- •Электронное учебное пособие
- •«Надежность технических систем и техногенный риск»
- •Подготовлено на базе учебного пособия
- •«Надежность технических систем и техногенный риск»
- •Предисловие
- •§ 1 Природа и характеристика опасностей в техносфере
- •1.1. Техносфера. Техника. Техническая система. Технология.
- •1.2. Определение опасности
- •1.3. Аксиомы о потенциальной опасности технических систем
- •1.4. Таксономия опасностей
- •1.4.1. Примеры таксономий
- •3. Неудачные проектные решения и отступления от проекта:
- •1.5. Алгоритм развития опасности и ее реализации
- •1.6. Источники опасности
- •1.7. Энергоэнтропийная концепция опасностей
- •1.8. Номенклатура опасностей
- •1.9. Квантификация опасностей
- •1.10. Идентификация опасностей
- •1.11. Причины и последствия
- •1.12. Пороговый уровень опасности
- •1.13. Показатели безопасности технических систем
- •§ 2. Основные положения теории риска
- •2.1. Понятие риска
- •2.2. Развитие риска на промышленных объектах
- •2.3. Основы методологии анализа и управления риском
- •2.3.1. Анализ риска: понятие и место в обеспечении безопасности технических систем
- •2.3.2. Оценка риска: понятие и место в обеспечении безопасности технических систем
- •2.3.3. Управление риском: понятие и место в обеспечении безопасности технических систем
- •2.3.4. Общность и различие процедур оценки и управления риском
- •2.3.5. Количественные показатели риска
- •2.4. Моделирование риска
- •2.5. Принципы построения информационных технологий управления риском
- •§ 3. Роль внешних факторов, воздействующих на формирование отказов технических систем
- •3.1. Общие замечания
- •3.2. Классификация внешних воздействующих факторов
- •3.3. Воздействие температуры
- •3.4. Воздействие солнечной радиации
- •3.5. Воздействие влажности
- •3.6. Воздействие давления
- •3.7. Воздействие ветра и гололеда
- •3.8. Воздействие примесей воздуха
- •3.9. Воздействие биологических факторов
- •3.10. Старение материалов
- •3.11. Факторы нагрузки
- •§ 4. Основны теории расчета надежности технических систем
- •4.1. Основные понятия теории надежности
- •4.2. Количественные характеристики надежности
- •4.3. Теоретические законы распределения отказов
- •4.4. Резервирование
- •4.4.2. Способы структурного резервирования
- •4.5. Основы расчета надежности технических систем по надежности их элементов
- •Надежность резервированной системы
- •Включение резервного оборудования системы замещением
- •Надежность резервированной системы в случае комбинаций отказов и внешних воздействий
- •Анализ надежности систем при множественных отказах
- •§ 5. Методика исследования надежности технических систем
- •5.1. Системный подход к анализу возможных отказов: понятие, назначение, цели и этапы, порядок, границы исследования
- •5.2. Выявление основных опасностей на ранних стадиях проектирования
- •5.3. Исследования в предпусковой период
- •5.4. Исследования действующих систем
- •5.5. Регистрация результатов исследования
- •5.6. Содержание информационного отчета по безопасности процесса
- •§ 6. Инженерные методы исследования безопасности технических систем
- •6.1. Понятие и методология качественного и количественного анализа опасностей и выявления отказов систем
- •6.2. Порядок определения причин отказов и нахождения аварийного события при анализе состояния системы
- •6.3. Предварительный анализ опасностей
- •6.4. Метод анализа опасности и работоспособности- аор (hazard and operability study - hazop)
- •6.5. Методы проверочного листа (check-list) и "что будет если ...?" ("what - if")
- •6.6. Анализ вида и последствий отказа - авпо (failure mode and effects analysis - fmea)
- •6.7. Анализ вида, последствий и критичности отказа- авпко (failure mode, effects and critical analysis - fmeca)
- •6.8. Дерево отказов - до (fault tree analysis - fta)
- •6.9. Дерево событий - дс (event tree analysis - еta)
- •6.10. Дерево решений
- •6.11. Логический анализ
- •6.12. Контрольные карты процессов
- •6.13. Распознавание образов
- •6.14. Таблицы состояний и аварийных сочетаний
- •§ 7. Оценка надежности человека как звена сложной технической системы
- •7.1. Причины совершения ошибок
- •7.2. Методология прогнозирования ошибок
- •7.3. Принципы формирования баз об ошибках человека
- •§ 8. Организация и проведение экспертизы технических систем
- •8.1. Причины, задачи и содержание экспертизы
- •8.2. Организация экспертизы
- •8.3. Подбор экспертов
- •8.4. Экспертные оценки
- •8.5. Опрос экспертов
- •8.6. Оценка согласованности суждений экспертов
- •8.7. Групповая оценка и выбор предпочтительного решения
- •8.8. Принятие решения
- •8.9. Работа на завершающем этапе
- •§ 9. Мероприятия, методы и средства обеспечения надежности и безопасности технических систем
- •9.1. Стадия проектирования технических систем
- •9.2. Стадия изготовления технических систем
- •9.3. Стадия эксплуатации технических систем
- •9.4. Техническая поддержка и обеспечение
- •9.5. Технические средства обеспечения надежности и безопасности технических систем
- •9.6. Организационно-управленческие мероприятия
- •9.7. Диагностика нарушений и аварийных ситуаций в технических системах
- •9.8. Алгоритм обеспечения эксплуатационной надежности технических систем
- •§ 10. Технические системы безопасности
- •10.1. Назначение и принципы работы защитных систем
- •10.2. Типовые структуры и принципы функционирования автоматических систем защиты
- •10.3. Автоматическая интеллектулизированная система защиты объекта и управления уровнем безопасности
- •10.4. Типовые локальные технические системы и средства безопасности
- •§ 11. Правовые аспекты анализа риска и управления промышленной безопасностью
- •11.1. Классификация промышленных объектов по степени опасности
- •11.2. Оценка опасности промышленного объекта
- •11.3. Декларация безопасности опасного промышленного объекта
- •11.4. Требования к размещению промышленного объекта
- •11.5. Система лицензирования
- •11.6. Экспертиза промышленной безопасности
- •11.7. Информирование государственных органов и общественности об опасностях и авариях
- •11.8. Ответственность производителей или предпринимателей за нарушения законодательства и нанесенный ущерб
- •11.9. Учет и расследование
- •11.10. Участие органов местного самоуправления и общественности в процессах обеспечения промышленной безопасности
- •11.11. Государственный контроль и надзор за промышленной безопасностью
- •11.12. Разработка планов по ликвидации аварий и локализации их последствий, а также планов по ликвидации чрезвычайных ситуаций
- •11.13. Экономические механизмы регулирования промышленной безопасности
- •11.14. Российское законодательство в области промышленной безопасности
- •§ 12. Принципы оценки экономического ущерба от промышленных аварий
- •12.1. Понятие ущерба и вреда. Структура вреда
- •12.2. Экономический и экологический вред
- •12.3. Принципы оценки экономического ущерба
§ 8. Организация и проведение экспертизы технических систем
8.1. Причины, задачи и содержание экспертизы
Причиной проведения исследований может быть, например:
- необходимость проверки системы;
- принятие решения относительно целесообразности и места размещения;
- принятие решения о приобретении какого-либо вида оборудования;
- разработка перечня вопросов для поставщиков;
- проверка инструкций по эксплуатации;
- улучшение безопасности существующих систем;
- выявление опасностей для работающих на предприятии;
- выявление опасностей для предприятия и оборудования;
- выявление опасностей для населения;
- выявление опасностей для окружающей среды.
Содержание этапов и работ при проведении экспертизы приведено в таблице 8.2.1.
Следует определить физические пределы (границы) обследуемой системы с учетом возможности ее взаимодействия с соседними системами или зданиями, а также предусмотреть любые ограничения временного и финансового характера.
Общие задачи и цели исследования обычно устанавливаются лицом, ответственным за реализацию проекта или за работу предприятия; им может быть, например, руководитель проекта, инженер-проектировщик или руководитель предприятия. Необходимо определить обязанности каждого члена группы. Задачи и цели исследования гораздо легче и проще установить, если руководитель имеет глубокое представление о методах исследования.
8.2. Организация экспертизы
Экспертиза должна являться основной частью исследования эксплуатационной пригодности и безопасности технической системы.
Таблица 8.2.1
Содержание этапов и работ экспертизы
По существу, экспертиза предусматривает полное описание технологического процесса, системную проверку состояния каждой части его для того, чтобы выявить, как может произойти отклонение от проектного режима работы системы, и решить, может ли это отклонение создать опасность. Проверке подвергается по очереди каждая часть системы. При этом по каждой части ставится ряд вопросов, определенных в соответствие с методом исследования. Целью проверки является выявление всех возможных отклонений от предусмотренного проектом режима работы, а также всех потенциальных опасностей, связанных с этим отклонением. Кроме того, некоторые опасности могут быть тут же устранены. Если такое решение не окажет благоприятного влияния на другие части системы, может быть вынесено решение о немедленной модификации установки.
Таким образом, результаты проверок обычно включают ряд решений и вопросов для дальнейшего обсуждения на совещаниях экспертов.
Несмотря на то, что в результате применения описанного метода может возникнуть ряд гипотетических отклонений, успех или неудача проверки зависят от:
- обозначенной области исследования;
- количества и качества располагаемой информации (точности чертежей и других данных, использованных при проведении экспертизы);
- технической подготовки, практического опыта и интуиции экспертов группы;
- способности экспертов, наряду с научным методом, использовать творческое воображение, чтобы четко представить себе причины и последствия отклонения от режима работы;
- способности экспертов сохранять чувство меры, особенно при оценке степени выявленной опасности.
Так как экспертиза строго систематизирована и имеет четкую структуру, необходимо, чтобы лица, участвующие в ней, пользовались определенными терминами и правилами в установленном порядке.
Большое значение в анализе имеет определение полноты и достоверности информации. Для этого необходимо описывать проблемную ситуацию по определенной системе, сущностью которой является структура информации и логическая последовательность ее выполнения. Древнеримский теоретик ораторского искусства Марк Фабий Квинтилиан утверждал о том, что любую, сколь угодную сложную ситуацию можно полностью описать следующими семью вопросами: что, где, когда, кто, почему, с какой целью, при каких условиях. Эти вопросы определяют структуру сбора (изложения) информации и позволяют детализировать описание проблемной ситуации. Основные рекомендации, вытекающие из приведенного, выглядят следующим образом:
1. Описание проблемной ситуации должно быть полным, точным, кратким, носить аналитический характер.
2. Дать описание условий: место, время и сущность проблемы (ответы на вопросы: где? когда? что?).
3. Описать комплекс условий и провести анализ причин возникновения и развития проблемной ситуации (при каких условиях? почему?).
4. Определить принадлежность проблемы (кто?).
5. Оценить актуальность, срочность и новизну проблемы (с какой целью? когда нужно решать? было ли раньше?).
6. Определить взаимосвязь с другими проблемами (на что влияет?).
7. Оценить степень полноты и достоверности информации о проблемной ситуации (насколько полны и точны данные?).
8. Оценить возможность решения проблемы с учетом существующих условий (можно ли решить?).
9. Описание и анализ проблемной ситуации заканчивается краткой и емкой формулировкой путей решения.