7. Определение вероятности возникновения пожара (взрыва) на промышленной объекте и оценка условий профессиональной деятельности по степени безопасности.

8. Построение «деревьев» причин и опасностей. Логические операции. Символы логических знаков, описываемые ими причинные взаимосвязи.

Одним из самых распространенных и обеспеченных руководящими материалами являются анализ с помощью дерева отказов. Анализ риска начинается с прослеживания последовательности возможных событий с момента так называемой инициирующей события, были определены на стадии 1.

Основная структура дерева отказов:

1 Отказ системы или событие (конечное событие).

2 Последовательность событий, ведущих к отказам системы или к событию, строится с помощью логических символов и символов событий. При этом события, которые имеют более элементарные причины отказов, содержащихся в прямоугольнике.

3 Последовательности в конечном итоге ведут к исходных причин, для которых имеются данные с частоты отказов. Эти исходные причины обозначают вокруг. Они представляют разрешающую способность данного дерева отказов.

Главное преимущество дерева отказов по сравнению с другими методами - анализ ограничивается выявлением только тех элементов системы и событий, которые приводят к данной конкретной отказа системы или аварии.

Чтобы отыскать и наглядно представить причинную взаимосвязь с помощью дерева отказов, необходимы элементарные блоки, подразделяют и связывают большое количество событий. Есть два типа блоков: логические знаки и символы событий (табл. 2.2 и 2.3).

Таблица 2.2 – Логические знаки

Название знака	Причинная взаимосвязь	Знак
И	Исходное событие происходит, если все входные события случаются одновременно
Или	Исходное событие происходит, если случается каждая из входящих событий
Запрет	Наличие входа вызывает появление выхода тогда, когда происходит условная событие
Приоритетное И	Исходное событие имеет место, если все входящие события происходят в нужном порядке слева направо.
Исключающее Или	Исходное событие происходит, если случается одно (но не обе) из входных событий

Таблица 2.3 – Основные символы событий

Символ	Содержание
Круг	Исходное событие, обеспеченнее достаточными данными
Ромб	Событие, которое недостаточно детально разработано
Прямоугольник	Событие, вводит логическим элементом
Овал	Условное событие, которое используется с логическим знаком «запрет»
Домик	Событие, которое может случиться или не случиться
Треугольник	Символ перехода

Логические знаки связывают события в соответствии с их причинных взаимосвязей. Логический знак может иметь один или несколько входов, но только один выход, или выходное событие.

Рассмотрим примеры применения логических знаков и символов событий.

Событие "пожар начался" имеет место, если два события "наличие горючего вещества" и "очаг возгорания" происходят временно. Последнее событие случается, если происходит одна из двух событий "есть искра" или "студент, курит" (рис. 2.2).

Можно ввести новые логические элементы для представления специальных типов причинных связей. Однако большинство специальных логических знаков можно заменить комбинацией логических "И" и "ИЛИ".

Информация, необходимая для построения дерева отказов, состоит из сведений из взаимосвязи элементов и топографии системы, а также данных с отказов элементов и других детальных характеристик системы. Система состоит из таких элементов, как единицы оборудования, материалы, персонал предприятия, находящиеся в определенной окружающей и социальной среде и могут стареть. Опасные состояния вызываются одним или несколькими элементами, приводящими к отказам в системе. Окружающая среда, персонал и старения могут влиять на систему. Связи между элементами наилучшим можно представить в виде различных схем системы

Отказы элементов являются основными данными при анализе причинных связей. Они классифицируются как первичные отказа, вторичные отказы и ложные команды.

Первичный отказ элемента - нерабочее состояние элемента, причиной которого является сам элемент. Отказа объясняются естественным старением элементов.

Вторичный отказа объясняются влиянием предыдущих или текущих избыточных напряжений на элементы. Эти напряжения могут вызываться соседними элементами или окружающей средой, а также влиянием со стороны других технических систем.

Ложные команды представляются в виде элемента, находящегося в нерабочем состоянии из-за неправильного сигнал управления или препятствия, при этом часто не нужен ремонт для возвращения данного элемента в рабочее состояние.

Дерево отказов является графическим представлением причинных взаимосвязей, полученных в результате прослеживания опасных ситуаций в системе в обратном порядке, для того чтобы найти возможные причины их возникновения. Опасная ситуация в этом случае является конечной событием в дереве отказов.

Существует 2 способа построения дерева отказов:

• по эвристическим правилам,

• с помощью таблиц решений.

Способ построения с помощью таблиц решений, при наличии достаточной информации о системе и модели отдельных элементов системы, позволяет быстро и систематически построить дерево отказов, которое оказывается настолько полным и детализированным, насколько детализированные исходные модели элементов и описание системы. Кроме того, этот способ хорошо программируется на ЭВМ. Создана свободно распространенная программа IRRAS под DOS и ее коммерческий вариант под WINDOWS. Такие программы просто незаменимы при анализе сложных и особо ответственных технических систем. Кроме построения дерева отказов, эти программы производят расчет вероятности отказов (или надежности) системы, которую анализируют. На рис. 2.3 представлено в качестве примера дерево отказов для работы станции хлорирования, построенное с помощью такой программы.

Способ построения дерева отказов с помощью таблиц решений состоит в следующем:

• Определяют перечень событий для каждого элемента на выходе (события на выходе), подробно определяют состояние этого выхода;

• Подобным образом определяют набор событий на входе каждого элемента для характеристики состояния на входе;

• Каждый элемент моделируют с помощью таблицы решений, которая описывает, как каждое сообщение входных событий определяет исходные события; элемент может иметь несколько входов, но должен иметь только один выход;

• Построение дерева начинают с поиска строк, содержащих в колонке выходов конечную событие, дальше разрабатывают найденные строки с помощью таблиц решений элементов и логических символов - в результате получают дерево отказов.

Имея вероятность и частоту возникновения первичных событий, можно, двигаясь снизу вверх, определить вероятность определенного события.

9. Характеристика отказов элементов системы. Качественный и количественный анализ опасностей системы на примере нагревателя воды или компрессора сжатия этилена.

10. «Дерево» причин и опасностей (модель) возникновения пожара (взрыва) на объекте, в любом его помещении, и в любом из технологических аппаратов.

11. Безопасность, надежность, безотказность, долговечность систем и элементов.

12. Показатели, характеризующие свойство безотказности и долговечности. Вероятность отказа и вероятность безотказной работы.

13. Зависимость вероятности безотказной работы машины от времени ее эксплуатации (анализ по графику).

14. Функция распределения времени (наработки) между отказами (вероятность отказа) по экспоненциальному закону.

15. Интенсивность отказов. Параметр потока отказов. Плот­ность распределения случайной величины t.

16. Параметрические и функциональные отказы. Постепенные, внезапные и сложные отказы. Нормальное распределение вероятностей параметрических отказов.

17. Фазы развития аварий и аварийных ситуаций по терминологии академика В.А. Легава. Основные пути по повышению безаварийности объекта.

17. Определение вероятности безотказной, безаварийной работы объекта. Расчет вероятности аварии.

17. Определение вероятности возникновения n аварий (ЧП) в N технологических циклах (поездках) при помощи биноминального распределения и распределения Пуассона.

17. Типы ошибок оператора и их влияние на надежность работы технических систем. Пути повышения надежности системы «человек–производственная среда».

17. Количественные показатели производственной опасности (Кч, Кт, Кп.п., Кн).

17. Виды анализаторов и рецепторов человека. Рефлекторная дуга.

Целесообразна и безопасная деятельность человека основывается на постоянном приеме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних систем организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов - подсистем центральной нервной системы, обеспечивающие прием и первичный анализ информационных сигналов. Информация, полученная через анализаторы, называется сенсорной (от лат. sensus - чувство, ощущение), а процесс ее приема и первичной переработки - сенсорным восприятием.

Общая функциональная схема анализатора представлена ​​на рис. 3.2.

Центральной частью является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть - рецепторы - вынесена на поверхность тела для приема внешней информации или размещена во внутренних системах и органах для восприятия информации об их состоянии (внешние рецепторы в обычной речи называют органами чувств). Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга.

В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают следующие анализаторы:

• внешние - зрительный (рецептор - глаз), слуховой (рецептор - ухо), тактильный, болевой, температурный (рецепторы кожи), обонятельный (рецепторы в носовой полости), вкусовой (рецепторы на поверхности языка и неба);

• внутренние - анализатор давления, кинестетический (рецепторы в мышцах и сухожилиях), вестибулярный (рецептор в полости левого внутреннего уши), специальные, расположенные во внутренних органах и полостях тела.

Рассмотрим основные параметры анализаторов.

1. Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала (абсолютный порог ощущения) характеризуется минимальным значением раздражителя, влияет, при котором возникает ощущение. В зависимости от вида раздражителя эта величина измеряется в единицах энергии, давления, температуры, количества или концентрации вещества и т.п. Минимальную адекватно ощутимую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности.

2. Предельно допустимая интенсивность сигнала (обычно близка к болевому порогу) измеряется в тех же единицах. Максимальную адекватно ощутимую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности.

3. Диапазон чувствительности к интенсивности включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности к болевого порога.

4. Дифференциальная (опознавательная) чувствительность к изменению интенсивности сигнала - минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемая человеком. Различают абсолютные и относительные дифференциальные пороги.

5. Дифференциальная (опознавательная) чувствительность к изменению частоты сигнала - это минимальное изменение частоты (F) сигнала, что чувствует человек. Измеряется в абсолютных единицах или в относительных.

6. Границы (диапазон) спектральной чувствительности (абсолютные пороги ощущений по частоте, длиной волны) определяются для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала.

7. Пространственные характеристики чувствительности - специфические для каждого анализатора.

8. Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущений. Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления соответствующего действия на сигнал (сенсорно-моторная реакция), называют латентным периодом.

9. Адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувствительности) характеризуются временем и присущие каждому типу анализаторов.

Для обеспечения достаточной надежности деятельности человека при приеме и анализе сигналов в любых условиях, для практических расчетов рекомендуется использовать абсолютные и дифференциальные пороги чувствительности анализаторов к различным характеристикам сигналов, а оперативные пороги, характеризуют не минимальное, а некоторое оптимальное различение сигналов. Конечно оперативный порог в 10 ... 15 раз выше соответствующего абсолютного или дифференциального.