Глава 11.1.3 (559883), страница 2
Текст из файла (страница 2)
где – случайная величина; х – некоторое значение.
Риск, связанный с техникой, обычно оценивают по формуле, включающей как вероятность ЧП, так и величину последствий U (обычно ущерб):
R = PU. (11.39)
Если каждому i-му ЧП, происходящему с вероятностью Pi может быть поставлен в соответствие ущерб Ui, то величина риска будет представлять собой ожидаемую величину ущерба U*:
Если все вероятности наступления ЧП одинаковы ( ), то из формулы (11.40) следует
Если последствия измерять числом летальных исходов и известна Июроятность PN N летальных исходов, то риск
R = PN Nq (11.42)
где q – положительное число. Если предположить, что одно ЧП с большим числом летальных исходов более нежелательно, чем такое же число отдельных летальных исходов, в выражении (11.42) число q должно быть больше единицы.
При угрозе собственности ущерб и риск чаще всего измеряют в денежном выражении. Однако если можно принять, что ущерб при авариях будет одним и тем же, то определение рисков и дальнейшее их сравнение можно проводить, пользуясь вероятностями. В частности, если ущерб трудно рассчитать, то за величину риска принимают вероятность превышения предела [формула (11.38)].
При угрозе здоровью ущерб в денежном выражении можно оценить только частично в виде расходов на оплату листков нетрудоспособности и подмену персонала. Еще труднее в денежном виде оценить ущерб от летальных исходов. Поэтому риск, связанный с несчастными случаями, оценивают вероятностями. Таким образом, единицы измерения риска могут быть различными в том случае, когда существует угроза здоровью, и тогда, когда существует угроза собственности. Поэтому, когда одновременно существует угроза здоровью и собственности, риск целесообразно записывать в векторном виде с различными единицами измерения по координатным осям:
R = UP. (11.43)
Рис. 11.24. Риск и его оценка
Здесь перемножение в правой части уравнения производится покомпонентно (рис. 11.24), что позволяет сравнивать риски.
Принято различать риск индивидуальный и общий. Индивидуальный риск можно определить как ожидаемое значение ущерба U., причиненного ЧП за интервал времени Т и отнесенное к группе людей численностью М человек. (Численность людей должна быть указана, если делается ссылка на индивидуальный риск.)
R = U. / (T М) (11-44)
Общий риск для группы людей (коллективный риск)
R = U. / T. (11.45)
На рис. 11.25 и 11.26 показана связь между частотой и числом несчастных случаев с летальным исходом. Видно, что частота и величина риска, обусловленного природными катаклизмами, обычно существенно превосходят угрозы, сопутствующие эксплуатации техники. На рис. 11.27 сопоставлены экономические последствия (ущерб), наносимые природными катаклизмами и техническими катастрофами.
При определении социально приемлемого риска обычно используют данные о естественной смертности людей, которая в индустриально развитых странах практически одинакова и изменяется с течением времени, отражая научно-технический прогресс. Однако риск естественной смерти зависит от возрастной группы людей: в возрасте 5 ... 15 лет он имеет минимум и равен 2 10–4 случаев/(чел. год), при этом на каждый такой случай приходится 20 несчастных случаев постоянной нетрудоспособности (нс пн) и 200 несчастных случаев временной нетрудоспособности (нс вн).
Рис. 11.25. Частота и число связанных с техникой несчастных случаев:
1 – суммарная кривая; 2 – общее число аварий самолетов; 3 – пожары; 4 – взрывы; 5 – прорывы плотин; 6 – выбросы вредных химических веществ; 7 –аварии самолетов (без пассажиров); 8 – 100 атомных реакторов
Рис. 11.26. Частота и число природных катастрофических событий:
1 – суммарная кривая; 2 – смерчи; 3 – ураганы; 4 – землетрясения; 5 – падение метеоритов
Рис. 11.27. Ущерб, наносимый источниками техногенного (I) и природного (2) происхождения
Поэтому имеет смысл ввести реперное значение абсолютного риска
RA = 10–4 ли/(чел. год) (11.46)
При определении реперного значения допустимого риска RД, при наличии отдельного источника опасности (технической установки) следует иметь виду, что человеку обычно угрожает несколько источников опасности и, следовательно, должно выполняться неравенство: RД < RA. Обычно в качестве реперного значения допустимого риска при наличии отдельно взятого источника опасности берут
Условие безопасности для населения можно сформулировать следующим образом: величина дополнительного риска, вызванного техническими причинами, для подавляющего большинства людей не должна превосходить реперное значение абсолютного риска RA (рис. 11.28):
R RA (11.48)
Рис. 11.28 показывает, как велика доля тех людей, для которых среднегодовые значения риска вследствие присутствия технического фактора выше значения RA. Среднегодовое значение риска для конкретного человека зависит от источников опасностей и времени их воздействия.
Рассматривая отдельно взятый источник опасности и учитывая, что индивидуальный риск обычно зависит от расстояния R = R(r), условие безопасности для всех r можно записать в виде
R(r) RД. (11.49)
Однако это неравенство нуждается в корректировке, когда последствия ЧП могут быть весьма значительными. Как следует из рис. 11.25 (кривая 1), имеет смысл считать приемлемым критерием максимального числа летальных исходов в год значение N0 = 100. Если при определенных условиях можно ожидать число летальных исходов N > N0, то значение допустимого риска следует уменьшить пропорционально отношению N0 / N (рис. 11.29), так что условие безопасности будет иметь вид
При заданном источнике анализ опасностей будет включать идентификацию потенциальных ЧП, численную оценку риска и этап управления риском. Оценку и управление риском можно проводить в следующем порядке.
Пусть плотность людей на единицу площади рабочей зоны определена как функция (r). Тогда общий риск применительно к отдельному источнику
Рис. 11.28. Обычный характер функции распределения среднегодового риска:
– доля людей с индивидуальным риском, меньшим R; m – доля людей с чрезмерно высоким риском; т – доля людей c приемлемым риском
Рис. 11.29. Зависимость допустимого риска от ожидаемого числа летальных исходов: 1 – наинизшее значение естественной смертности
К При наличии п источников опасности для нахождения индивидуального риска можно использовать принцип суперпозиции
где Ri(r) – индивидуальный риск при i-м источнике опасности.
Один и тот же объект может быть источником разных опасностей. Например, при транспортировании топлива между пунктами А и В можно выделить поле опасности, связанное с токсичностью топлива, и поле опасности, связанное с горючестью топлива, которые в общем случае различны.
Далее проверяют выполнение неравенства (11.50). В дополнение к этому неравенству, которое ограничивает индивидуальный риск, следует учесть также условие, рассматривающее коллективный риск:
Отметим, что при определении индивидуального риска необходимо учитывать частоту появления персонала и время их пребывания в заданном месте. Однако на практике индивидуальный риск обычно рассчитывают для гипотетического индивидуума, постоянно находящегося в заданном месте. Таким образом, индивидуальный риск отражает характеристику опасности технической установки вне зависимости от поведения персонала. Как правило, индивидуальный риск уменьшается с увеличением расстояния от технической установки и в заданном месте может быть изображен в виде кривых изорисков. Например, на рис. 11.30 схематично показано поле рисков от трех установок. При суперпозиции полей делается допущение, состоящее в том, что исключается одновременное появление ЧП на всех установках из-за малой вероятности их возникновения.
Рис. 11.30. Вариант изображения поля изорисков
При принятии решений следует иметь в виду, что для ряда источников невозможно достичь уровня «нулевой» опасности. На рис. 11.31 кривая 1 соответствует случаю, когда можно достичь абсолютной безопасности, или нулевой опасности. В этом случае при расходах на защиту при необходимом конечном значении Х = Х0 риск R становится равным нулю. Кривая 2 соответствует случаю, когда достичь абсолютной безопасности принципиально невозможно. Такое поведение эффективности затрат на защиту характерно, например, для радиационно опасных производств, транспорта, промышленных предприятий. Если придерживаться принципа абсолютной безопасности, то необходимо применить все меры защиты, которые практически можно осуществить. -
Рис. 11.31. Зависимость риска от расходов на защиту