Взрыв в соседнем оборудовании | 7,9 | ||
Образование токсичного облака продуктов сгорание | 7,9 |
Наиболее опасный сценарий – взрыв угольной пыли, возникновение пожара, поражение персонала ударной волной (вероятность события – 8,0
). Наиболее вероятный сценарий аварий – взрыв в оборудовании, разрушение оборудования (вероятность события – 2,0
)
Рисунок 3.5 – Сценарий развития аварийных ситуаций на ленточном конвейере и складе готовой продукции
3.3 Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
Расчет выполнен в соответствии с методикой нормы пожарной безопасности «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопажарной и пожарной безопасности» (НПБ 105-03) [8].
Масса пыли , выделяющейся в объеме помещения за время (30 дней равных 720 ч), между генеральными пылеуборками (
).
Масса пыли , выделяющейся в объеме помещения за время (8 ч ), между текущими пылеуборками (
).
, (3.1)
где - доля выделяющейся в объеме помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными системами. При отсутствии экспериментальных сведений о величине
полагают
;
- доли выделяющиеся в объеме помещения пыли, оседающей соответственно на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях помещения (
).
Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле
(3.2)
где - доля горючей пыли в общей массе отложившейся пыли;