Читайте также

Главная  Лучшие    Популярные   Список   Добавить
Статьи » ОБЖ

Методика количественного анализа безопасности с использованием дерева отказов

ОБЖ Дерево отказов представляет собой графическое представ­ление причинных взаимосвязей, полученных в результате просле­живания опасных ситуаций в системе в обратном порядке (от ко­нечного нежелательного события до начальных), чтобы отыскать возможные причины их возникновения. При построении дерева отказов используются определенные понятия и правила, а также графическая символика.

1.1 Основные понятия, используемые при построении дерева отказов

1.1.1 Событие: в вашем случае событие - это авария. травма, отказ какого-либо устройства, элемента. Частота этих событий связана с продолжительностью работы и количеством работающих. События эти следуют одно за другим в случайные моменты времени, скачкообразно меняя состояние системы. Говоря о вероятности перехода системы в то или иное состояние, мы имеем в виду вероятность появления события в потоке за отрезок времени от t до t+t.
Теория вероятностей определяет случайное событие как исход опыта. Для удобства рассуждений в нашем случае можно трактовать опыт как отрезок t на интервале времени, в течение которого наблюдалось состояние системы. Обычно на производстве таким интервалом времени является год, выраженный в часах (1800 рабочих часов) или, с учетом количества рвоботающих, в человеко-часах.
Табличные значения вероятностей отказов различных устройств даются обычно за определенное количество часов и при расчетах вероятностей по дереву отказов необходимо приводить исходные данные к единому интервалу оценивания.
С точки зрения безопасной эргатической системы необходимо выделить следующие виды событий:
а) нормальное событие [функционирование]: событие, характеризующее ожидаемый [нормальный] ход рассматриваемого процесса. Оно может появиться или не появиться в определенное время. Если нормальное событие произошло не вовремя, оно рассматривается как отказ;
б) отказ: событие, характеризуемое тем, что одно из двух его состояний связано с ненормальной работой, являющейся следствием поломки или дефекта. События “а” и “б” взаимно исключают друг друга и исчерпывают все множество событий, т.е. являются несовместными. Различают три вида отказов:
первичный отказ: событие, вызванное особенностями самого элемента системы, например его износом;
вторичный отказ: отказ, вызванный внешними причинами, т.е. отказом других элементов, отклонениями условий среды, внешних факторов [например электрического напряжения];
ошибочная команда: неправильный сигнал управления, сигналы помех, ошибочные действия оператора;
в) исходное событие: (нормальное функционирование или отказ), которое появляется на элементарном уровне, т.е. на уровне элементов. Под элементом здесь понимается наименьшая анализируемая составная часть системы. Например, если рас­сматривать вероятность отказов некоторых компонентов, то эти компоненты будут элементами системы, поскольку дальнейшее их разделение не требуется (невозможно или не имеет смысла). В качестве исходных событий - отказов могут выступать повреж­дения или отказы элементов, ошибки человека, отклонения усло­вий производственной среды;
г) головное событие: событие на вершине дерева отказов, которое затем анализируется с помощью остальной части дерева. Обычно это отказ системы, т.е. результирующий отказ, выводящий систему (человека или машину) из работоспособного состояния.

1.2. Символика, используемая при построении

Исходные события являются первопричинами, которые прямо или косвенно приводят к головным событиям. Деревья отказов могут также содержать промежуточные события, в том числе причины -реализаторы головного события. События дерева отказов обозначаются условными символами (таблица 1) и соединяются с помощью символов логических операций в соответствии с их причинными взаимосвязями. Символы логических операций представлены в таблице 2.

1.3. Правила построения дерева отказов

1.3.1. События, входные для операции “ИЛИ” должны форму­лироваться так, чтобы каждое из них способно было вызвать появление выходного события, а вместе они исчерпывали бы все возможные пути появления выходного события.
1.3.2. Для любого события, подлежащего анализу, вначале рассматриваются все события, являющиеся входами операций “ИЛИ”, а затем входы операций "И".
1.3.3. События, входные для операции “И” должны форму­лироваться так, чтобы появления выходного события было возможно лишь при совместной их реализации.
1.3.4. Если в системе возможны головные события. различающиеся по характеру и тяжести последствий, для каждого из таких событий строят отдельное дерево отказов. Эти деревья могут объединяться в общее дерево отказов системы.
1.4. Этапы построения дерева отказов
1.4.1. Выбирается уровень детализации рассматриваемой эргатической системы. Рассматриваются все возможные нежелательные события в системе.
1.4.2. События разделяются на самостоятельные группы.
1.4.3. Для каждой группы выделяется головное событие т.е. событие, к которому в различных комбинациях приводят все события данной группы и которое должно быть предотвращено.
1.4.4. Рассматриваются все первичные и вторичные события которые могли вызвать головное событие,
1.4.5. Устанавливается связь между событиями через соот­ветствующие логические операции (логическое "И", логическое "или").
1.4.6. Рассматриваются события, необходимые для анализа каждого из предыдущих событий, и повторяются па. 1.4.1, 1.4.2 и т.д., пока все события не будут основными, или прекращаем дальнейший анализ в силу незначительности событии, нецелесо­образности или отсутствия данных.
1.4.7. События представляются графически в виде дерева отказов.
1.4.8. Выполняется количественный анализ (вычисление вероятностей событий).
Рассмотрим процесс построения дерева отказов на примере работы на заточном станке. Предположим, что рассматриваемой системой является операция заточки инструмента.
В соответствии с этапом 1.4.1 перечислим нежелательные события - аварийные ситуации, которые долины быть предотвращены.
а) касание кистью или пальцами наждачного круга.
б) контакт локтевой части руки с кругом.
в) попадание одежды в станок.
г) попадание металлической крошки в глаз.
д) поражение током из-за плохого заземления.
е) воспламенение из-за перегрузки двигателя.
Подробный список опасных ситуаций можно составить на основе данных о несчастных случаях за прошедшее время.
На этапе 1.4.2 разделяем перечисленные события на неза­висимые группы. Здесь трудно сформулировать определенный алгоритм, и успех этого этапа во многом зависит от опыта и способностей человека, проводящего анализ, но в рассмат­риваемом примере можно дать некоторые рекомендации.
Так события "а" и "б", тесно связаны и могут анализироваться совместно. То же можно сказать о событиях "д" и "е". Событие "г" обособлено и должно рассматриваться отдельно. Событие "в" можно рассматривать как часть группы, в которую входят события "а" и "б", но оно относится к захвату одежды движущимися частями, а не к прямому контакту, поэтому также может быть изучено отдельно.
Итак, для четырех групп мы можем сформировать четыре го­ловных события.
Для каждого из этих головных событий можно построить де­рево отказов в соответствии с 1.4.4 - 1.4.8. Рассмотрим пост­роение дерева отказов для головного события "г" (рис. 1). Согласно правилу 1.3.1 построения дерева отказов вначале ана­лизируем вход операции “ИЛИ”. При этом целесообразно рассмот­реть две несовместные категории лиц: рабочий, работающий на станке (оператор), и постороннее лицо (неоператор). Следует также предположить, что если на человеке защитные очки, то попадания частиц в глаз не происходит.
Тогда несчастному случаю предшествуют два показанных на рисунке 1 события А и В. Далее строим дерево отказов, основыва­ясь на логических рассуждениях и знании рабочей обстановки.
Следует отметить, что дерево отказов для данной ситуации не является единственно возможным. В принципе построение дерева может быть продолжено и от события В, однако в дан­ном случае дерево отказов построено в предположении, что в прошлом несчастные случаи, связанные с попаданием частиц в глаза, происходили в основном с посторонними людьми, оказы­вающимися в опасной зоне во время работы оператора. Анализ показывает, что это может произойти, если у постороннего имеются мотивы войти в опасную зону, и оператор при этом не выключает станка, т.е. имеет место совпадение событий D,E,F и G.
Используя буквенные обозначения событий, представленные на рис. 2 логические связи дерева отказов можно описать, ис­пользуя уравнения алгебры логики:
A = B + C, C= D • E • F • G, E = H + I + J (4.8)

1.4. Вычисление вероятностей головных событий

Появление или непоявление события соответствует логическим Т (tгие - истина) и F (false - ложь).
Любое событие можно представить как логическую функцию, например
А = ВС + ВE (4.9)
где A,В,C,D,Е - логические переменные, в данном случае - со­бытия. Для вычисления А необходимо знать значения В,C,D,Е.
Но, в то время как в алгебре логики любое событие является дихотомическим, т.е. может иметь лишь два исхода, а соответствующая логическая (булева) переменная принимать лишь два значения - Т или F, при оценке риска посредством дерева отказов предполагается, что каждой логической переменной ставится в соответствие некоторая относительная частота, с которой ожидается появление связанного с ней события, т.е. вероятность события А - Р(А), вероятность события В - Р(В) и т.д..
Событие А в формуле (3) является сложным. Вероятности сложных событий рассчитываются по формулам, включавшим сложение и умножение вероятностей элементарных событий с учетом их логической взаимосвязи. При атом различаются следу­ющие виды событий:
а) независимые события, если вероятность осуществления одного не зависит от того, осуществилось или нет другое событие, т.е. если выполняется Р(А│В) = Р(А) и Р(В│А) = Р(В), где Р(А│В)- вероятность события А при условии появления события В (условная вероятность), Р(В│А)- вероятность события В при условии появления события А;
6) зависимые события, Р(А│В) ≠ P(A) и Р(В│А) ≠ Р(В);
в) несовместные события, если появление события А исклю­чает появление события В и наоборот, т.е. Р(АВ)^0;
г) противоположные события: противоположным для события А является событие А, состоящее в том, что событие А в данном опыте не осуществляется. Вероятности противоположных событий связаны соотношением Р(А)=1-Р(А).
Вероятность независимых событий вычисляется по следующим формулам:
1)логическое “И” (головное событие происходит в случае одновременного появления событий А1, А2, А3,…, Ат :

P(А1, А2, А3,…, АТ) = (4.10)

2) логическое “ИЛИ” (головное событие происходит при выполнении любого из событий А1, А2, А3,…, Ат);
Р(А1, А2, А3,…, Ат) = 1-. (4.11)

Дополнительно по данной категории

23.10.2012 - Отличные рефераты на заказ: учиться с нами легко!
23.10.2012 - Соответствие диссетртации всем требованиям
23.01.2010 - Структуры Гражданской обороны.
23.01.2010 - Задачи Гражданской обороны
23.01.2010 - Организация и планирование эвакуации
Нет комментариев. Почему бы Вам не оставить свой?
Ваше сообщение будет опубликовано только после проверки и разрешения администратора.
Ваше имя:
Комментарий:
Смайл - 01 Смайл - 02 Смайл - 03 Смайл - 04 Смайл - 05 Смайл - 06 Смайл - 07 Смайл - 08 Смайл - 09 Смайл - 10 Смайл - 11 Смайл - 12 Смайл - 13 Смайл - 14 Смайл - 15 Смайл - 16 Смайл - 17 Смайл - 18
Секретный код:
Секретный код
Повторить:

Поиск по сайту

Поиск

Авторизация


Добро пожаловать,
Аноним

Регистрация или входРегистрация или вход
Потеряли пароль?Потеряли пароль?

Ник:
Пароль:


Содержание:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Правообладателям
Образование