Безопасность жизнедеятельнос_под ред. Белова С.В_Учебник_2007 -618с (966432), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Затем выявляют все факторы, которые могут привести к заданному ЧП (системы, подсистемы, события, связи и т. д.). По результатам этого анализа строят ориентированный граф. Вершина (корень) этого графа занумерована потенциальным ЧП. Поэтому граф является деревом. В нашем случае дерево состоит из всех тех причин-событий, которые делают возможным заданное ЧП. При построении дерева можно использовать символы, представленные в табл. 11.6.
Т а б л и ц а 11.5. Представление результатов АПО длл схемы управления с двумя кнопками Предупрелитель- ные меры Наименование отказа, инци- дент Генерируемые последствия Потенциальное чп Компонент Несчастный случай Короткое за- мыкание межлу точками 11' Включение катушки реле, случайный пуск машины Инструктаж персонала Участок цепи — линия 11' Без немедленных послед- ствий Без немедленных последствий; снижается уровень безопасности Определить частоту инци- дента Случайное нажатие (инцидент) Кнопка только А, или только А, Определить частоту отказа Контакты только В, или только В, Случайное замыкание вследствие механического повреждения То же То же Нельзя включить машину Без немедленных послед- ствий Участок цепи — линия 22' Не требуется Обрыв про- вода 345 Проведение АОДП возможно только после детального изучения рабочих функций всех компонентов рассматриваемой технической системы.
На работу системы оказывает влияние человеческий фактор, например возможность совершения оператором ошибки. Поэтому желательно все потенциальные инциденты — вотказы операторо⻠— вводить в содержание дерева причин. Дерево отражает стати(теский характер событий. Построением нескольких деревьев можно отразить их динамику, т. е. развитие событий во времени. Т а б л и ц а 11.6. Элементы и символы, используемые для построения дерева причин потенциального ЧП № и!и Элемент и его символ Комментарий Элементы «Вход» обозначают соответствующие ЧП Вход Элемент ИЛИ может иметь любое числовходов. Здесьпоказанодва: Е и Е, Элемент ИЛИ Элемент И может иметь любое число входов. Здесь показано два: Е, и Е, Элемент И вЂ” Ег'Ез Элемент служит для описания входа, выхода, логических связей Ремарка 346 ф Перенос входа а,б У Элемент НЕ представляет отрицание.
Еслннавходе!=б,товыходй= 1,ина- оборот ~ЕО 1 Элемент говорит о том, что построение графа будет продолжено в другом месте Рис. )!.9. Примерная схема — вариант аварийного охлаждения зоны ядерной энергетической установки Рассмотрим пример. Допустим, что ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) включает первый контур (рис. 1 !.9), состоящий из реактора 1, парогенератора 2, главного циркуляционного насоса (ГЦН) 3 и главных циркуляционных трубопроволов 4, заполненных теплоносителем — волой (в процессе работы реактора вола пол) чает высокую наведенную радиоактивность).
В парогенератора вода охяаждаетса и, о»дав теплоту теплоносителю второго контура, возвращается ГЦН в реактор для охлаждения твэяов. Перегрев оболочек твэлов и их разрушение можно рассматривать как катастрофу. Поэтому все ЯЭУ снабжены системами аварийного охлаждения активной зоны реактора — САОЗ, которые обеспечивают отвод теплоты из активной зоны в случае разгерметизации циркуляционного контура и потери теплоносителя. САОЗ включает насосы низкого (ННД) 17и 18и высокого (НВД) 9и 1Одавления, гидроаккумулятор (ГА) 23, в котором вода находится под давлением азота 24, и баки запаса воды и раствора борной кислоты 13 и 1б.
Условно примем следующий порядок работы САОЗ при большой разгерметизации циркуляционного контура: сначала работает САОЗ высокого давления (ВД), состоящая из НВД и необходимой арматуры, затем работает САОЗ низкого давления (НД) — ГА и ННД. В процессе эксплуатации ЯЭУ при возникновении «малых» течей допускается временная работа без аварийной остановки; при этом происходит автоматическая компенсация теплоносителя (работают компенсаторы, барбойер) или принимаются другие срочные меры к локализации течи и устранению загрязнений помещения радиоактивностью. 347 Рис. 1!.10.
Дерево причин потенциального ЧП вЂ” отказа САОЗ ЯЭУ Задаем потенциально возможное ЧП, ведущее к катастрофе,— отказ САОЗ. Находимы все компоненты системы, которые могут привести к отказу САОЗ. Перечень компонентов Х дан в табл. 11.7, Используя материал б 1!.1.1, устанавливаем логические связи и строим дерево причин (рис.! 1.1О). Общая формула ЧП «отказ САОЗ» имеет вид: К = Х, * Х, Н (Х + Х е Х,) * (Х + Х, + Х,) + Х + ~ + Хо + Х„+ + Хе + Х, + Х„+ Х + Х„+ Х, + Хе + Хя. В этом выражении Х одновременно являются наименованиями отказов и их ицдикаторами, которые принимают значение: ! — Ч П произошло и 0 — отсутствие ЧП.
Дерево причин показывает, что критическими компонентами являются 5, б, 13, 14, 15, !б, 19, 20, 21, 22, 23, 24, так как отказ одного из них достаточен для того, чтобы вызвать катастРофу. 348 Т а б л и и а 11.7. Перечень компонентов САОЗ ЯЭУ Компонент Наименование отказа Л1 Номер компонента н ннлекса Нет давления Нет воды Закрыт Закрыт Закрыт Закрыта Не работает Не работает !7 Нет воды Зак ыта 1б 15 После завершения АОДП можно от качественных характеристик приступить к количественному анализу. Во многих случаях представление о состоянии систем, альтернативных путях протекания и результатах какого-либо процесса можно создать с помощью более простого графа. Рассмотрим его построение на примере трех параллельно работающих компонентов Ап Аз и Аз (рис. 11.11).
Исходным пунктом является кружок, который представляет в общем виде рассматриваемое состояние. Из этого узла ветви ведут к узлам, представляющим состояние первого компонента 1в соответствии с заданными вероятностями), и таким же образом дальше от каждого из этих узлов к следующим, в которых указаны состояния второго и третьего компонентов, пока на выходе не получаются все возможные комбинации событий. В результате получается дерево событий, в котором каждый путь от исходной точки до конечного узла 349 САОЗ ВД 5 6 7 8 9 10 П 12 13 14 САОЗ НД 24 23 22 21 20 19 18 Задвижка Обратный клапан Задвижка Задвижка Насос высокого давления Насос высокого давления Задвижка Задвижка Емкость Задвижка Азот гидроаккумулятора Емкость гидроаккумулятора Обратный клапан Обратный клапан Обратный клапан Задвижка Насос низкого давлении с запорной арматурой Насос низкого давления с запорной арматурой Емкость Задвижка Закрыта Закрыт Закрыта Закрыла Не работает Не работает Закрыта Закрыта Нет воды Закрыта Аз'Аг'Аз 0,997003 Аз'Аг"Аз 9 98001.!0-4 Аг"Аз*Аз 9,98001 1О з Аз"Аг"Аз 9,99 10 7 Аз*Аз'Аз 9 9800! .!0-4 Аг "Аг"Аз 9,99 10 г Аз "Аг'Аз 9,99 10 7 А Аг Аз !Оз Рис.
11.!!. Дерево событий при аварии трех параллельно работаюпзих компонентов описывает одну из эволюций системы. В прямоугольниках справа от конечных узлов на рис. 11.11 еще раз указан результат события, соответствующий пути к этому конечному узлу. В рассматриваемом примере с тремя параллельно работающими компонентами в прямоугольниках указаны результирующие вероятности для состояния системы, которые при независимости выхода из строя отдельных компонентов получаются простым перемножением отдельных вероятностей (вероятность ЧП в рассматриваемый отрезок времени принята одинаковой для каждого из трех компонентов: гт, = 10 ', 1'= 1, 2, 3).
Анализ опасностей с помощью дерева последствий потенциального ЧП(АОДПО) отличается от АОДП тем, что в случае АОДПО задается потенциальное ЧП вЂ” инициатор и исследуют всю группу собыь тий — последствий, к которым оно может привести. Таким образом, 550 Рис. 1!.12. Дерево последствий ЧП «Снихсение расхода теплоносителя в первом контуре» между событиями имеется временная зависимость. АОДПО можно проводить на любом объекте. Как и АОДП, он требует хорошего знания объекта. Поэтому, перед тем как проводить АОДПО, необходимо тщательно изучить объект, вспомогательное оборудование, параметры окружающей среды, организационные вопросы.
351 Т а б л и и а 11«Е Символы, используемые при построении дерева последствий ка пп Символ Комментарий Запись ЧП Задержка во времени 0 Элемент НЕ длл не исключающих друг друга ЧП. ЧП А происходит, когда происходит одно ЧП или больше из совокупности Ео Е„..,, Е„ Е1 Ез...Е„ л1 Элемент НЕ длл взаимно исключающих другдругаЧП. ЧПАпроисходит,когдапроисходит одно и только одно Ч П из совокупности Ео Е„,.., Е„ 1Е11Ез "1Е„ А Элемент И, ЧП А происходит, если имеют место все ЧП Ем Ем ..., Е„ 352 Воспользуемся предыдущим примером с ЯЭУ. Зададим потенциальное ЧП «Снижение расхода теплоносителя в первом контуре>.
Дерево последствий (рассматривались только подсистемы) представлено на рис. 11.12. В число последствий входят: рабочая утечка, штатная работа САОЗ и ЧП-авария. Далее можно переходить к количественному анализу (см. подразд. 11.1.3). Для построения дерева последствий можно использовать символы, представленные в табл. 11.8. Анализ опасностей методом потенциальных отклонений (АОМПО): отклонение — режим функционирования какого-либо объекта, системы, процесса или какой-либо их части (компонента), отлича1ощийся в той или иной мере от конструкторского предназначения (замысла). Продоллсение табл. 11.8 Метод потенциальных отклонений (МПО) — процедура искусственного создания отклонений с помощью ключевых слов. Этим методом анализируют опасности герметичных процессов и систем.
Наибольшее распространение он получил в химической промышленности. АОМПО обычно предшествует ПАО. После того как с помощью ПАО бьии установлены источники опасностей (системы, ЧЛ), необходимо выявить те отклонения, которые могут привести к этим ЧП. Для этого разбивают технологический процесс или герметичную систему на составные части и, создавая с помощью ключевых слов (табл, 11.9) отклонения, систематично изучают их потенциальные причины и те последствия, к которым они могут привести на практике. Для проведения анализа необходимо иметь: проектную документацию на стадии проектирования; алгоритм анализа, который позволяет исследовать один за другим все компоненты (например, рис. 11.13); набор ключевых слов (см.