Анализ опасностей

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.     
 
 

1. Основные положения  теории риска.    

 Одной из основных  задач БЖД является определение  количественных характеристик опасности  (идентификация). Только зная эти  характеристики можно на базе  общих методов разработать эффективные  частные методы обеспечения безопасности  и оценивать существующие технические  системы и объекты с точки  зрения их безопасности для  человека.

При анализе технических  систем широко используется понятие  надежности.

Надежность - свойство объекта выполнять и сохранять  во времени заданные ему функции  в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность является внутренним свойством объекта. Оно  проявляется во взаимодействии этого  объекта с другими объектами  внутри технической системы, а также  с внешней средой, являющейся объектом, с которым взаимодействует сама техническая система в соответствии с ее назначением. Это свойство определяет эффективность функционирования технической  системы во времени через свои показатели. Являясь комплексным  свойством, надежность объекта (в зависимости  от его назначения и условий эксплуатации) оценивается через показатели частных  свойств - безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохранности - в отдельности или определенном сочетании.

При анализе безопасности технической системы, характеристики ее надежности не дают исчерпывающей  информации. Необходимо провести анализ возможных последствий отказов  технической системы в смысле ущерба, наносимого оборудованию и  последствий для людей, находящихся  вблизи него. Таким образом, расширение анализа надежности, включение в  него рассмотрения последствий, ожидаемую  частоту их появления, а также  ущерб, вызываемый потерями оборудования и человеческими жертвами, и является оценкой риска. Конечным результатом  изучения степени риска может  быть, например, такое утверждение: “Возможное число человеческих жертв  в течение года в результате отказа равно N человек”.

Таким образом, можно  дать следующее определение риска: риск - частота реализации опасностей. Количественная оценка риска - это отношение  числа тех или иных неблагоприятных  последствий к их возможному числу  за определенный период.

Пример. Определить риск гибели человека на производстве за год, если известно, что ежегодно погибает около n =14000 человек, а численность  работающих составляет N =140 млн. человек:

Полная безопасность не может быть гарантирована никому, независимо от образа жизни.

При уменьшении риска  ниже уровня 1´10^-6 в год общественность не выражает чрезмерной озабоченности и поэтому редко предпринимаются специальные меры для снижения степени риска (мы не проводим свою жизнь в страхе погибнуть от удара молнии). Основываясь на этой предпосылке, многие специалисты принимают величину 1´10^-6 как тот уровень, к которому следует стремиться, устанавливая степень риска для технических объектов. Во многих странах эта величина закреплена в законодательном порядке. Пренебрежимо малым считается риск 1´10^-8 в год.

Необходимо отметить, что оценку риска тех или иных событий можно производить только при наличии достаточного количества статистических данных. В противном  случае данные будут не точны, так  как здесь идет речь о так называемых “редких явлениях”, к которым  классический вероятностный подход не применим. “Так, например, до Чернобыльской  аварии риск гибели в результате аварии на атомной электростанции оценивался в 2´10^-10 в год”.

2. Методика изучения  риска.

Изучение риска  проводится в три стадии

Первая стадия: предварительный  анализ опасности.

Риск чаще всего  связан с бесконтрольным освобождением  энергии или утечками токсических  веществ (факторы мгновенного действия). Обычно одни отделения предприятия  представляют большую опасность, чем  другие, поэтому в самом начале анализа следует разбить предприятие, для того чтобы выявить такие  участки производства или его  компоненты, которые являются вероятными источниками бесконтрольных утечек. Поэтому первым шагом будет:

1)          Выявление источников опасности (например, возможны ли утечки ядовитых веществ, взрывы, пожары и т.д.?);

2)          Определение частей системы (подсистем), которые могут вызвать эти опасные состояния (химические реакторы, емкости и хранилища, энергетические установки и др.)

Средствами к достижению понимания опасностей в системе  являются инженерный анализ и детальное  рассмотрение окружающей среды, процесса работы и самого оборудования. При  этом очень важно знание степени  токсичности, правил безопасности, взрывоопасных  условий, прохождения реакций, коррозионных процессов, условий возгораемости  и т.д.

Перечень возможных  опасностей является основным инструментом в их выявлении. Фирма “Боинг”  использует следующий перечень:

1.    Обычное топливо.

2.    Двигательное топливо.

3.    Инициирующие взрывчатые вещества.

4.    Заряженные электрические конденсаторы.

5.    Аккумуляторные батареи.

6.    Статические электрические заряды.

7.    Емкости под давлением.

8.    Пружинные механизмы.

9.    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.

Процессы и условия, представляющие опасность:           

 Разгон, торможение.            

 Загрязнения.           

 Коррозия.           

 Химическая реакция  (диссипация, замещение, окисление).            

 Электрические:  поражение током; ожог; непредусмотренные  включения; отказы источника питания;  электромагнитные поля.           

 Взрывы.           

 Пожары.           

 Нагрев и охлаждение: высокая температура; низкая температура;  изменение температуры.           

 Утечки.           

 Влага: высокая  влажность; низкая влажность.           

 Давление: высокое;  низкое; быстрое изменение.           

 Излучения: термическое;  электромагнитное; ионизирующее; ультрафиолетовое.            

 Механические  удары и т.д.           

 Механические  удары и т.д.

Обычно необходимы определенные ограничения на анализ технических систем и окружающей среды (Например, нерационально в  деталях изучать параметры риска, связанного с разрушением механизма  или устройства в результате авиакатастрофы, т.к. это редкое явление, однако нужно  предусматривать защиту от таких  редких явлений при анализе ядерных  электростанций, т.к. это влечет за собой  большое количество жертв). Поэтому необходим следующий шаг.

3)   Введение ограничений на анализ риска.

Таким образом, целью  первой стадии анализа риска является определение системы и выявление  в общих чертах потенциальных  опасностей.

Опасности после их выявления, характеризуются в соответствии с вызываемыми ими последствиями.

Опасности после их выявления, характеризуются в соответствии с вызываемыми ими последствиями.

Характеристика производится в соответствии с категориями  критичности:

1 класс - пренебрежимые эффекты;

2 класс - граничные  эффекты;

3 класс - критические  ситуации;

4 класс - катастрофические  последствия.

В дальнейшем необходимо наметить предупредительные меры (если такое возможно) для исключения опасностей 4-го класса (3-го, 2-го) или понижения  класса опасности. Возможные решения, которые следует рассмотреть, представляются в виде алгоритма, называемого деревом  решений для анализа опасностей (рис.1).  

Рис.1. Дерево решений.

После этого можно  принять необходимые решения  по внесению исправлений в проект в целом или изменить конструкцию  оборудования, изменить цели и функции  и внести нештатные действия с  использованием предохранительных  и предупредительных устройств.

Типовая форма, заполняемая  при проведении предварительного анализа  риска имеет следующий вид (рис.2.).

Рис.2. Типовая  форма для проведения предварительного анализа.

1.      Аппаратура или функциональный элемент, подвергаемые анализу.

2.      Соответствующая фаза работы системы или вид операции.

3.      Анализируемый элемент аппаратуры или операция, являющаяся по своей природе опасными.

4.      Состояние, нежелательное событие или ошибка, которые могут быть причиной того, что опасный элемент вызовет определенное опасное состояние.

5.      Опасное состояние, которое может быть создано в результате взаимодействия элементов в системе или системы в целом.

6.      Нежелательные события или дефекты, которые могут вызывать опасное состояние, ведущее к определенному типу возможной аварии.

7.      Любая возможная авария, которая возникает в результате определенного опасного состояния.

8.      Возможные последствия потенциальной аварии в случае ее возникновения.

9.      Качественная оценка потенциальных последствий для каждого опасного состояния в соответствии со следующими критериями:  

 класс 1 - безопасный (состояние, связанное с ошибками  персонала, недостатками конструкции  или ее несоответствием проекту,  а также неправильной работой), не приводит к существенным  нарушениям и не вызывает повреждений  оборудования и несчастных случаев  с людьми;   

 класс 2 - граничный  (состояние, связанное с ошибками  персонала, недостатками конструкции  или ее несоответствием проекту,  а также неправильной работой), приводит к нарушениям в работе, может быть компенсировано или  взято под контроль без повреждений  оборудования или несчастных  случаев с персоналом;  

 класс 3 - критический: (состояние, связанное с 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, требующую немедленных мер по  спасению персонала и оборудования;   

 класс 4 - катастрофический (состояние, связанное с ошибками  персонала, недостатками конструкции  или ее несоответствием проекту,  а также неправильной работой), приводит к последующей потере  оборудования и (или) гибели  или массовому травмированию персонала.

10.     Рекомендуемые защитные меры для исключения или ограничения выявленных опасных состояний и (или) потенциальных аварий; рекомендуемые превентивные меры должны включать требования к элементам конструкции, введение защитных приспособлений, изменение конструкций, введение специальных процедур и инструкций для персонала.

11.     Следует регистрировать введенные превентивные мероприятия и следить за составом остальных действующих превентивных мероприятий.

Таким образом, предварительный  анализ опасности представляет собой  первую попытку выявить оборудование технической системы и отдельные  события, которые могут привести к возникновению опасностей и выполняется на начальном этапе разработки системы.