Владимир Цепелев - Безопасность жизнедеятельности в техносфере. В 2 частях. Часть 1. Основные сведения о БЖД

Любая опасность может перейти в нежелательное событие из-за какой-то причины или нескольких причин, которые, в свою очередь, являются следствием других причин. Причины и опасности образуют цепные структуры или системы. Графическое изображение таких зависимостей напоминает ветвящееся дерево. Для построения и анализа деревьев используют символы событий (логические символы) и логические операции. Чаще всего употребляются «И» и «ИЛИ» (рис. 2.1), а также другие символы (рис. 2.2).

Рис. 2.1. Логические операции для анализа методом дерева отказов

Операция (или вентиль) «И» указывает на то, что, для того чтобы произошло событие А, должны произойти оба события: Б и В. Операция «ИЛИ» указывает, на то, что для того чтобы произошло событие Г, должно произойти одно из событий: Д или Е.

Вероятность событий А или Г рассчитывается по формулам:

где Р(А) – вероятность события А.

Построим дерево событий на примере полученной на производстве травмы (рис. 2.3).

Рис. 2.2. Символы для построения дерева событий:

1 – символ какого-либо события; 2 – символ «И»; 3 – символ «ИЛИ»; 4, 5 – символы, обозначающие исходные события, обеспеченные (достаточными) данными; 6 – домик, событие, которое может случиться или не случиться

Рис. 2.3. Дерево событий на примере полученной травмы

Анализ безопасности осуществляется априорно или апостериорно, т. е. до или после нежелательного события.

При априорном анализе рассматривают такие нежелательные события, которые являются потенциально возможными для данной системы, и пытаются составить набор различных ситуаций, приводящих к их появлению (например, горение газа (CH 4) → сгорит футеровка печи).

Априорный анализ особенно эффективен, когда анализируются системы или оборудование, у которых есть аналоги, т. е. продолжительный опыт эксплуатации аналогичных систем и механизмов.

При анализе сложных систем, новой техники (и тем более при отсутствии опыта их эксплуатации) используют апостериорный анализ – определяют причину после свершившегося нежелательного события (например, авария на подводной лодке «Курск»).

Данный вид анализа предполагает сначала установление определенного нежелательного события, так называемого «венчающего» события (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Схема венчающего события

Венчающим событием работы блока питания реактора будет взрыв из-за неправильного соотношения в нём «топливо – окислитель». Для предотвращения реактора от этой опасности используют защитную цепь, в состав которой входят установленные на линиях подачи топлива и окислителя два датчика расхода ДР-2 и ДРЗ-4 и два регистрирующих регулятора расхода РР-1 и РР-3 (рис. 2.5). Венчающее событие – взрыв – происходит, когда во взрывчатой смеси возникает зажигание, а также когда интенсивна подача топлива или слишком низка подача окислителя.

Рис. 2.5. Структурная схема защитной цепи

Имея дерево отказов для анализа взрыва в химическом реакторе (см. рис. 2.6), можно (при проектировании) заранее предусмотреть мероприятия, которые бы или предотвращали, или своевременно информировали о появлении опасности, например, установку звуковой сигнализации при нарушении работы задвижек и т. п.

Основной проблемой при анализе безопасности является установление параметров или границ системы. Если система будет чрезмерно ограниченна, некоторые опасные ситуации могут оставаться без внимания; если рассматриваемая система слишком обширна, то результаты анализа могут оказаться крайне неопределёнными.

До какого уровня следует вести анализ, зависит от конкретных его целей, уровня квалификации, предшествующего опыта работы аналога, и обычно он выполняется с использованием сложных компьютерных программ.

Общий же подход к анализу безопасности состоит в том, чтобы выявить главные события, на которые с учётом класса опасности в данной конкретной ситуации можно влиять посредством предупредительных мер.

Рис. 2.6. Дерево отказов для анализа взрыва в химическом реакторе:

1 – испортился датчик расхода РР3 и даёт завышенные показания; 2 – испортился преобразователь РР3 и даёт сигнал уменьшить подачу; 3 – испортился регулятор РР3 и даёт сигнал уменьшить подачу; 4 – испортился клапан РР3, заедает в закрытом положении; 5 – испортился нагнетатель окислителя; 6 – не работает задвижка, ДР3-4; 7 – не полностью открылась задвижка после пуска ДР3-4; 8 – испортился датчик расхода РР1 и даёт заниженные показатели; 9 – испортился преобразователь РР1 и даёт заниженные показатели; 10 – испортился регулятор РР1 и даёт сигнал увеличить подачу; 11 – испортился клапан РР1 и заедает в открытом положении; 12 – не работает задвижка ДР3-2; 13 – воспламенение

О значении принципов французский философ Гельвеций (1715– 1771) писал: «Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов» 1 1 Энциклопедия мудрости. Тверь: РООССА, [б. г.]. С. 814. .

Принцип – это идея, мысль, основное положение теории, основа устройства, действия.

Имеется 4 основных вида принципов обеспечения безопасности.

1. Ориентирующие принципы:

– активность оператора;

– гуманизация деятельности;

– замена оператора;

– ликвидация опасности;

– системность;

– снижение опасности;

– классификация (категорирование) (например, классификация помещений по пожаровзрывоопасности – 5 классов);

– деструкция (разрушение, нарушение нормальной структуры чего-либо).

2. Технические принципы:

– блокировка;

– вакуумирование;

– герметизация;

– увеличение расстояния;

– компрессия (сжатие газа);

– прочность;

– слабое звено;