4.2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ

Качественный анализ опасностей

4.2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ

Предварительное исследование опасностей является началом качественного анализа опасностей и дает возможность источники опасностей идентифицировать. Говоря другими словами, это анализ общих групп опасностей, которые могут иметь место в системе, их развитие и рекомендации в отношении контроля. Это попытка определить и классифицировать опасности.

Порядок их выполнения:

  1. Тщательное изучение системы и технических характеристик объекта, источников его энергии и материалов, а также рабочей среды;
  2. Определение опасных и вредных их свойств;
  3. Выявляют все правила, стандарты и законы, распространяющиеся на данный объект;
  4. Проверка соответствия нормам безопасности всей технической документации;
  5. Составление перечня опасностей.

В списке опасностей отмечаются идентифицированные источники опасностей, отмечают потенциально опасные ситуации и выявленные недостатки.В результате установления главных систем объекта, являющихся источниками опасности, начинается более детальное их рассмотрение и исследование.

Особое внимание при проведении предварительного анализа опасностей уделяют тем компонентам объекта, в которых могут быть взрывоопасные и токсичные вещества, потенциальным чепе от реакций, которые не контролируются. Здесь прибегают к помощи уже других методов анализа.

Сами методы и приемы , использующиеся при их выполнении, имеют разные названия.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Основные типы анализа:

  1. ПАО – предыдущий анализ опасностей;
  2. САО – системный анализ опасностей;
  3. ПСАО – подсистемный анализ опасностей;
  4. АОРО – анализ опасности работ и обслуживания.
  5. Для проведения анализа используются такие методы и приёмы:
  6. АПВЭ – анализ повреждений и эффекта ими вызванного;
  7. АДО – анализ древа ошибок;
  8. АРО – анализ риска ошибок;
  9. РМДР – расчет менеджмента и древа риска;
  10. АППЭ – анализ потоков и препятствий энергии;
  11. АПП – анализ поэтапного приближения;
  12. ПАО – программный анализ опасностей;
  13. АОПП – анализ общих причин поломки;
  14. ПСА – причинно-следственный анализ;
  15. АДС – анализ древа событий.

Методы качественного анализа опасностей

Цель качественного анализа опасностей:

  1. Идентификация источников опасностей и их главных характеристик;
  2. Выявление повреждающих факторов, которые возникают при действии опасности;
  3. Предпосылки причин, приводящих к развитию нежелательного процесса и их последовательность;
  4. Оценка нежелательных последствий.

В ходе качественного анализа опасностей используются следующие методы.

Все они предполагают анализы:

  1. Предварительный;
  2. Последствий отказов;
  3. Дерева последствий;
  4. Потенциальных отклонений;
  5. Возможных ошибок персонала;
  6. Причинно-следственный анализ.

О том, что предварительный анализ опасностей является началом качественного анализа, мы уже говорили в первой главе.

Поэтому ниже остановимся на других его видах и рассмотрим анализ последствий отказов. Этот анализ имеет системный подход и носит характер прогноза.

Оценить опасный потенциал при помощи анализа последствий отказов можно для любого технического объекта.

Осуществляют АПО в таком порядке:

  1. Объект, которым является та или иная техническая система подразделяют на компоненты;
  2. Выявляют возможные отказы для каждого компонента;
  3. Потенциальные ЧП на исследуемых объектах тщательно изучаются;
  4. Все данные записываются в форме таблицы;
  5. Выявленные отказы ранжируют по опасностям и, соответственно, меры предупреждения.

С помощью АПО выявляется возможность и необходимость применения других методов идентификации опасностей. В ходе этого анализа собирается и документально оформляется информация о частоте отказов. Опасности анализируют и с помощью дерева причин потенциальных ЧП, который имеет следующий порядок:

  1. Производят выбор потенциальных ЧП;
  2. Факторы, ведущие к заданным ЧП, выявляются;
  3. Ориентировочные графики являются результатом анализа, корень которых, т.е. вершина графа, занумерована потенциальным ЧП.

Причины и события, в результате которых возможно заданное ЧП, должны быть составными частями дерева.

Опасности, анализируемые с помощью дерева последствий потенциальных ЧП. Основное отличие от дерева причин заключается в том, что в последнем задается потенциальное ЧП-инициатор.

Происходит исследование всей группы событий-последствий, которые могут возникнуть. Использование этого метода предполагает хорошее знание объекта и всех его составляющих.

Очень важно знать не только основное, но и вспомогательное оборудование, параметры окружающей среды, организационные вопросы.

Метод потенциальных отклонений при анализе опасностей.

Замечание 1

Отклонение в данном случае, это работа какого-либо объекта или его компонента, отличающаяся от конструкторского предназначения.

Метод МПО – использует ключевые слова, с помощью которых создаётся искусственное отклонение. Метод позволяет анализировать опасности, широко распространенные в химической промышленности – это герметичные процессы и системы.

После установления источников опасностей, выявляются отклонения, способные привести к этим ЧП. С этой целью технологический процесс разбивают на составные части и с помощью ключевых слов создают отклонения.

Далее идет изучение их потенциальных причин и последствий, к которым они могут привести на практике.

Чтобы провести анализ необходимо иметь:

  1. Документацию на стадии проектирования;
  2. Последовательность анализа, позволяющего исследовать все компоненты;
  3. Ключевые слова, позволяющие выявить ненормальный режим работы компонента.

Метод анализа ошибок персонала имеет свои этапы:

  1. Выбирается система и вид работы;
  2. Определяется цель;
  3. Идентифицируется вид потенциальной ошибки и последствий;
  4. Выбирается идентификация возможности исправления ошибки;
  5. Идентифицируются причины ошибки;
  6. Выбирается метод предотвращения ошибки;
  7. Выбирается оценка вероятности ошибки и оценка вероятности её исправления;
  8. Рассчитывается риск;
  9. Выбирается путь снижения риска.

После выбора величины напряжения, которая измеряет последствия ошибки, и, установив шкалу для измерений, можно рассчитать значения рисков:R=Pоп (1- Pис) xU, где Pоп и Pис – возможные ошибки и вероятность их исправления.

Ошибки персонала могут привести к пожарам, взрывам, механическим повреждениям, выбросам токсичных веществ. Ошибки, которые может допустить оператор, зависят от тех условий, которые организованы на рабочем месте и, безусловно, от стажа его работы.

Однако надо сказать, что большой стаж работы не является преградой для их совершения.

Являясь составной частью общего анализа опасностей, причинно-следственный анализ, выявляет причины происшедшего ЧП. Завершается он прогнозом новых ЧП и составлением плана мероприятий по их предупреждению.

Анализ опасностей при помощи дерева причин потенциального ЧП (АОДП)

Алгоритм этого анализа выполняется в следующем порядке:

  1. Выбор потенциального ЧП;
  2. Выявление всех факторов, ведущих к данному ЧП;
  3. Результат анализа – построение ориентированного графа.

Вершина графа занумерована потенциальным ЧП, поэтому граф является деревом. Дерево в данном случае имеет все те причины-события, которые могут привести к заданному ЧП.

Возможным проведение этого анализа делает тщательное изучение рабочих функций всех компонентов технической системы. Кроме этого на работу системы большое влияние оказывает человеческий фактор, допустим, ошибка оператора.

Исходя из этого все потенциальные инциденты – «отказы операторов» – вводить в содержание дерева причин. Отражаемые деревом события носят статический характер.

Рассмотрим ядерную энергетическую установку (ЯЭУ) в качестве примера.

Первый контур этой установки включает:

  1. Реактор;
  2. Парогенератор;
  3. Главный циркулирующий насос (ГЦН);
  4. Главные циркуляционные трубопроводы, заполненные водой.

Вода в процессе работы реактора получает высокую наведенную радиоактивность, а в парогенераторе происходит её охлаждение.

Отдав теплоту теплоносителю второго контура, она через ГЦН возвращается в реактор для охлаждения твэлов.

Разрушение и перегрев оболочек твэлов можно рассматривать как катастрофу, поэтому все ядерные энергетические установки имеют системы аварийного охлаждения активной зоны реактора (САОЗ).

Система аварийного охлаждения обеспечивает отвод теплоты из активной зоны. Отвод требуется, если произошла разгерметизация циркуляционного контура и потеря теплоносителя.

В этом случае САОЗ включает насосы низкого (ННД) и высокого давления (НВД), гидроаккумулятор (ГА), где вода находится под давлением азота, а также баки запаса воды и раствора борной кислоты.

Если условно принять порядок работы САОЗ при большой разгерметизации циркуляционного контура, то сначала работает САОЗ высокого давления (ВД). Состоит она из НВД и необходимой арматуры.

Затем работает САОЗ низкого давления (НД) – ГА и ННД. При возникновении «малых» течей в ходе работы ЯЭУ, допускается временная работа без аварийной остановки. Происходит автоматическая компенсация теплоносителя или принимаются другие срочные меры к локализации течи и ликвидации в помещениях радиоактивной загрязненности.

Замечание 2

Качественный анализ опасностей дает возможность выявить источники повышенной опасности, определить опасности маловероятные и практически неосуществимые опасности.

Источник: https://spravochnick.ru/bezopasnost_zhiznedeyatelnosti/kachestvennyy_analiz_opasnostey/

4.2. Качественный анализ опасностей

4.2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ

Общийподход к анализу опасностей.Анализопасностей позволяет определитьисточники опасностей, потенциальныен-чепе, чепе-инициаторы, последовательностиразвития событий, вероятности чепе,величину риска, величину последствий,пути предотвращения чепе и смягченияпоследствий.

Напрактике анализ опасностей начинают сгрубого исследования, позволяющегоидентифицировать в основном источникиопасностей. Затем при необходимостиисследования могут быть углублены иможет быть проведен детальный качественныйанализ.

Выбор того или иного качественногометода анализа зависит от преследуемойцели, предназначения объекта и егосложности. Установление логическихсвязей необходимо для расчета вероятностейчепе.

Методы расчета вероятностей истатистический анализ являются составнымичастями количественного анализаопасностей. Когда удается оценить ущерб,то можно провести численный анализриска.

При анализе опасностей всегдапринимают во внимание используемыематериалы, рабочие параметры системы,наличие и состояние контрольно-измерительныхсредств. Исследование заканчиваютпредложениями по минимизации илипредотвращению опасностей. Главныеэтапы анализа опасностей показаны нарис. 4.6.

Качественныеметоды анализа опасностей включают:предварительный анализ опасностей,анализ последствий отказов, анализопасностей с помощью дерева причин,анализ опасностей с помощью деревапоследствий, анализ опасностей методомпотенциальных отклонений, анализ ошибокперсонала, причинно-следственный анализ.

Предварительныйанализ опасностей(ПАО) обычноосуществляют в следующем порядке:

–изучают технические характеристикиобъекта, системы, процесса, а такжеиспользуемые энергетические источники,рабочие среды, материалы; устанавливаютих повреждающие свойства;

–устанавливают законы, стандарты, правила,действия которых распространяются наданный технический объект, систему,процесс;

–проверяют техническую документацию наее соответствие законам, правилам,принципам и нормам стандартов безопасности;

–составляют перечень опасностей, вкотором указывают идентифицированныеисточники опасностей (системы, подсистемы,компоненты), повреждающие факторы,потенциальные чепе, выявленные недостатки.

Припроведении ПАО особое внимание уделяютналичию взрыво-пожароопасных и токсичныхвеществ, выявлению компонентов объекта,в которых возможно их присутствие,потенциальным чепе от неконтролируемыхреакций и при превышении давления. Послетого как выявлены крупные системытехнического объекта, которые являютсяисточниками опасности, их можнорассмотреть отдельно и более детальноисследовать с помощью других методованализа, описанных ниже.

Анализпоследствий отказов(АЛО) –преимущественно качественный методидентификации опасностей, основанныйна системном подходе и имеющий характерпрогноза. Этим методом можно оценитьопасный потенциал любого техническогообъекта. АЛО обычно осуществляют вследующем порядке:

–техническую систему (объект) подразделяютна компоненты;

Рис. 4.6. Процедураанализа опасностей

Рис. 4.7. Алгоритмисследования отказов

Рис. 4.8. Схемауправления пуском машины (пример)

– длякаждого компонента выявляют возможныеотказы, используя, например, алгоритм,представленный на рис. 4.7;

–изучают потенциальные чепе, которыеможет вызвать тот или иной отказ наисследуемом техническом объекте;

–результаты записывают в виде таблицы;

–отказы ранжируют по опасностям иразрабатывают предупредительные меры,включая конструкционные изменения.

Анализпоследствий отказов может выявитьнеобходимость применения других, болееемких методов идентификации опасностей.Кроме того, в результате анализа отказовмогут быть собраны и документальнооформлены данные о частоте отказов,необходимые для количественной оценкиуровня опасностей рассматриваемоготехнического объекта.

Рассмотримпример. На рис 4.8 представлена схемауправления с двумя кнопками А1и а2которыепри нажатии на них замыкают контактыВ1и B2,при этом включается катушка реле Rи производится пуск машины (не показана)

Результатывыполненного АПО представлены в табл.4.5.

Отметим только, что опасностьвозникает, если происходит чепе –случайныйпуск машины Обозначим: L короткоезамыкание между точками 1и 1';Аiзамыканиеi-гоконтакта вследствие нажатия кнопки; Вi– замыкание i-го контакта вследствиемеханического повреждения. Тогда длячепе М–случайный пуск машины при исправномреле – имеем следующую логическуюформулу: M=L+(B1+A1)*(B2+A2).

Анализопасностей с помощью дерева причинпотенциального чепе (АОДП) обычновыполняют в следующем порядке. Сначалавыбирают потенциальное чепе (например,н-чепе или какой-либо отказ, которыйможет привести к н-чепе). Затем выявляютвсе факторы, которые могут привести кзаданному чепе (системы, подсистемы,события, связи и т.

д.). По результатамэтого анализа строят ориентированныйграф. Вершина (корень) этого графазанумерована потенциальным чепе. Поэтомуграф является деревом. В нашем случаедерево состоит из всех тех причин-событий,которые делают возможным заданное чепе.При построении дерева можно использоватьсимволы, представленные в табл. 4.6.

Таблица 4.5. Представление результатов АПО для схемы управления с двумякнопками

КомпонентНаименование отказа, инцидентГенерируемые последствияПотенциальное чепеПредупредительные меры
Участок цепи – линия 11'Короткое замыкание междуточками 11'Включение катушки реле, случайный пуск машиныНесчастный случайИнструктаж персонала
Кнопка только А1 или только A2,Случайное нажатие (инцидент)Без немедленных последствийБез немедленных последствий, снижается уровень безопасностиОпределить частоту инцидента
Контакты только B1 или только В2Случайное замыкание вследствие механического поврежденияТо жеТо жеОпределить частоту отказа
Участок цепи–линия 22'Обрыв проводаНельзя включить машинуБез немедленных последствийНе требуется

Таблица 4.6. Элементы и символы, используемые для построения деревапричин потенциального чепе

ПроведениеАОДП возможно только после детальногоизучения рабочих функций всех компонентоврассматриваемой технической системы.На работу системы оказывает влияниечеловеческий фактор, например, возможностьсовершения оператором ошибки.

Поэтомужелательно все потенциальные инциденты– «отказы операторов» вводить всодержание дерева причин. Дерево отражаетстатический характер событий. Построениемнескольких деревьев можно отразить ихдинамику, т. е.

развитие событий вовремени.

Рис. 4.9. Примернаясхема–вариант аварийного охлаждениязоны ядерной энергетической установки

Рассмотримпример. Допустим, что ядерная энергетическаяустановка (ЯЭУ) включает первый контур(рис. 4.9), состоящий из реактора 1,парогенератора 2, главного циркуляционногонасоса (ГЦН) 3и главных циркуляционных трубопроводов4,заполненных теплоносителем –водой (впроцессе работы реактора вода получаетвысокую наведенную радиоактивность).

В парогенераторе вода охлаждается и,отдав теплоту теплоносителю второгоконтура, возвращается ГЦН в реактор дляохлаждения твэлов. Перегрев оболочектвэлов и их разрушение можно рассматриватькак катастрофу.

Поэтому все ЯЭУ снабженысистемами аварийного охлаждения активнойзоны реактора –САОЗ, которые обеспечиваютотвод теплоты из активной зоны в случаеразгерметизации циркуляционного контураи потери теплоносителя САОЗ включаетнасосы низкого (ННД) 17и 18 высокого (НВД)9 и 10давления, гидроаккумулятор (ГА) 23,в котором вода находится под давлениемазота 24,и баки запаса воды и раствора борнойкислоты 13и 16.Условно примем следующий порядок работыСАОЗ при большой разгерметизациициркуляционного контура сначала работаетСАОЗ высокого давления (ВД), состоящаяиз НВД и необходимой арматуры, затемработает САОЗ низкого давления (НД) –ГА и ННД В процессе эксплуатации ЯЭУпри возникновении «малых» течейдопускается временная работа безаварийной остановки, при этом происходитавтоматическая компенсация теплоносителя(работают компенсаторы, барботер) илипринимаются другие срочные меры клокализации течи и устранению загрязненийпомещения радиоактивностью.

Таблица 4.7. Перечень компонентов САОЗЯЭУ

Номер компонента и индексаКомпонентНаименование отказа Х\
САОЗ ВД
5ЗадвижкаЗакрыта
6Обратный клапанЗакрыт
7ЗадвижкаЗакрыта
8ЗадвижкаЗакрыта
9Насос высокого давленияНе работает
10Насос высокого давленияНе работает
11ЗадвижкаЗакрыта
12ЗадвижкаЗакрыта
13ЕмкостьНет воды
14ЗадвижкаЗакрыта
САОЗ НД
24Азот гидроаккумулятораНет давления
23Емкость гидроаккумулятораНет воды
22Обратный клапанЗакрыт
21Обратный клапанЗакрыт
20Обратный клапанЗакрыт
19ЗадвижкаЗакрыта
18Насос низкого давления с запорной арматуройНе работает
17Насос низкого давления с запорной арматуройНе работает
16ЕмкостьНет воды
15ЗадвижкаЗакрыта

Задаемпотенциально возможное чепе, ведущеек катастрофе –отказ САОЗ. Находим всекомпоненты системы, которые могутпривести к отказу САОЗ. Переченькомпонентов Xi,дан в табл. 4.7. Используя материал §4.1,устанавливаем логические связи и строимдерево причин (рис. 4.10). Общая формулачепе «отказ САОЗ» имеет вид:

Вэтом выражении Хiодновременно являются наименованиямиотказов и их индикаторами, которыепринимают значение: 1 –чепе произошлои 0–отсутствие чепе.

Деревопричин показывает, что критическимикомпонентами являются 5,6, 13, 14, 15, 16, 19,20, 21, 22, 23, 24,так как отказ одного из них достаточендля того, чтобы вызвать катастрофу.

Послезавершения АОДП можно от качественныххарактеристик приступить к количественномуанализу.

Вомногих случаях представление о состояниисистемы, альтернативных путях протеканияи результатах какого-либо процессаможно создать с помощью более простогографа. Рассмотрим его построение напримере трех параллельно работающихкомпонентов А1,А2,и А3(рис. 4.11).

Исходным пунктомявляется кружок, который представляетв общем виде рассматриваемое состояние.

Из этого узла ветви ведут к узлам,представляющим состояние первогокомпонента (в соответствии с заданнымивероятностями), и таким же образом дальшеот каждого из этих узлов к следующим, вкоторых указаны состояния второго итретьего компонентов, пока на выходене получаются все возможные комбинациисобытий.

В результате получается деревособытий, в котором каждый путь от исходнойточки до конечного узла описывает однуиз эволюции системы. В прямоугольникахсправа от конечных узлов на рис. 4.11 ещераз указан результат события,соответствующий пути к этому конечномуузлу.

В рассматриваемом примере с тремяпараллельно работающими компонентамив прямоугольниках указаны результирующиевероятности для состояния системы,которые при независимости выхода изстроя отдельных компонентов получаютсяпростым перемножением отдельныхвероятностей (вероятность чепе врассматриваемый отрезок времени принятаодинаковой для каждого из трех компонентов:qi=10-3;i== 1, 2, 3).

Анализопасностей с помощью дерева последствийпотенциального чепе(АОДПО) отличаетсяот АОДП тем, что в случае АОДПО задаетсяпотенциальное чепе –инициатор, иисследуют всю группу событий –последствий, к которым оно может привести.

Таким образом, между событиями имеетсявременная зависимость. АОДПО можнопроводить на любом объекте. Как и АОДПон требует хорошее знание объекта.

Поэтому перед тем, как проводить АОДПО,необходимо тщательно изучить объект,вспомогательное оборудование, параметрыокружающей среды, организационныевопросы.

Рис. 4.10. Деревопричин потенциального чепе–отказаСАОЗ ЯЭУ

Рис. 4.11. Деревособытий при аварии трех параллельноработающих компонентов

Рис. 4.12. Дерево последствий чепе «Снижение расхода теплоносителя в первом контуре»

Воспользуемсяпредыдущим примером с ЯЭУ. Зададимпотенциальное чепе «Снижение расходатеплоносителя в первом контуре». Деревопоследствий (рассматривались толькоподсистемы) представлено на рис. 4.12.

Вчисло последствий входят: рабочаяутечка, штатная работа САОЗ и чепе-авария.Далее можно переходить к количественномуанализу (§ 4.3).

Для построения деревапоследствий можно использовать символы,представленные в табл. 4.8.

Анализопасностей методом потенциальныхотклонений(АОМПО):отклонение –режимфункционирования какого-либо объекта,системы, процесса или какой-либо ихчасти (компонента), отличающийся в тойили иной мере от конструкторскогопредназначения (замысла).

Методпотенциальных отклонений (МПО) –процедура искусственного созданияотклонений с помощью ключевых слов.Этим методом анализируют опасностигерметичных процессов и систем. Наибольшеераспространение он получил в химическойпромышленности. АОМПО обычно предшествуетПАО.

Послетого, как с помощью ПАО были установленыисточники опасностей (системы, чепе),необходимо выявить те отклонения,которые могут привести к этим чепе. Дляэтого разбивают технологический процессили герметичную систему на составныечасти и, создавая с помощью ключевыхслов (табл. 4.

9) отклонения, систематичноизучают их потенциальные причины и тепоследствия, к которым они могут привестина практике. Для проведения анализанеобходимо иметь: проектную документациюна стадии проектирования; алгоритманализа, который позволяет исследоватьодин за другим все компоненты (например,рис. 4.13); набор ключевых слов (табл.4.

9), спомощью которых выявляют ненормальныйрежим работы компонента.

Рассмотримгерметичный объект, в котором химическиевещества А и В вступают в реакцию, чтобыобразовать продукт С (рис 4.14). Допустим,что потенциальным чепе является взрыв,происходящий тогда, когда концентрацияCАвещества А превысит концентрацию cbвеществаВ в емкости 1. Следуя пункту 3 (см. рис.4.

13), выбираем для рассмотрения трубопровод2–1.Его предназначение –транспортироватьвещество В из сосуда 2 в сосуд 1. Используяпервое ключевое слово в первой строкетабл. 4.9, создаем отклонение: трубопроводНЕ транспортирует вещество В из сосуда2в сосуд 1. Нет подачи вещества В в емкость1.

Используя чертеж-схему движениявеществ, устанавливаем потенциальныепричины этого события: в питающемрезервуаре 2не осталось вещества В, отказал насос3подачи вещества В [а)испортилась электрическая часть; б)испортилась механическая часть; в)кто-то выключил насос и т д.

; произошларазгерметизация трубопровода; веществоВ не проходит через вентиль 4.

Последствиеотклонения: через некоторое время послепрекращения подачи вещества В концентрацияCДпревысит CВи произойдет взрыв.

Такимобразом, на стадии проектирования научастке 2–1вскрыты опасности. Предстоит разработкапредупредительных мероприятий, например,аварийной сигнализации, оповещающей опрекращении подачи вещества В в емкость1и правил безопасной эксплуатациирассмотренного участка.

Былполучен результат во время примененияпервого ключевого слова. Тем не менеек участку 2–1должны быть последовательно примененывсе последующие ключевые слова Толькопосле окончания такой процедуры выявленияопасностей можно переходить к следующемуучастку.

Таблица 4.8. Символы, используемые припостроении дерева последствий

Анализошибок персонала(АОП) включаетследующие этапы: выбор системы и видаработы; определение цели; идентификациювида потенциальной ошибки; идентификациюпоследствий; идентификацию возможностиисправления ошибки; идентификациюпричины ошибки; выбор метода предотвращенияошибки; оценку вероятности ошибки;оценку вероятности исправления ошибки;расчет риска; выбор путей сниженияриска.

Рис.4.13. Алгоритм анализа опасностей методомпотенциальных отклонений:

1–выбрать сосуд;2-–объяснить общее предназначениесосуда и его трубопроводов;3–выбратьтрубопровод;4–объяснить предназначениевыбранного трубопровода; 5 – использоватьключевые слова из 1-й строки табл. 4.

9 длясоздания отклонения;6–теоретическиразвить имеющее смысл отклонение;7–исследовать причины (события), которыемогут на практике привести к созданномуотклонению;8– исследовать последствияот созданного отклонения; 9 – выявитьопасности;10– провести необходимуюрегистрацию проделанной работы;11–повторить шаги6…10 длявсехимеющих смысл отклонений, образованныхключевыми словамиi-йстроки табл. 4.9;12

Источник: https://studfile.net/preview/5171293/page:21/

2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ

4.2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ

Качественные методы анализа включают:

· Предварительный анализ опасностей

· Анализ последствий отказов

· Анализ опасностей с помощью дерева последствий

· Анализ опасностей методом потенциальных отклонений

· Анализ ошибок персонала

· Причинно-следственный анализ.

Предварительный анализ опасностей обычно осуществляется в следующем порядке:

– изучают технические характеристики объекта, системы, процесса, а также используемые энергетические источники, рабочие среды, материалы; устанавливают их повреждающие свойства;

– устанавливают законы, стандарты, правила, действия которых распространяются на данный технический объект, систему, процесс;

– проверяют техническую документацию на ее соответствие законам, правилам, принципам и нормам стандартов безопасности;

– составляют перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные источники опасностей (системы, подсистемы, компоненты), повреждающие факторы, потенциальные чепе, выявленные недостатки.

При проведении предварительного анализа опасностей особое внимание уделяют наличию взрывопожароопасных и токсичных веществ, выявлению компонентов объекта, в которых возможно их присутствие, потенциальным чепе от неконтролируемых реакций и при повышении давления. После того, как выявлены крупные системы технического объекта, которые являются источниками опасности, их можно рассмотреть отдельно и более детально исследовать с помощью других методов анализа, описанных ниже.

Анализ последствий отказов – преимущественно качественный метод идентификации опасностей, основанный на системном подходе и имеющий характер прогноза. Этим методом можно оценить опасный потенциал любого технического объекта. Анализ последствий отказов обычно осуществляется в следующем порядке:

– техническую систему (объект) подразделяют на компоненты;

– для каждого компонента выявляют возможные отказы;

– изучают потенциальные чепе, которые может вызвать тот или иной отказ на исследуемом техническом объекте;

– результаты записывают в виде таблицы;

– отказы ранжируют по опасностям и разрабатывают предупредительные меры, включая конструкционные изменения.

Анализ последствий отказов может выявить необходимость применения других, более емких методов идентификации опасностей. Кроме того, в результате анализа отказов могут быть собраны и документально оформлены данные о частоте отказов, необходимые для количественной оценки уровня опасностей рассматриваемого технического объекта.

Анализ опасностей с помощью дерева причин потенциального чепе обычно выполняют в следующем порядке. Сначала выбирают потенциальное чепе.

Затем выявляют все факторы, которые могут привести к заданному чепе (системы, подсистемы, события, связи и т. д.). По результатам этого анализа строят ориентированный граф.

Вершина (корень) этого графа занумерована потенциальным чепе. Поэтому граф является деревом.

Проведение анализа опасностей с помощью дерева причин потенциального чепе 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 – “отказы операторов” – вводить в содержание дерева причин. Дерево отражает статистический характер событий.

Построением нескольких деревьев можно отразить их динамику, т. е. развитием событий во времени.

После завершения анализа опасностей с помощью дерева причин потенциального чепе можно от качественного анализа приступить к количественному анализу.

Во многих случаях представление о состоянии системы, альтернативных путях протекания и результатах какого-либо процесса можно создать с помощью более простого графа.

Анализ опасностей с помощью дерева последствий потенциального чепе отличается от анализа опасностей с помощью дерева причин тем, что в случае анализ опасностей с помощью дерева последствий задается потенциальное чепе – инициатор и исследует всю группу событий – последствий, к которым оно может привести.

Таким образом, между событиями имеется временная зависимость. Анализ опасностей с помощью дерева последствий можно проводить на любом объекте. Он требует хорошего знания объекта.

Поэтому, перед тем как проводить анализ опасностей с помощью дерева последствий, необходимо тщательно изучить объект, вспомогательное оборудование, параметры окружающей среды, организационные вопросы.

Анализ опасностей методом потенциальных отклонений: отклонение – режим функционирования какого-либо объекта, системы, процесса или какой-либо их части (компонента), отличающийся в той или иной мере от конструкторского предназначения (замысла).

Метод потенциального отклонения – процедура искусственного создания отклонений с помощью ключевых слов. Этим методом анализируют опасности герметичных процессов и систем. Наибольшее распространение он получил в химической промышленности. Анализ опасностей методом потенциальных отклонений обычно предшествует предварительный анализ опасностей.

После того с помощью предварительного анализа опасностей были установлены источники опасностей (системы, чепе), необходимо выявить те отклонения, которые могут привести к тем чепе.

Для этого разбивают технологический процесс или герметичную систему на составные части и , создавая с помощью ключевых слов 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; набор ключевых слов, с помощью которых выявляют ненормальный режим работы компонента.

Анализ ошибок персонала включает следующие этапы: выбор системы и вида работы; определение цели; идентификацию вида потенциальной ошибки; идентификацию последствий; идентификацию возможностей исправления ошибки; идентификацию причины ошибки; выбор метода предотвращения ошибки; оценку вероятности ошибки; расчет риска; выбор путей снижения риска.

В результате ошибок персонала возможны аварии (пожары, взрывы, механические повреждения, выбросы токсичных химических веществ, проливы и т. д.), несчастные случаи (летальные исходы, травмы и т. д.), катастрофы (разные степени повреждения организма и собственности), которые также могут быть классифицированы.

Следует иметь в виду, что в основу классификации причин ошибок положены внешние и внутренние факторы, так как факторы стресса могут носить и тот и другой характер. Вероятность ошибки оператора зависит от стажа работы и наличия стрессовых условий на рабочем месте.

Опыт показывает, что оператор со стажем может совершать ошибки и что вероятность ошибки оператора в зависимости от величины стресса также имеет оптимум.

Причинно-следственный анализ выявляет причины происшедшего чепе. Тем не менее причинно-следственный анализ является составной частью общего анализа опасностей. Он завершается прогнозом новых чепе и составлением плана мероприятий по их предупреждению.

Анализ начинают со сбора информации, которая призвана описать чепе точно и объективно. Составляют перечень событий, предшествовавших чепе, при этом обращают внимание на то, что регистрируемые реальные события и факты бывают двух видов: носящие случайный характер и носящие постоянный характер. Последние участвуют в возникновение чепе опосредованно и в сочетании со случайными событиями.

Источник: https://trud.bobrodobro.ru/3532

2.4. Анализ опасностей технических систем

4.2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ

2.4. Анализ опасностей технических систем

Объектом анализа опасностей является система Ч-М-С.

Анализ опасностей позволяет определить источники опасностей, потенциальные аварии, последовательности развития событий, величину риска, величину последствий, пути предотвращения аварий и смягчения последствий.

На практике анализ опасностей начинаю с глубокого исследования, позволяющего идентифицировать в основном источники опасностей. Затем при необходимости исследования могут быть углублены.

Выбор того или иного качественного метода анализа зависит от преследуемой цели, предназначения объекта и его сложности.

Методы расчёта вероятностей и статистический анализ являются составными частями количественного анализа опасностей.

Предварительный анализ опасностей (ПАО) осуществляют в следующем порядке: – изучают технические характеристики объекта, системы, а также используемые энергетические источники, рабочие среды, материалы, устанавливают их повреждающие свойства; – устанавливают законы, стандарты, правила, действия которых распространяются на данный технический объект, систему, процесс; – проверяют техническую документацию на её соответствие законам, правилам, принципам и нормам стандартов безопасности;

– составляют перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные источники опасностей (системы, подсистемы, компоненты), повреждающие (травмирующие) факторы, потенциальные аварии, выявленные недостатки.

При проведении ПАО особое внимание уделяют наличию взрывоопасных и токсичных веществ, выявлению компонентов объекта, в которых возможно их присутствие, потенциальным чепе от неконтролируемых реакций и при превышении давления.

Анализ ошибок персонала (АОП) проводится в несколько этапов (рис.2.4.1).

Рис.2.4.1. Этапы анализа ошибок

2.4.1. Качественный и количественный анализ опасностей

Качественные методы анализа опасностей включают: – предварительный анализ опасностей; – анализ последствий отказов; – анализ опасностей с помощью “дерева причин”; – анализ опасностей методом потенциальных отклонений; – анализ ошибок персонала;

– причинно-следственный анализ.

В результате анализа аварийной (потенциальной) опасности могут быть определены следующие показатели: – индивидуальный риск; – социальный риск; – структура поражённых по степени тяжести; – вид поражений;

– материальный ущерб и др.

Наиболее распространённым методом анализа безопасности является метод построения “деревьев отказов (ошибок)”.

В терминологии теории построения и анализа “деревьев отказов ” выход из строя определённых элементов, например, нарушение герметичности резервуара со сжиженным углеводородным газом с последующим образованием облака топливовоздушной смеси и его взрывом, классифицируется как внешнее нежелательное событие (ВНС).

Далее “дерево отказов” строят внизу от ВНС, учитывая все события, его вызывающие, и заканчивают выделением первичных событий, причины наступления которых не исследуются.

В строящихся деревьях, как правило, имеются ветви опасностей. Многоэтажный процесс ветвления “дерева” требует введения ограничений с целью определения его пределов. Логические операции принято обозначать соответствующими символами (см.табл.2.4.1.).

Таблица 2.4.1

Символы событий

Построение “дерева причин”, “дерева отказов” является эффективной процедурой выявлении причин различных нежелательных событий (аварий, травм, пожаров, дорожно-транспортных происшествий) и экспертизой безопасности оборудования и процессов.

Количественный анализ опасностей в сложных системах проводится с предварительной их разбивкой на множество подсистем. Подсистемы, в свою очередь, состоят из компонентом – частей системы, которые рассматриваются без дальнейшего членения, как единое целое.

Системный анализ – это совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по безопасности.

Система – это совокупность взаимосвязанных компонентов, взаимодействующих между собой, таким образом, что достигается определённый результат (цель).

Под компонентами (элементами, составными частями) системы понимаются не только материальные объекты, но и отношения и связи.

Любая исправная машина – это техническая система. Система, одним из элементов которой является человек, называется эргатической (“человек-машина”, “человек-среда”, человек-машина-среда”).

Принцип системности рассматривает явления в их взаимной связи, как целостный набор или комплекс. Цель или результат, который даёт система, называют системно-образующим элементом.

Например, такое системное явление как пожар (горение) возможно при наличии следующих компонентов: – горючее вещество; – окислитель;

– источник воспламенения.

Если не будет хотя бы одного элемента, система разрушится.

Численным анализом опасностей является риск. Для оценки риска используют различные математические формулы. Когда последствия не известны, то под риском понимают вероятность наступления определённого сочетания нежелательных событий. Риск, связанный с техникой, оценивают как вероятность чепе или величину ущерба.

Риск и его оценка приведены на рис.2.4.2.

Рис.2.4.2. Риск и его оценка

Априорный анализ основан на исследовании нежелательных событий, которые являются потенциально возможными для данной системы.

Апостериорный анализ выполняется после того, как нежелательные событие произошли.

2.4.2. Вероятностный расчёт чрезвычайного происшествия

При анализе безопасности необходимо знать, в какой группе элементов наиболее вероятно и возможно возникновение аварийного состояния. Для этой цели приемлемы вероятностные методы математической статистики.

Технологическое оборудование производственных помещений можно условно разбить на три основные группы: 1. Реакционные аппараты, промежуточные ёмкости, машины; 2. Коммуникации – трубопроводы;

3. Запорная арматура (задвижки, краны, уплотнения).

Газы или пары горючих жидкостей, находящихся в технологическом оборудовании под давлением выше атмосферного, могут попасть в помещение при нарушении целостности оборудования.

При условии, что всё оборудование цеха может стать источником выхода газов, и, следовательно, имеется Kгрупп по n элементов, справедлива теорема, согласно которой при большом числе независимых элементов с малой интенсивностью отказов суммарный поток отказов будет близок к простейшему по истечении некоторого времени, независимо от законов распределения сроков службы этих элементов.

В случае простейшего потока событий вероятность P появления m событий в интервале времени от t до t + t находится по закону Пуассона:

(2.4.1)
где:t среднее число событий в интервале;
L –параметр потока отказов.

В соответствии с этим при средних сроках службы элементов Т1 и Т2 …. Т параметр потока отказов в целом по цеху будет иметь предел:

(2.4.2)

По L или T можно определить вероятность R(t)безотказной работы в течение времени t:

(2.4.3)

Точкой отсчёта является связь между вероятностью безаварийной работы оборудования в течение времени t, степенью заполненности помещения оборудованием и режимом работы со сроками службы. Вероятность В того, что отказ элемента п-й группы из K групп произойдёт, можно оценить из выражения:

(2.4.4)

Например, в цехе находятся следующие виды оборудования:
– ёмкости объёмом 50м3 – 10 шт. (срок службы 50 лет);
– ёмкости объёмом 25м3 – 20 шт. (срок службы 100 лет);
– трубопроводы диаметром 250 мм – 100 пог.м. (срок службы 1 пог.м – 200 лет).

Требуется оценить вероятностный выход газа в атмосферу за время между ревизиями (6 мес.).

Решение: Параметр потока отказов:

Для времени t=0,5 года вероятность P0(t) безаварийной работы составит:

Вероятность того, что выход газа произойдёт из m – й группы оборудования, можно рассчитать из уравнения:

Вm2 = 0,0713

Вm3 = 0,893, т.е. наиболее вероятным источником образования взрывоопасной смеси следует считать трубопроводы.

Источник: http://www.bgsha.com/ru/education/library/fulltext/bgd/R2-4.htm

§2. Качественный анализ опасностей, общий подход к анализу опасностей

4.2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ

Общий подход к анализу опасностей.

Анализ опасностей позволяет определить источники опасностей, потенциальные несчастные случаи – ЧП, ЧП – инициаторы, последовательности развития событий, вероятности ЧП, величину риска, величину последствий, пути предотвращения ЧП и смягчения последствий.

На практике анализ опасностей начинают с грубого исследования, позволяющего идентифицировать в основном источники опасностей.

Затем при необходимости может быть проведен детальный качественный анализ. Выбор метода для качественного анализа зависит от преследуемой цели, предназначения объекта, его сложности. Установление логических связей необходимо для расчета вероятностей ЧП. Методы расчета вероятностей и статистический анализ являются составными частями количественного анализа опасностей.

Когда удается оценить ущерб, то можно провести численный анализ риска.

При анализе опасностей всегда принимают во внимание используемые материалы, рабочие параметры системы, наличие и состояние контрольно – измерительных средств. Исследования заканчивают предложениями по минимизации или предотвращению опасностей.

Качественные методы анализа опасностей включают:

  1. Предварительный анализ опасностей.
  2. Анализ последствий отказов.
  3. Анализ опасностей с помощью дерева причин.
  4. Анализ опасностей с помощью дерева последствий.
  5. Анализ опасностей методом потенциальных отклонений.
  6. Анализ ошибок персонала.
  7. Причинно – следственный анализ.

1). Предварительный анализ опасностей (ПАО) обычно осуществляют в следующем порядке:

а) изучают технические характеристики объекта, системы, процесса, а также используемые энергетические источники, рабочие среды, материалы, устанавливают их повреждающие свойства.

б) устанавливают законы, стандарты, правила, действия которых распространяется на данный технический объект, систему, процесс.

в) проверяют техническую документацию на ее соответствие законам, правилам, принципам и нормам стандартов безопасности.

г) составляют перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные источники опасностей (системы, подсистемы, компоненты), повреждающие факторы, потенциальные ЧП, выявленные недостатки.

После того, как выявлены крупные системы технического объекта, которые являются источниками опасности, их можно рассмотреть отдельно и детально исследовать с помощью других методов.

2). Анализ последствий отказов (АПО) основан на системном подходе и имеет характер прогноза. Этим методом можно оценить опасный потенциал любого технического объекта. АПО обычно осуществляют в следующем порядке:

а) техническую систему (объект) подразделяют на компоненты.

б) для каждого компонента выявляют возможные отказы.

в) изучают потенциальные ЧП, которые могут вызвать тот или иной отказ на исследуемом техническом объекте.

г) результаты записывают в виде таблицы.

д) отказы ранжируют по опасностям и разрабатывают предупредительные меры, включая конструкционные изменения.

АПО может выявить необходимость применения других более емких методов идентификации опасностей. В результате анализа отказов могут быть собраны и документально оформлены данные о частоте отказов, необходимые для количественной оценки уровня опасностей.

3). Анализ опасностей с помощью дерева причин потенциальных ЧП (АОДП) выполняют обычно в следующем порядке:

а) выбирают потенциальное ЧП.

б) выявляют все факторы, которые могут привести к заданному ЧП (системы, подсистемы, события, связи и т.д.).

в) по результатам анализа строят ориентировочные графики. Вершина (корень) графа занумерована потенциальным ЧП.

Дерево должно состоять из всех тех причин, событий, которые делают возможным заданное ЧП.

Проведение АОДП возможно только после детального изучения рабочих функций всех компонентов рассматриваемой технической системы, учитываются и ‘отказы операторов’ т.е. ошибки. Дерево отражает статический характер событий. Построение нескольких  деревьев может отразить их динамику.(с.207.Белов – пример)

После завершения АОДП можно от качественных характеристик приступить к количественному анализу.

4). Анализ опасностей с помощью дерева последствий потенциальных ЧП (АОДПО).

Отличается от предыдущего тем, что в нем задается потенциальное ЧП – инициатор, и исследуют всю группу событий – последствий, к которым оно может привести, таким образом между событиями имеется временная зависимость. Этот метод требует хорошее знание объекта, необходимо тщательно изучить объект, вспомогательное оборудование, параметры окружающей среды, организационные вопросы. После можно переходить к количественному анализу.

5). Анализ опасностей методом потенциальных отклонений (АОМПО).

Отклонение – режим функционирования какого-либо объекта, системы, процесса или их компонента, отличающийся в той или иной мере от конструкторского предназначения.

МПО – процедура искусственного создания отклонений с помощью ключевых слов. Этим методом анализируют опасности герметичных процессов и систем (наибольшее распространение в химической промышленности).

После того, как с помощью ПАО были установлены источники опасностей (система, ЧП), необходимо выявить те отклонения, которые могут привести к этим ЧП. Для этого разбивают технологический процесс на составные части и создавая с помощью ключевых слов отклонения, систематично изучают их потенциальные причины и те их последствия, к которым они могут привести на практике.(табл.4.9. с.212 Белов)

Для проведения анализа необходимо иметь:

– проектную документацию на стадии проектирования;

– алгоритм анализа, который позволяет исследовать один за другим все компоненты;

– набор ключевых слов, с помощью которых выявляют ненормальный режим работы компонента.

6). Анализ ошибок персонала (АОП) включает следующие этапы:

а) выбор системы и вида работы.

б) определение цели.

в) идентификацию вида потенциальной ошибки.

г)  идентификацию последствий.

д) идентификацию возможности исправления ошибки.

е) идентификацию причины ошибки.

ж) выбор метода предотвращения ошибки.

з) оценку вероятности ошибки.

и) оценку вероятности исправления ошибки.

к) расчет риска.

л) выбор путей снижения риска.

Подпункты в), е), з), и) имеют классификаторы (табл.10 – 13 с.214 –215 Белова).

Выбрав величину напряжения, измеряющую последствия ошибки (например число летальных исходов, денежный эквивалент и т.д.) и установив подходящую шкалу для измерений (например U=1..10, 1..100 и т.д.) можно для сравнительной оценки рассчитать значения рисков:

, где

– вероятность ошибки оператора и вероятность её исправления.

7). Причинно – следственный анализ (ПСА) выявляет причины происшедшего ЧП, является составной частью общего анализа опасностей. Он завершается прогнозом новых ЧП и составлением плана мероприятий по их предупреждению.

Анализ начинают со сбора информации, который должен описать ЧП точно и объективно. Составляют перечень событий, предшествовавших ЧП, при этом обращают внимание на то, что регистрируемые реальные события и факты бывают двух видов: носящие случайный характер и носящие постоянный характер.

Последние участвуют в возникновении ЧП опосредовано и в сочетании со случайными событиями. Перечень событий, предшествующих ЧП, может быть достаточно большим и по нему трудно дать необходимые заключения. В этом случае строят ориентированное граф-дерево причин начиная с последней стадии развития т.е.

с ЧП-несчастья с помощью логических вопросов. Для этого необходим глубокий анализ информации.

С помощью логической структуры дерева причин можно сформулировать предупредительные меры с целью:

а) исключить повторение несчастных случаев – ЧП  данного типа.

б) избежать более или менее аналогичных несчастных случаев – ЧП .

Источник: http://xn----8sbnaarbiedfksmiphlmncm1d9b0i.xn--p1ai/bezgd/r2-gl21/36-kachanalizop.html

Белов С.В., Сивков В.П. и др. Учебник по БЖД – файл n1.doc

4.2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ
приобрести
Белов С.В., Сивков В.П. и др. Учебник по БЖД
скачать (5474 kb.)Доступные файлы (1):

n1.doc7903kb.13.11.2004 18:46скачать

1   …   9   10   11   12   13   14   15   16   …

  27

Общий подход к анализу опасностей.

Анализ опасностей позволяет определить источники опасностей, потенциальные н-чепе, чепе-инициаторы, последовательности развития событий, вероятности чепе, величину риска, величину последствий, пути предотвращения чепе и смягчения последствий.

На практике анализ опасностей начинают с грубого исследования, позволяющего идентифицировать в основном источники опасностей. Затем при необходимости исследования могут быть углублены и может быть проведен детальный качественный анализ. Выбор того или иного качественного метода анализа зависит от преследуемой цели, предназначения объекта и его сложности. Установление логических связей необходимо для расчета вероятностей чепе. Методы расчета вероятностей и статистический анализ являются составными частями количественного анализа опасностей. Когда удается оценить ущерб, то можно провести численный анализ риска. При анализе опасностей всегда принимают во внимание используемые материалы, рабочие параметры системы, наличие и состояние контрольно-измерительных средств. Исследование заканчивают предложениями по минимизации или предотвращению опасностей. Главные этапы анализа опасностей показаны на рис. 4.6. Качественные методы анализа опасностей включают: предварительный анализ опасностей, анализ последствий отказов, анализ опасностей с помощью дерева причин, анализ опасностей с помощью дерева последствий, анализ опасностей методом потенциальных отклонений, анализ ошибок персонала, причинно-следственный анализ.

Предварительный анализ опасностей (ПАО) обычно осуществляют в следующем порядке:

– изучают технические характеристики объекта, системы, процесса, а также используемые энергетические источники, рабочие среды, материалы; устанавливаютих повреждающие свойства;

– устанавливают законы, стандарты, правила, действия которых распространяются на данный технический объект, систему, процесс; – проверяют техническую документацию на ее соответствие законам, правилам, принципам и нормам стандартов безопасности; – составляют перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные источники опасностей (системы, подсистемы, компоненты), повреждающие факторы, потенциальные чепе, выявленные недостатки. При проведении ПАО особое внимание уделяют наличию взрыво-пожароопасных и токсичных веществ, выявлению компонентов объекта, в которых возможно их присутствие, потенциальным чепе от неконтролируемых реакций и при превышении давления. После того как выявлены крупные системы технического объекта, которые являются источниками опасности, их можно рассмотреть отдельно и более детально исследовать с помощью других методов анализа, описанных ниже.

Анализ последствий отказов (АЛО) – преимущественно качественный метод идентификации опасностей, основанный на системном подходе и имеющий характер прогноза. Этим методом можно оценить опасный потенциал любого технического объекта. АЛО обычно осуществляют в следующем порядке:

– техническую систему (объект) подразделяют на компоненты; Рис. 4.6. Процедура анализа опасностей Рис. 4.7. Алгоритм исследования отказов Рис. 4.8. Схема управления пуском машины (пример)– для каждого компонента выявляют возможные отказы, используя, например, алгоритм, представленный на рис. 4.7; – изучают потенциальные чепе, которые может вызвать тот или иной отказ на исследуемом техническом объекте; – результаты записывают в виде таблицы; – отказы ранжируют по опасностям и разрабатывают предупредительные меры, включая конструкционные изменения. Анализ последствий отказов может выявить необходимость применения других, более емких методов идентификации опасностей. Кроме того, в результате анализа отказов могут быть собраны и документально оформлены данные о частоте отказов, необходимые для количественной оценки уровня опасностей рассматриваемого технического объекта.

Рассмотрим пример. На рис 4.8 представлена схема управления с двумя кнопками А1 и а2которые при нажатии на них замыкают контакты В1 и B2, при этом включается катушка реле R и производится пуск машины (не показана)

Результаты выполненного АПО представлены в табл. 4.5.

Отметим только, что опасность возникает, если происходит чепе –случайный пуск машины Обозначим: L короткое замыкание между точками 1и 1'; Аiзамыкание i-го контакта вследствие нажатия кнопки; Вi – замыкание i-го контакта вследствие механического повреждения. Тогда для чепе М– случайный пуск машины при исправном реле – имеем следующую логическую формулу: M=L+(B1+A1)*(B2+A2).

Анализ опасностей с помощью дерева причин потенциального чепе (АОДП) обычно выполняют в следующем порядке. Сначала выбирают потенциальное чепе (например, н-чепе или какой-либо отказ, который может привести к н-чепе). Затем выявляют все факторы, которые могут привести к заданному чепе (системы, подсистемы, события, связи и т. д.). По результатам этого анализа строят ориентированный граф. Вершина (корень) этого графа занумерована потенциальным чепе. Поэтому граф является деревом. В нашем случае дерево состоит из всех тех причин-событий, которые делают возможным заданное чепе. При построении дерева можно использовать символы, представленные в табл. 4.6.
Таблица 4.5. Представление результатов
АПО для схемы управления с двумя кнопками

Компонент Наименование отказа, инцидент Генерируемые последствия Потенциальное чепе Предупредительные меры
Участок цепи – линия 11' Короткое замыкание междуточками 11' Включение катушки реле, случайный пуск машины Несчастный случай Инструктаж персонала
Кнопка только А1 или только A2, Случайное нажатие (инцидент) Без немедленных последствий Без немедленных последствий, снижается уровень безопасности Определить частоту инцидента
Контакты только B1 или только В2 Случайное замыкание вследствие механического повреждения То же То же Определить частоту отказа
Участок цепи–линия 22' Обрыв провода Нельзя включить машину Без немедленных последствий Не требуется

Таблица 4.6. Элементы и символы,
используемые для построения дерева причин потенциального чепе

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 – «отказы операторов» вводить в содержание дерева причин.

Дерево отражает статический характер событий. Построением нескольких деревьев можно отразить их динамику, т. е. развитие событий во времени. Рис. 4.9. Примерная схема–вариант аварийного охлаждения зоны ядерной энергетической установки

Рассмотрим пример. Допустим, что ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) включает первый контур (рис. 4.

9), состоящий из реактора 1, парогенератора 2, главного циркуляционного насоса (ГЦН) 3 и главных циркуляционных трубопроводов 4, заполненных теплоносителем –водой (в процессе работы реактора вода получает высокую наведенную радиоактивность).

В парогенераторе вода охлаждается и, отдав теплоту теплоносителю второго контура, возвращается ГЦН в реактор для охлаждения твэлов. 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 18 высокого (НВД) 9 и 10давления, гидроаккумулятор (ГА) 23, в котором вода находится под давлением азота 24, и баки запаса воды и раствора борной кислоты 13 и 16. 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, барботер) или принимаются другие срочные меры к локализации течи и устранению загрязнений помещения радиоактивностью.

Таблица 4.7. Перечень компонентов САОЗ ЯЭУ

Номер компонента и индекса Компонент Наименование отказа Х\
САОЗ ВД
5 Задвижка Закрыта
6 Обратный клапан Закрыт
7 Задвижка Закрыта
8 Задвижка Закрыта
9 Насос высокого давления Не работает
10 Насос высокого давления Не работает
11 Задвижка Закрыта
12 Задвижка Закрыта
13 Емкость Нет воды
14 Задвижка Закрыта
САОЗ НД
24 Азот гидроаккумулятора Нет давления
23 Емкость гидроаккумулятора Нет воды
22 Обратный клапан Закрыт
21 Обратный клапан Закрыт
20 Обратный клапан Закрыт
19 Задвижка Закрыта
18 Насос низкого давления с запорной арматурой Не работает
17 Насос низкого давления с запорной арматурой Не работает
16 Емкость Нет воды
15 Задвижка Закрыта

Задаем потенциально возможное чепе, ведущее к катастрофе –отказ САОЗ. Находим все компоненты системы, которые могут привести к отказу САОЗ. Перечень компонентов Xi, дан в табл. 4.7. Используя материал §4.1, устанавливаем логические связи и строим дерево причин (рис. 4.10). Общая формула чепе «отказ САОЗ» имеет вид:В этом выражении Хi одновременно являются наименованиями отказов и их индикаторами, которые принимают значение: 1 –чепе произошло и 0–отсутствие чепе.

Дерево причин показывает, что критическими компонентами являются 5, 6, 13, 14, 15, 16, 19,20, 21, 22, 23, 24, так как отказ одного из них достаточен для того, чтобы вызвать катастрофу.

После завершения АОДП можно от качественных характеристик приступить к количественному анализу.

Во многих случаях представление о состоянии системы, альтернативных путях протекания и результатах какого-либо процесса можно создать с помощью более простого графа.

Рассмотрим его построение на примере трех параллельно работающих компонентов А1, А2, и А3 (рис. 4.11). Исходным пунктом является кружок, который представляет в общем виде рассматриваемое состояние.

Из этого узла ветви ведут к узлам, представляющим состояние первого компонента (в 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 описывает одну из эволюции системы. В прямоугольниках справа от конечных узлов на рис. 4.11 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 чепе в рассматриваемый отрезок времени принята одинаковой для каждого из трех компонентов: qi= 10-3; i== 1, 2, 3).

Анализ опасностей с помощью дерева последствий потенциального чепе (АОДПО) отличается от АОДП тем, что в случае АОДПО задается потенциальное чепе –инициатор, и исследуют всю группу событий – последствий, к которым оно может привести.

Таким образом, между событиями имеется временная зависимость. АОДПО можно проводить на любом объекте. Как и АОДП он требует хорошее знание объекта.

Поэтому перед тем, как проводить АОДПО, необходимо тщательно изучить объект, вспомогательное оборудование, параметры окружающей среды, организационные вопросы.

Рис. 4.10. Дерево причин потенциального чепе–отказа САОЗ ЯЭУ Рис. 4.11. Дерево событий при аварии трех параллельно работающих компонентов

Рис. 4.12. Дерево последствий чепе «Снижение расхода теплоносителя в первом контуре»

Воспользуемся предыдущим примером с ЯЭУ. Зададим потенциальное чепе «Снижение расхода теплоносителя в первом контуре». Дерево последствий (рассматривались только подсистемы) представлено на рис. 4.12. В число последствий входят: рабочая утечка, штатная работа САОЗ и чепе-авария. Далее можно переходить к количественному анализу (§ 4.3). Для построения дерева последствий можно использовать символы, представленные в табл. 4.8.

Анализ опасностей методом потенциальных отклонений (АОМПО): отклонение –режим функционирования какого-либо объекта, системы, процесса или какой-либо их части (компонента), отличающийся в той или иной мере от конструкторского предназначения (замысла).

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 были установлены источники опасностей (системы, чепе), необходимо выявить те отклонения, которые могут привести к этим чепе. Для этого разбивают технологический процесс или герметичную систему на составные части и, создавая с помощью ключевых слов (табл. 4.9) 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. 4.13); набор ключевых слов (табл.4.9), с помощью которых выявляют ненормальный режим работы компонента.

Рассмотрим герметичный объект, в котором химические вещества А и В вступают в реакцию, чтобы образовать продукт С (рис 4.14). Допустим, что потенциальным чепе является взрыв, происходящий тогда, когда концентрация CА вещества А превысит концентрацию cb вещества В в емкости 1. Следуя пункту 3 (см. рис. 4.

13), выбираем для рассмотрения трубопровод 2–1. Его предназначение –транспортировать вещество В из сосуда 2 в сосуд 1. Используя первое ключевое слово в первой строке табл. 4.9, создаем отклонение: трубопровод НЕ транспортирует вещество В из сосуда 2 в сосуд 1. Нет подачи вещества В в емкость 1.

Используя чертеж-схему движения веществ, устанавливаем потенциальные причины этого события: в питающем резервуаре 2 не осталось вещества В, отказал насос 3 подачи вещества В [а) испортилась электрическая часть; б) испортилась механическая часть; в) кто-то выключил насос и т д.

; произошла разгерметизация трубопровода; вещество В не проходит через вентиль 4.

Последствие отклонения: через некоторое время после прекращения подачи вещества В концентрация CД превысит CВ и произойдет взрыв.

Таким образом, на стадии проектирования на участке 2–1 вскрыты опасности. Предстоит разработка предупредительных мероприятий, например, аварийной сигнализации, оповещающей о прекращении подачи вещества В в емкость 1 и правил безопасной эксплуатации рассмотренного участка.

Был получен результат во время применения первого ключевого слова. Тем не менее к участку 2–1 должны быть последовательно применены все последующие ключевые слова Только после окончания такой процедуры выявления опасностей можно переходить к следующему участку.

Таблица 4.8. Символы, используемые при построении дерева последствий

Анализ ошибок персонала (АОП) включает следующие этапы: выбор системы и вида работы; определение цели; идентификацию вида потенциальной ошибки; идентификацию последствий; идентификацию возможности исправления ошибки; идентификацию причины ошибки; выбор метода предотвращения ошибки; оценку вероятности ошибки; оценку вероятности исправления ошибки; расчет риска; выбор путей снижения риска.

Рис. 4.13. Алгоритм анализа опасностей методом потенциальных отклонений:

1–выбрать сосуд; 2-–объяснить общее предназначение сосуда и его трубопроводов; 3–выбрать трубопровод; 4–объяснить предназначение выбранного трубопровода; 5 – использовать ключевые слова из 1-й строки табл. 4.

9 для создания отклонения; 6–теоретически развить имеющее смысл отклонение; 7–исследовать причины (события), которые могут на практике привести к созданному отклонению; 8 – исследовать последствия от созданного отклонения; 9 – выявить опасности; 10 – провести необходимую регистрацию проделанной работы; 11–повторить шаги 6…10 для всех имеющих смысл отклонений, образованных ключевыми словами i-й строки табл. 4.9; 12– повторить шаги 5…11 для ключевых слов всех других строк табл. 4.9; 13– поставить на трубопроводе отметку «Исследовано»; 14–

Источник: https://nashaucheba.ru/v5062/%D0%B1%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2_%D1%81.%D0%B2.,_%D1%81%D0%B8%D0%B2%D0%BA%D0%BE%D0%B2_%D0%B2.%D0%BF._%D0%B8_%D0%B4%D1%80._%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%D0%BF%D0%BE_%D0%B1%D0%B6%D0%B4?page=13

Book for ucheba
Добавить комментарий