Методический процесс анализа риска. Идентификация опасностей

Анализ техногенных рисков. Аксиомы опасности технических систем.

Методы количественного анализа опасности. Содержание анализа вида, последствий и критичности отказов. Пример.

Методы количественного анализа опасности. Содержание предварительного анализа опасностей. Пример.

Исследование безопасности технических систем. Качественный анализ. Пример.

Мероприятия по обеспечению надежности технических систем. Примеры построения резервированных систем.

И др.

И др.

Метод оценки надежности технических систем с использованием экспертизы. Примеры оценки согласованности суждений экспертов.

Способы прогнозирования отказов. Примеры обеспечения надежности технических систем на основе прогнозирования отказов.

Характеристика отказов технических систем.

Отказы, по причинным схемам возникновения подразделяются на след. группы:

1. Отказы с мгновенной схемой возникновения - хар-ся тем, что время наступления отказа не зависит от времени предшествующей эксплуатации, момент отказа наступает случайно (внезапно), в результате чего может возникнуть пиковая нагрузка, повышенное механ. воздействие и т.д.

2. Отказы с постоянной схемой возникновения - происходят за счет постепенного накопления повреждений в следствии расхода ресурса составных эл-тов, когда значение параметров постепенно выходит за границы допустимых значений (разрядка батарейки мощность двигателя).

3. Отказы с релаксационной схемой возникновения - хар-ся постепенным накоплением повреждений в следствии физико-хим. изменений материала, к-рое создает условие для скачкообразного изменения состояния объекта (постепенное воздействие ОС).

4. Отказы с комбинированными схемами возникновения - хар-ны для ситуаций, когда одновременно действует несколько причинных схем (в рез-те ухудшения сопротивления изоляции вышел из строя автомат защиты, что привело к выходу из строя эл-та с-мы при пиковом повышении напряжения).

Отказы по причинным связям:

1. Первичный отказ (независимые отказ) - определяет как не рабочее состояние этого эл-та, причиной к-рого явл-ся он сам. В этом случае для восстановления работоспособности системы необходимо выполнить ремонтные работы по возвращению этого эл-та в работоспособное состояние. Как правило причиной является старение.

2. Вторичный отказ (зависимый отказ) -определяется в случае, если причиной отказа явл-ся др-ой эл-нт, отказ данного эл-та произошел из-за отказа другого. В этом случае для восстановление работоспособности системы необходимо не только восстановить работоспособность эл-та, но выявить и устранить причину к-рая привела к его отказу.

3. Инициированный отказ (ошибочные команды) происходят из-за неправильных сигналов или помех, которые могут быть вызваны соседними эл-ми, ос, персоналом предприятия.

Сбой - самоустраняющийся отказ.

Перемежающийся отказ - многократное повторяющийся сбой одного и того же хар-р:

Методы прогнозирования отказов:

1. Статистический – основан на более статист.данных об отказах системы, с послед.трансформ.получ.законов распр., выявление отказов на другие подобные системы. «+» -

· Не треб.спец.аппаратуры;

· Не треб.высококвалифи.специалистов.

«-» -

· Треб. значительные временные затраты;

· Недоиспольз.ресурсов отдельных эл-тов.

2. Параметрический метод – основан на постоянном контроле значения параметров определяющие работоспос.данной системы. «+» -

· Практически все отказы могут быть спрогнозиров.;

· Достаточно высокая эффективность прогноза.

«-» -

· Трудность подбора прогнозир.параметров;

· Необх.разраб.для каждой системы свою методику контроля параметра.

3. Метод граничных испытаний – основан на создание для исслед.системы не номинальных, а граничных режимов и условий работы (на пределе допустимого).

«+» -

· Прстота реализации;

· Сокращ.времени контроля.

«-» -

· Не все эл-ты могут быть исслед.этим методом;

· Граничные знач.могут создавать только по одному параметру.

Разновидностью метода граничных испутаний яв-ся метод ускоренного испытания, при к-ром техн.система работает не на нормальном, а на формальном режиме (это режим, при к-ром одна нагрузка превышает предельное значения.е).

4. Эмпирический способ выявл.и устран.предотказных состояний – заключ.в том, что на основания опыта эксплуат.выявл.дефекты в системе, к-рые могут привести к отказу. «+» -

· Проста реализ.;

· Недопуст.втор.отказа.

«-» -

· Необх.наличие достаточного опыта;

· Не все отказы можно выявить по внешним признакам.

6. Оценка надежности человека как звена системы «человек - машина».

Надежность человека определяется как вероятность успешного выполнения им работы или поставленной задачи в течении заданного интервала времени. Ошибки человека определяются как: - Невыполнение поставленной задачи.

- Выполнение запрещенного действия.

Виды ошибок, допускаемые человеком в системе «человек-машина»:

1) Ошибки проектирования (ошибки в органах управления – это когда на табло загор. лампочка, сигнал об неисправности системы);

2) Ошибки изготовления (отклонение от технологии, неправильный подбор материала);

3) Операторские ошибки (нарушение алгоритма работы оператора);

4) Ошибки технологического обслуживания (нарушение периодичности проведения ТО);

5) Ошибки контроля (неправильно сделал выводы по рез-там контроля, неправильная оценка отказавшего элемента);

6) Ошибки обращения (ошибки хранения, транспортирования);

7) Ошибки организации рабочего места (жарко или холодно на 1 м²);

8) Ошибки управления коллективом;

9) Внесенные ошибки - трудно опр-ть возникли они по вине челов. или связанны с техникой.

Факторы, воздействующие на человека, управляющего опасной системой:

1. Соц.психологический климат в стране, соц.условия быта;

2. Профессиональная подготовка, личные качества, природные факторы;

3. Физич. опасности, вредности условий труда, сложности и опасность технологий;

4. Состояние техники, степень автоматизации и механизации;

5. Экономичность процесса функционирования.

Сущее-ет опред-ый методический подход к учету ошибок, совершаемых челов.:

1. составляется перечень действий взаимодействия человека с техникой;

2. сост-ся перечень отказов сист., к-ые могут быть вызваны действиями челов.;

3. определяется частота совершения ошибок человеком;

4. вырабатываются рекомендации по действия человека;

5. определение новых значений показателей надежности

Примерами реальных методическими подходами к оценки ошибок человека могут быть:

1. метод построения дерева вероятностей;

2. метод «дерева-событий»;

3. база данных и др.

Различают след.виды баз данных об ошибках человека:

1. база экспериментальных данных – содержит результаты лабораторных экспериментов;

2. база эксплуатационных данных – содержит сведения об ошибках допущенных в процессе эксплуатации данной системы;

3. база субъективных данных – содержит сведения экспертных оценках.

Экспертиза – процесс, предназначенный для выявления мнения экспертов, по рассматриваемому вопросу (проблеме). Важной части экспертизы является оценка суждения экспертов.

Проведение экспертизы осуществляется на четырех этапов:

1. Подготовительный:

· Формирование цели экспертной оценки;

· Формирование рабочей группы.

2. Этап функционирование рабочей группы:

· Уточнение цели проведения экспертизы;

· Опр-ие перечня операций выполн.экспертами;

· Подготовка матер.обеспеч.работы экспертов;

· Подбор экспертной группы;

· Опр-ие методов и процедур опроса эксперта.

3. Этап работы экспертной группы:

· Опр-ие состава показателей;

· Опр-ие оценок единичных показателей;

· Опр-ие весовых коэфф.показателей;

· Проведения опроса экспертов.

4. Заключительный этап:

· Обработка результ.работы экспертов;

· Анализ результ.и подготовка предложений экспертов;

· Проверка соотв.цели, предложения экспертов;

· Доведение предложения до лица принимающ.решения.

Подбор экспертов рабочей группой проводится с учетом их индивидуальных характеристик:

1. компетентность – степень квалификации экспертов;

2. креативность – способность решать творческие задачи;

3. отношение к экспертизе – негативное, пассивное, загруженность работой, состояние здоровья и др.;

4. конформизм – подверженность влияние со стороны авторитетов;

5. конструктивность мышления – прагматический аспект мышления, решение основано на реальности;

6. коллективизм – умение человека вести себя в коллективе (находить общий язык, умение обращаться с людьми, создавать здоровый климат в коллективе);

7. самокритичность – самооценка своей компетентности (недооценка и переоценка);

8. протокольность мышления – способность в точности отображать явления, в зависимости от внешних факторов, психофизического состояния или здоровья.

Виды опроса экспертов и их содержание:

1. Анкетирование – опрос экспертов в письм.форме с помощью анкеты, к-рая содержит вопросы раскрывающие сущност рассматр.проблемы.

«-» -

· огранич.кол-во вопросов;

· кто-то должен составлять.

«+» -

· не нужно собирать людей;

· без отрыа от работы.

2. Интервьюирование – это устный опрос проводимый в форме беседы, интервью с фиксаций ответов.

«-» -

· Человек должен глубоко разбираться в проблеме;

· Отведенное время.

«+» -

· Не нужно собирать людей, без отрыва от работы;

· Кол-во вопросов неогранич.;

· Дополн, чточнее.

3. метод «Дельфи» - это многотуровая процедура анкетирования.

«-» -

· нужно все мнение экспертов.

«+» -

· выслушать все мнения экспертов.

4. Мозговой штурм (атака) – это групповое обсуждение с целью получения варианта решения рассматр.проблемы.

«-» -

· Собирать людей в «кучу»;

· Затрата времени»

· Результат не сразу, через некоторое время.

«+» -

· Можно высказывать свое мнение не однократно;

· Менять мнение свое.

5. Дискуссия - это открытое коллективное рассуждение рассматр. проблемы (вопросов).

Различают след.методы согласов.суждений экспертов:

1. метод геометрич. интерпретации результатов – заключ. в том, что оценка каждого эксперта представляется в пространстве в виде точки.

2. метод использ.кол-вой и качественной шкале -оценка эксперта наносится в виде точки на числовой шкале;

3. метод простого ранжирование – каждый эксперт располагает признаки (объекты0 по важности (рангу); или проставляется свободная таблица ранжирования;

4. метод парных сравнений – каждый эксперт дает приорит.рассматр.объекту.

Оценка достоверных суждений:

достоверность суждений каждого эксперта;

количество суждений каждого эксперта;

общее количество суждений высказанным каждым экспертом «общее количество экспертиз».

Резервирование - метод повышения надежности объекта введение дополнительных элементов и функциональных возможностей сверх минимально необходимых для нормального выполнения объектов заданных функций.

Различают следующие виды резервирования:

1. Структурное (элементное) резервирование – метод повышенной надежности системы, предусматривающее использование избыточных элементов, входящих в физич.структуру объектов.

2. Функциональное резервирование - метод повышения надежности, предусматривающее использование способности систем выполнять дополнительные функции вместо основных и наряду с ними (телефон).

3. Временное резервирование - метод повышения надежности объекта, предусматривающие использование избыточного времени, выделенного для выполнение задач (конвейер).

4. Информационное резервирование - метод повышения надежности, предусматривающие использование избыточной информации сверх минимум необходимой для выполнения задач.

5. Нагрузочное резервирование - метод повышения надежности объекта, предусматривающие использование способности элементов системы воспринимать дополнительные нагрузки сверх номинальных (предусмотреть запас).

Способы структурного резервирования:

Общее резервирование - объект резервируется в целом аналогичным устройством.

+ заменяется сразу весь объект, что не приводит к вторичным отказам;

- не экономично.

Раздельное резервирование с постоянным подключением резервного эл-та - подключение резервного эл-та не существенно изменяет рабочий режим объекта.

+ постоянная готовность резерва;

- резервный эл-т расходует свой ресурс так же как и основной.

Раздельное резервирование с замещением отказавшего эл-та - резервный эл-т находится в разной степени готовности к замене основного эл-та. Различают след. разновидности резервирования с замещением:

1. Нагруженный резерв - резервный эл-т находится в том же режиме, что и основной.

2. Облегченный резерв - резервный эл-нт находится в менее нагруженном режиме, чем основной.

3. Не нагруженный резерв - резервный эл-нт не несет ни каких нагрузок.

+ резервный эл-нт сохраняет свой рабочий ресурс;

- затрачивается время на подключение резервного эл-та.

Кратность резервирования - наз-ся отношение числа резервных эл-тов к числу резервируемых.

Резервирование с целой кратностью - на каждый основной эл-нт несколько резервных.

Резервирование с дробной кратностью - на несколько основных эл-тов нескольких резервных. m=2 на каждый основной элемент приходится 2 резервных;

m=4/2 на 2 основных 4 резервных.

Различают 2 подхода к анализу:

1) Качественный;

2) количественный.

Качественный анализ системы подразумевает:

1.Выделение проблем безопасности (идентификация опасности)

2.Определение источников повышенной опасности или не надёжных элементов системы

3.Формирование предварительного решения по выявленной проблемы безопасности.

Опр-ие колич-ых показателей – более эффектив. при оценки степени опасности, т.к. позволяет получить конкретное значение степени опасности того или иного явления.

Критерии о степени опасности отвеч. след треб-ям:

1) должны иметь ясный физич. смысл;

2) быть определяющ. и соотв. основн. целям системы;

3) учитывает влияние основных детерминир. и стахостич. факторов;

4) быть достаточно чувствит. к анализир. параметрам.

Есть два подхода анализу опасности:

1) анализ с обратным порядком (дедуктивная логика);

2) прямой анализ (индуктивная логика).

Предвар.анализ опасн.провод.при анализе с обратным порядком и начинается с опр-ие опасн.сист.,от к-ого в обратном направл. прослежив. причина возникн. этого сост., при этом использ. построени. «дерева отказа».

Вопрос: «что привело к такому сост.сист.?»(пример, что может привести к взрыву?).

Структура исслед. при предв. анализе опасности:

1. опр-ся сист, подсист., технолог. опер., к-ая подверг. анализу;

2. опр-ся ситуац.-в соотв.фазы аппарат., работы эл-та, или вид технолог. пер. подверг. анал.;

3. опр-ся опасн.эл-ты-анализир.эл-ты аппар.,мех.или технолог.опер.;

4. рассм.причины вызыв.опасн.сост.

5. оценив.усл.-рез.взаимодейств.сист.;

6. рассм.событ.вызывающ.опасн.услов.;

7. анал.потенц.аварий;

8. рассм. послд. потенц. аварий;

9. опр-ся класс опасн. возник. ситуац.;

10. строиться «дерево отказов»:

· Опр-ся аварийное событие, к-рое образует вершину дерева;

· Использ. символы события и логич. знаки, строят дерево отказов;

· Эксперты проверяют правильность построение дерева отказов;

· Разраб реком-й по повыш надежности;

11. провод.вычисл.знач.выбр.крит.оценки безоп.;

12. формир.меропр.по предвращ. авар. или сниж. послед.авар.

Опр-ие колич-ых показателей – более эффектив. при оценки степени опасности, т.к. позволяет получить конкретное значение степени опасности того или иного явления.

Критерии о степени опасности отвеч. след треб-ям:

§ должны иметь ясный физич. смысл;

§ быть определяющ. и соотв. основн. целям системы;

§ учитывает влияние основных детерминир. и стахостич. факторов;

§ быть достаточно чувствит. к анализир. параметрам.

Анализ вида последств.и критич.отказов - метод оценки опасности технических систем, к-ый использ. при анализе с прямым порядком.

Начинается с опр-ие перечня отказов и назыв. в прямом направл.с опр-ем последств. их отказов. При этом использ.метод построин «дерева событий».

Вопрос: «каким события в процессе работы сист. может привести отказ» (что случ., если произойдет разрыв трубопровода?).

Результатом построение «дерева событий» может является ранжиование отказов с учетом двух составляющих:

· Тяжести последствий отказов;

· Критичность отказов (веоятность его появление.

Анализ вида последствий и критич.отказовв проводится аналогично предварительному анализу опасности за исключение того, что стоится «дерево событий».

Техногенный риск (технический риск) – это комплексный показат. надежности эл-ов техносфере. Он выражает не только вероятн. аварий или катастроф при эксплуатации технич. систем, но и оценивает их последствия.

Риск – мера опасности.

Приемлемый риск – сочетает в себе технические, экологические аспекты и представляет нек-рый компромисс между приемлемым уровнем безопасности и экономич. возможн. его достижения.

Аксиомы опасности тех.систем.:

1.любая техническая система всегда потенциально опасна.

2.технолог.опасности сущ-т, если повседневн. потоки вещ-ва, энергии и инф-ии в техносфере превыш. пороговые значения.

3.Источниками техног. опасн. явл-ся элементы техносферы

4.Техноген. опасности действуют в пространстве и времени.

5.Техноген. опасности оказывают негативное возд-ие на человека, природную среду и элементы техносферы.

6.Техноген. опасности в конечном итоге ухудшают здоровье людей и приводят к материальным потерям и деградации ОС.

Анализ риска - процесс идентификации опасности и оценки риска для отдельных лиц, групп населения, объектов природной среды и др. объектов рассмотрения.

Идентификация опасности – это процесс выявления и признания того что опасность существует и определение её характеристик.

Анализ риска имеет ряд общих положений не зависимо от конкретной методики анализа риска:

1. Общей явл-ся задача определения допустимого уровня риска, стандартов без-ти персонала и населения, защита ОС;

2. Определение допустимого риска происходит в условиях, как правило не достаточной и не проверенной информации;

3. В ходе анализа в значительной мере приходится решать вероятностные задачи, что может привести к расхождению полученных рез-тов;

4. Анализ риска нужно рассматривать как компромисс между сторонами, заинтересованными в опред рез-тах анализа.

Таким образом анализ риска должен ответить на 3 основные вопроса:

1. что плохого может произойти?

2. как часто это может случится? (анализ частоты)

3. какие могут быть последствия?

В общем виде процесс анализа риска может быть представлен как ряд последовательных событий и действий:

1) Планирование и организация работ – проводится в соотв.с требов. нормативно-правов. актами, для того чтобы обеспечить вход в процесс управление рисками, для него на этом этапе необх.:

· указать причины и проблемы вызвавшие проведение анализа риска;

· определить исследуемую с-му и дать ее описание;

· подобрать соответствующую команду для проведения анализа;

· установить источники информации о 6ез-ти с-мы;

· указать исходные данные и ограничения обуславливающие пределы анализа риска;

· четко определить цели анализа риска и критерий приемлемого риска.

2) Идентификация опасности:

· Выявление опасности – основная задача выявление и четкое описание всех присуств. в системе опасностей. НЕ ВЫЯВЛЕНЫЕ ОПАСНОСТИ не подвергаются дальнейшему рассм. и исчезают из поля зрения.

· Предварительная оценка характ. опасность – проводится с целью выбора дальнейшего направл.деятельности:

- прекращ. анализа незначит. опасностей;

- опр-ие опасности, к-ые необх. рассм. более детально;

- выработка предвар. рекоменд. по уменьш.опасности.

3) Оценка риска – процесс использ. для опред. величины риска анализируемой опасности, для здоровья человека, материальных ценностей и ОПС, и др-их ситуаций с реализ.опасности.

Дата добавления: 2015-04-30