Реферат: Анализ опасностей
<m:mathPr> <m:mathFont m:val=«Cambria Math»/> <m:brkBin m:val=«before»/> <m:brkBinSub m:val="--"/> <m:smallFrac m:val=«off»/> <m:dispDef/> <m:lMargin m:val=«0»/> <m:rMargin m:val=«0»/> <m:defJc m:val=«centerGroup»/> <m:wrapIndent m:val=«1440»/> <m:intLim m:val=«subSup»/> <m:naryLim m:val=«undOvr»/> </m:mathPr>Анализ опасностей.
Содержание:
1.Основные положения теории риска.
2.Методика изучения риска.
3.Другие приемы анализа риска.
4.Сравнительные данные различных методов анализа.
5. Приложение.
Список литературы.
<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:Arial">1. Основныеположения теории риска.
Однойиз основных задач БЖД является определение количественных характеристикопасности (идентификация). Только зная эти характеристики можно на базе общихметодов разработать эффективные частные методы обеспечения безопасности иоценивать существующие технические системы и объекты с точки зрения их безопасностидля человека.
Прианализе технических систем широко используется понятие надежности.
Надежность — свойство объекта выполнять и сохранять во времени заданныеему функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания,ремонтов, хранения и транспортирования.
Надежностьявляется внутренним свойством объекта. Оно проявляется во взаимодействии этогообъекта с другими объектами внутри технической системы, а также с внешнейсредой, являющейся объектом, с которым взаимодействует сама техническая системав соответствии с ее назначением. Это свойство определяет эффективностьфункционирования технической системы во времени через свои показатели. Являяськомплексным свойством, надежность объекта (в зависимости от его назначения иусловий эксплуатации) оценивается через показатели частных свойств — безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохранности — в отдельностиили определенном сочетании.
Прианализе безопасности технической системы, характеристики ее надежности не даютисчерпывающей информации. Необходимо провести анализ возможных последствийотказов технической системы в смысле ущерба, наносимого оборудованию ипоследствий для людей, находящихся вблизи него. Таким образом, расширениеанализа надежности, включение в него рассмотрения последствий, ожидаемуючастоту их появления, а также ущерб, вызываемый потерями оборудования ичеловеческими жертвами, и является оценкой риска. Конечным результатом изучениястепени риска может быть, например, такое утверждение: “Возможное числочеловеческих жертв в течение года в результате отказа равно N человек”.
Такимобразом, можно дать следующее определение риска: риск — частота реализации опасностей. Количественная оценка риска — это отношение числа техили иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенныйпериод.
Пример.Определить риск гибели человека на производстве за год, если известно, чтоежегодно погибает около n=14000 человек, а численность работающих составляет N =140 млн. человек:
<img src="/cache/referats/26391/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
Полнаябезопасность не может быть гарантирована никому, независимо от образа жизни.
Приуменьшении риска ниже уровня 1<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">´
10-6 в год общественность не выражаетчрезмерной озабоченности и поэтому редко предпринимаются специальные меры дляснижения степени риска (мы не проводим свою жизнь в страхе погибнуть от ударамолнии). Основываясь на этой предпосылке, многие специалисты принимают величину1<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">´10-6 кактот уровень, к которому следует стремиться, устанавливая степень риска длятехнических объектов. Во многих странах эта величина закреплена взаконодательном порядке. Пренебрежимо малым считается риск 1<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">´10-8 в год.Необходимоотметить, что оценку риска тех или иных событий можно производить только приналичии достаточного количества статистических данных. В противном случаеданные будут не точны, так как здесь идет речь о так называемых “редкихявлениях”, к которым классический вероятностный подход не применим. “Так,например, до Чернобыльской аварии риск гибели в результате аварии на атомнойэлектростанции оценивался в 2<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">´
10-10 в год”.2.Методика изучения риска.Изучениериска проводится в три стадии
Первая стадия: предварительный анализ опасности.
Рискчаще всего связан с бесконтрольным освобождением энергии или утечкамитоксических веществ (факторы мгновенного действия). Обычно одни отделенияпредприятия представляют большую опасность, чем другие, поэтому в самом началеанализа следует разбить предприятие, для того чтобы выявить такие участкипроизводства или его компоненты, которые являются вероятными источникамибесконтрольных утечек. Поэтому первым шагом будет:
1)<span Times New Roman"">
Выявлениеисточников опасности (например, возможны ли утечки ядовитых веществ, взрывы,пожары и т.д.?);2)<span Times New Roman"">
Определениечастей системы (подсистем), которые могут вызвать эти опасные состояния(химические реакторы, емкости и хранилища, энергетические установки и др.)Средствамик достижению понимания опасностей в системе являются инженерный анализ идетальное рассмотрение окружающей среды, процесса работы и самого оборудования.При этом очень важно знание степени токсичности, правил безопасности,взрывоопасных условий, прохождения реакций, коррозионных процессов, условийвозгораемости и т.д.
Переченьвозможных опасностей является основным инструментом в их выявлении. Фирма“Боинг” использует следующий перечень:
1.<span Times New Roman"">
Обычное топливо.2.<span Times New Roman"">
Двигательное топливо.3.<span Times New Roman"">
Инициирующие взрывчатые вещества.4.<span Times New Roman"">
Заряженные электрические конденсаторы.5.<span Times New Roman"">
Аккумуляторные батареи.6.<span Times New Roman"">
Статические электрические заряды.7.<span Times New Roman"">
Емкости под давлением.8.<span Times New Roman"">
Пружинные механизмы.9.<span Times New Roman"">
Подвесные устройства.10.Газогенераторы.
11.Электрические генераторы.
12.Источники высокочастотного излучения.
13.Радиоактивные источники излучения.
14.Падающие предметы.
15.Катапультированные предметы.
16.Нагревательные приборы.
17.Насосы, вентиляторы.
18.Вращающиеся механизмы.
19.Приводные устройства.
20.Ядерная техника.
и т.д.
Процессыи условия, представляющие опасность:
<span Times New Roman"">
Разгон,торможение.<span Times New Roman"">
Загрязнения.<span Times New Roman"">
Коррозия.<span Times New Roman"">
Химическаяреакция (диссипация, замещение, окисление).<span Times New Roman"">
Электрические:поражение током; ожог; непредусмотренные включения;отказыисточника питания; электромагнитные поля.<span Times New Roman"">
Взрывы.<span Times New Roman"">
Пожары.<span Times New Roman"">
Нагрев иохлаждение: высокая температура; низкая температура; изменение температуры.<span Times New Roman"">
Утечки.<span Times New Roman"">
Влага: высокаявлажность; низкая влажность.<span Times New Roman"">
Давление:высокое; низкое; быстрое изменение.<span Times New Roman"">
Излучения:термическое; электромагнитное; ионизирующее; ультрафиолетовое.<span Times New Roman"">
Механическиеудары и т.д.<span Times New Roman"">
Механическиеудары и т.д.Обычнонеобходимы определенные ограничения на анализ технических систем и окружающейсреды (Например, нерационально в деталях изучать параметры риска, связанного сразрушением механизма или устройства в результате авиакатастрофы, т.к. эторедкое явление, однако нужно предусматривать защиту от таких редких явлений прианализе ядерных электростанций, т.к. это влечет за собой большое количествожертв). Поэтому необходим следующий шаг.
3)<span Times New Roman"">
Введение ограничений на анализ риска.Такимобразом, целью первой стадии анализа риска является определение системы ивыявление в общих чертах потенциальных опасностей.
Опасностипосле их выявления, характеризуются в соответствии с вызываемыми имипоследствиями.
Опасностипосле их выявления, характеризуются в соответствии с вызываемыми имипоследствиями.
Характеристикапроизводится в соответствии с категориями критичности:
1класс — пренебрежимые эффекты;
2класс — граничные эффекты;
3класс — критические ситуации;
4класс — катастрофические последствия.
Вдальнейшем необходимо наметить предупредительные меры (если такое возможно) дляисключения опасностей 4-го класса (3-го, 2-го) или понижения класса опасности.Возможные решения, которые следует рассмотреть, представляются в видеалгоритма, называемого деревом решений для анализа опасностей (рис.1).
<img src="/cache/referats/26391/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
Рис.1. Дерево решений.
Послеэтого можно принять необходимые решения по внесению исправлений в проект вцелом или изменить конструкцию оборудования, изменить цели и функции и внестинештатные действия с использованием предохранительных и предупредительныхустройств.
Типоваяформа, заполняемая при проведении предварительного анализа риска имеетследующий вид (рис.2.).
<img src="/cache/referats/26391/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">
Рис.2. Типовая форма для проведения предварительного анализа.
1.<span Times New Roman"">
Аппаратура или функциональный элемент, подвергаемыеанализу.2.<span Times New Roman"">
Соответствующая фаза работы системы или вид операции.3.<span Times New Roman"">
Анализируемый элемент аппаратуры или операция,являющаяся по своей природе опасными.4.<span Times New Roman"">
Состояние, нежелательное событие или ошибка, которыемогут быть причиной того, что опасный элемент вызовет определенное опасноесостояние.5.<span Times New Roman"">
Опасное состояние, которое может быть создано врезультате взаимодействия элементов в системе или системы в целом.6.<span Times New Roman"">
Нежелательные события или дефекты, которые могутвызывать опасное состояние, ведущее к определенному типу возможной аварии.7.<span Times New Roman"">
Любая возможная авария, которая возникает в результатеопределенного опасного состояния.8.<span Times New Roman"">
Возможные последствия потенциальной аварии в случае еевозникновения.9.<span Times New Roman"">
Качественная оценка потенциальных последствий длякаждого опасногосостояния в соответствии со следующими критериями:класс 1 — безопасный (состояние, связанное сошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, атакже неправильной работой), не приводит к существенным нарушениям и невызывает повреждений оборудования и несчастных случаев с людьми;
класс 2 — граничный (состояние, связанное сошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, атакже неправильной работой), приводит к нарушениям в работе, может быть компенсированоили взято под контроль без повреждений оборудования или несчастных случаев сперсоналом;
класс 3 — критический: (состояние, связанноес ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту,а также неправильной работой), приводит к существенным нарушениям в работе,повреждению оборудования и создает опасную ситуацию, ситуацию, требующуюнемедленных мер по спасению персонала и оборудования;
класс 4 — катастрофический (состояние,связанное с ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствиемпроекту, а также неправильной работой), приводит к последующей потереоборудования и (или) гибели или массовому травмированиюперсонала.
10.<span Times New Roman"">
Рекомендуемые защитные меры для исключения илиограничения выявленных опасных состояний и (или) потенциальных аварий;рекомендуемые превентивные меры должны включать требования к элементам конструкции,введение защитных приспособлений, изменение конструкций, введение специальныхпроцедур и инструкций для персонала.11.<span Times New Roman"">
Следует регистрировать введенные превентивныемероприятия и следить за составом остальных действующих превентивных мероприятий.Такимобразом, предварительный анализ опасности представляет собой первую попыткувыявить оборудование технической системы и отдельные события, которые могутпривести к возникновению опасностей и выполняется на начальном этапе разработкисистемы.
Втораястадия: выявлениепоследовательности опасных ситуаций.
Втораястадия начинается после того, как определена конфигурация системы и завершенпредварительный анализ опасностей. Дальнейшее исследование производят с помощьюдвух основных аналитических методов:
1)<span Times New Roman"">
построения дерева событий;2)<span Times New Roman"">
построения дерева отказов.Третья стадия: анализ последствий.
Прианализе последствий используются данные, полученные на стадии предварительнойоценки опасности и на стадии выявления последовательности опасных ситуаций.
3. Другиеприемы анализа риска1.Анализ видов отказов и последствий.
Спомощью анализа видов отказов и последствий систематически, на основепоследовательного рассмотрения одного элемента за другим анализируются всевозможные виды отказов или аварийные ситуации и выявляются их результирующиевоздействия на систему. Отдельные аварийные ситуации и виды отказов элементоввыявляются и анализируются для того чтобы определить их воздействие на другиеблизлежащие элементы и систему в целом.
Анализвидов отказов и последствий существенно более детальный, чем анализ с помощьюдерева отказов, так как приэтом необходимо рассмотреть все возможные виды отказов илиаварийные ситуации для каждого элемента системы
Например, реле может отказать по следующим причинам:
-<span Times New Roman"">
контакты неразомкнулись или не сомкнулись;-<span Times New Roman"">
запаздывание взамыкании или размыкании контактов;-<span Times New Roman"">
короткоезамыкание контактов на корпус, источник питания, между контактами и в цепяхуправления;-<span Times New Roman"">
дребезг контактов(неустойчивый контакт);-<span Times New Roman"">
контактная дуга,генерирование помех;-<span Times New Roman"">
разрыв обмотки;-<span Times New Roman"">
короткоезамыкание обмотки;-<span Times New Roman"">
низкое иливысокое сопротивление обмотки;-<span Times New Roman"">
перегрев обмотки.Длякаждого вида отказа анализируются последствия, намечаются методы устранения иликомпенсации отказов.
Дополнительнодля каждой категории должен быть составлен перечень необходимых проверок.
Например,для баков, емкостей, трубопроводов этот перечень может включать следующее:
-<span Times New Roman"">
переменныепараметры (расход, количество, температура, давление, насыщение и т.д.);-<span Times New Roman"">
системы (нагрева,охлаждения, электропитания, управления и т.д.);-<span Times New Roman"">
особые состояния(обслуживание, включение, выключение, замена содержимого и т.д.);-<span Times New Roman"">
изменение условийили состояния (слишком большие, слишком малые, гидроудар,осадок, несмешиваемость вибрация, разрыв, утечка ит.д.)Используемыепри анализе формы документов подобны применяемым при выполнениипредварительного анализа опасностей, но в значительной степени детализирован.
2.Анализ критичности.
Этот вид анализа предусматривает классификацию каждогоэлемента в соответствии со степенью его влияния на выполнение общей задачи системой.Устанавливаются категории критичности для различных видов отказов:
категория 1 – отказ, приводящий к дополнительномунезапланированному обслуживанию;
категория2 – отказ, приводящий к задержкам в работе или потере трудоспособности;
категория3 – отказ, потенциально приводящий к невыполнению основной задачи;
категория4 – отказ, потенциально приводящий к жертвам.
Данныйметод не дает количественной оценки возможных последствий или ущерба, нопозволяет ответить на следующие вопросы:
-<span Times New Roman"">
какой из элементов должен бытьподвергнут детальному анализу с целью исключения опасностей, приводящих квозникновению аварий;-<span Times New Roman"">
какой элемент требует особого внимания в процессепроизводства;-<span Times New Roman"">
каковы нормативы входного контроля;-<span Times New Roman"">
где следует вводить специальные процедуры, правилабезопасности и другие защитные мероприятия;-<span Times New Roman"">
как наиболее эффективно затратить средства дляпредотвращения аварий.4.Сравнительные данные различных методов анализа.1.<span Times New Roman"">
Предварительный анализ опасностей– определяет опасности для системы и выявляет элементы для проведения анализа спомощью дерева отказов и анализа последствий. Частично совпадает с методоманализа последствий и анализом критичности.Преимущества:является первым необходимым шагом.
Недостатки:нет.
2.<span Times New Roman"">
Анализ с помощью дерева отказов –начинается с инициирующего события, затем рассматриваются альтернативныепоследовательности событий.Преимущества:широко применим, эффективен для описания взаимосвязей отказов, ихпоследовательности и альтернативных отказов.
Недостатки: большие деревья отказов трудны в понимании, требуется использование сложной логики. Непригодны для детальногоизучения.
3.<span Times New Roman"">
Анализ видов отказов ипоследствий – рассматривает все виды отказов по каждому элементу. Ориентированна аппаратуру.Преимущества:прост для понимания, широко применим, непротиворечив, не требует примененияматематического аппарата.
Недостатки: рассматривает неопасные отказы, требует много времени, часто не учитывает сочетания отказов и человеческого фактора.
4.<span Times New Roman"">
Анализ критичности – определяет иклассифицирует элементы для усовершенствования системы.Преимущества:прост для пользования и понимания, не требует применения математическогоаппарата.
Недостатки:часто не учитывает эргономику,отказы с общей причиной и взаимодействие системы.
На прктике, при исследовании опасности системы, чаще всего последовательноприменяются различные методы (например, предварительный анализ, затем — дерево отказов, затем – анализ критичности и анализ видо вотказов и последствий).
Однимиз способов оценки уменьшения риска является сравнение оцениваемых затрат сожидаемыми результатами в денежном выражении. Этот вид анализа противоречив,так как требует оценки безопасности для человеческой жизни в стоимостномвыражении.
Висследовательской лаборатории “Дженерал моторс” разработан способ оценки, не касающийся этойпроблемы, сосредотачивая внимание на продолжительности жизни. Исходнаяпредпосылка: средства для сокращения риска предназначены увеличитьпродолжительность жизни.
В методе используются данные по всемкатегориям смертельного риска и определяется их влияние на продолжительностьжизни независимо для каждой категории. Таким способом определяется возможностьувеличения продолжительности жизни в годах или днях благодаря внедрению мероприятийпо уменьшению риска. В сочетании с оценками затрат это помогает определить эффективностьтаких мероприятий.
Главнойцелью при изучении опасностей, свойственных системе, является определениепричинных взаимосвязей между исходными аварийными событиями, относящимися коборудованию, персоналу и окружающей среде и приводящими к авариям в системе, а также отыскание способов устранениявредных воздействий путем перепроектирования системы или ее усовершенствования.
Причинные взаимосвязи можно установить спомощью одного из рассмотренных методов, а затем подвергнуть качественному иколичественному анализам. После того, как сочетания исходных аварийных событий,ведущих к возникновению опасных ситуаций в системе выявлены, система может бытьусовершенствована и опасности уменьшены.
Необходимо отметить, что использованиенекоторых из упрощенно рассмотренных выше методов требует работы со сложнымилогическими структурами, их построение и количественный анализ требует, поменьшей мере, твердых знаний математической логики, булевой алгебры, теориимножеств и других сложных разделов современной математики.
Приложение.
Аксиомы БЖД:
1.<span Times New Roman"">
Всякая деятельность(бездеятельность) потенциально опасна.2.<span Times New Roman"">
Для каждого видадеятельности существуют комфортные условия, способствующие её максимальнойэффективности.3.<span Times New Roman"">
Все естественные процессы,антропогенная деятельность и объекты деятельности обладают склонностью кспонтанной потере устойчивости или к длительному негативному воздействию начеловека и среду его обитания, т.е. обладают остаточным риском.4.<span Times New Roman"">
Остаточный риск являетсяпервопричиной потенциальных негативных воздействий на человека и биосферу.5.<span Times New Roman"">
Безопасность реальна, еслинегативные воздействия на человека не превышают предельно допустимых значений с учетом их комплексного воздействия.6.<span Times New Roman"">
Экологичностьреальна, если негативныевоздействия на биосферу не превышают предельно допустимых значений с учетом их комплексного воздействия.7.<span Times New Roman"">
Допустимые значениятехногенных негативных воздействий обеспечивается соблюдением требований экологичности и безопасности к техническим система,технологиям, а также применениям систем экобиозащиты(экобиозащитной техники).8.<span Times New Roman"">
Системы экобиозащитына технических объектах и в технологических процессах обладают приоритетомввода в эксплуатацию и средствами контроля режима работы.9.<span Times New Roman"">
Безопасная и экологичная эксплуатация технических средств и производствреализуется при соответствии квалификации и психофизических характеристикоператора требованиям разработчика технической системы и при соблюденииоператором норм и требований безопасности и экологичности.
Признакиопасности.
1.<span Times New Roman"">
Угрозадля жизни.2.<span Times New Roman"">
Возможностьпонесения ущерба здоровью.3.<span Times New Roman"">
Возможность нарушениянормального функционирования экологических систем.Источникиформированияопасности.
1.<span Times New Roman"">
сам человек, его труд,деятельность, средства труда;2.<span Times New Roman"">
окружающая среда;3.<span Times New Roman"">
явления и процессывозникающие в результате взаимодействия человека с окружающей средой.В БЖД существуют 2 понятия:
1.<span Times New Roman"">
ноксосфера(“ноксо”(лат.)- опасность);2.<span Times New Roman"">
гомосфера (сфера, в которойприсутствует человек).Опасность реализуется на пересечении этих 2 сфер.
Списоклитературы:
<span Verdana",«sans-serif»;color:black">
1.«Анализ риска — основа для решения проблем безопасности населения и окружающейсреды», Internet — www.admhmao.ru/committe/upr_prsr/Sayt/ht01.htm
2. Бабаев Н.С., Кузьмин И.И. Абсолютнаябезопасность или “приемлемый риск”. М.,1992.
3. Демин В.Ф., Шевелев Я.В. Развитие основанализа риска и управления безопасностью. М., 1989.
4. «Тема 4. Ядерная энергетика и окружающая среда»,Internet — www.wdcb.ru/mining/book/cap4.html
5.Кобрин В.М. Безпека життєдіяльностіпри проектуванні та виробництві
аерокосмічнихлітальних апаратів. Харьков1997