
- •«Надежность технических систем и техногенный риск»
- •Содержание
- •Введение
- •1 Примеры расчета надежности
- •1.1 Замечания по решению задач
- •1.2 Критерии и количественные характеристики надежности
- •1.3 Критерии надежности невосстанавливаемых изделий
- •Выражения для расчета надежности
- •1.4. Критерии надежности восстанавливаемых изделий
- •1. 5 Примеры решения задач
- •2 Примеры анализа надежности и риска систем
- •2 1. Расчет надежности системы аспирации
- •2.1.1Анализ безотказности системы
- •2.2 Анализ опасностей и рисков сварочного цеха
- •2.2.1 Задачи и цели проведения анализа риска
- •2.2.2 Расчет надежности оборудования и риска
- •2.3 Анализ и расчет надежности и рисков окрасочной линии
- •2.3.1 Расчет надежности
- •2.3.2 Расчет риска травмирования работников
- •2.4 Расчет надежности и риска системы вентиляции
- •2.4.1 Определение значений вероятности безотказной работы.
- •2.4.2 Анализ надежности вентиляционных систем методом
- •2.4.3 Расчет вероятности причинения ущерба здоровью
- •2.5 Анализ надежности системы газоснабжения оборудования
- •Определение вероятности отказа системы газоснабжения
- •2.5.2 Расчет вероятности причинения ущерба здоровью
- •2.6 Анализ риска усорезной пилы
- •2.6.1 “Дерево неисправностей ” усорезной пилы.
- •2.6.2 Анализ риска травмирования сборщика конструкций пвх при
- •2.7 Анализ риска вальцев
- •2.7.1 Анализ надежности вальцев методом построения «дерева неисправностей»
- •A.2.7.2 Анализ риска травмирования вальцовщика
- •3 Контрольные задания по дисциплине
- •3.1 Определение надежности объекта
- •3.2 Структурно-логический анализ технических систем. Расчет вероятности безотказной работы систем.
- •3.3 Расчет вероятности безотказной работы сложных систем
- •3.4 Анализ и расчет надежности и расчёт риска объекта методом «дерева неисправностей» и «дерева рисков»
- •3.4.1. Расчетные формулы
- •3.4.2 Описание системы «станок сверлильно-расточной группы»
- •3.4.3 Анализ и расчет надежности системы «станок»
- •3.4.4 Анализ и расчет рисков
- •3.4.4.1 Варианты заданий к расчету риска
- •3.4.4.2 Пример расчёта
- •Задание 4
- •3.5 Определение риска сокращения продолжительности жизни при радиоактивном загрязнении
- •Контрольные вопросы по курсу
A.2.7.2 Анализ риска травмирования вальцовщика
Цель оценки риска заключается в устранении профессиональных рисков, хотя этого не всегда удаётся достичь на практике. В случаях, когда невозможно устранить риск, необходимо уменьшить его, а оставшийся риск следует контролировать. На более позднем этапе такие оставшиеся риски оцениваются повторно, и в рамках новых знаний рассматривается возможность уменьшить их или вовсе устранить.
Оценку риска необходимо организовывать и применять для того, чтобы помочь работодателям или персонам, контролирующим производимую работу:
- определить угрозы, имеющиеся в рабочем процессе, и оценить связанные с ними риски, чтобы, соблюдая требования существующего законодательства, определить, какие мероприятия необходимо осуществить для обеспечения безопасности и сохранности здоровья работников и других лиц;
- оценить риск, чтобы, основываясь на полученной информации, правильно организовать работу, выбрать необходимые для работы оборудование, химические вещества, материалы и т. п.;
- проверить, адекватны ли осуществляемые мероприятия по охране труда;
- определить приоритеты деятельности, если в результате оценки была установлена необходимость в дальнейших мероприятиях;
- показать работникам и их представителям, что все факторы, связанные с работой, приняты во внимание, а также приняты все необходимые меры для организации безопасного труда;
- обеспечить улучшение здоровья и повышение уровня безопасности работающих при помощи превентивных мероприятий, методов и приёмов работы, которые были признаны необходимыми и внедрены после проведения оценки рисков.
Для абсолютной оценки опасности технологических процессов и операций, в соответствии с принятой практикой, можно рекомендовать следующую классификацию травмоопасности:
Классификация условий труда при
профессиональной деятельности
Таблица 2.17
Класс |
Условия профессиональной деятельности |
Риск* |
Риск** |
I |
Безопасные (оптимальные) |
< 0,7 |
< 10-4 |
II |
Относительно безопасные (допустимые) |
0,7 – 0,8 |
10-4 – 10-3 |
III |
Опасные |
> 0,8 |
> 10-3 |
* в соответствии с методом полуколичественной оценки риска [9];
** в соответствии с методом, основанном на анализе статистических данных [12].
Математически риск (R) можно выразить формулой:
R = Q × p,
где Q –вероятность происшествия; р – тяжесть события.
Тяжесть события (р) определялась, исходя из анализа журнала регистрации несчастных случаев и актов формы Н-1.
Основная проблема при оценке профессионального риска – отсутствие единой методики, которая была бы доступна инженеру и при этом давала бы реальный результат. В данном примере анализ риска травмирования вальцовщика производится методом построения «дерева рисков».
Рис 2.18. «Дерево рисков» для вальцовщика резиновых смесей:
А´ – риск травмирования вальцовщика; Б´ – отказ оборудования (вальцов); В´ – неудовлетворительная организация работ; Г´ – открытость рабочей зоны (вероятность затягивания рук работающего во вращающиеся вальцы); Д´ – отсутствие ограждения; Е´ – причины, не связанные с производством; 1´- нарушение требований безопасности и охраны труда; 2´- недостатки в обучении безопасным приемам работы; 3´- несовершенство эргономики; 4´-несоответствие условий труда требованиям охраны труда (например, недостаточное освещение); 5´- клейкость используемого материала; 6´- использование ручного режущего инструмента; 7´- отсутствие ограждения на механизмах, использование которых сопряжено с работой на вальцах; 8´- резкое ухудшение состояния здоровья работающего;9´- Чрезвычайные ситуации.
Для оценки величины риска травмирования вальцовщика использован метод полуколичественной оценки риска по 9-балльной системе.
При полуколичественной оценке рисков используется таблица, согласно которой достаточно точно можно определить вероятность риска и тяжести последствий (табл. 2.18).
Полуколичественная оценка риска по
девятибалльной системе
Таблица 2.18
Вероятность, Q |
Степень тяжести, р |
9 – почти обязательно |
9 – смерть |
8 – очень возможно |
8 – инвалидность 1-й группы |
7 – возможно |
7 – инвалидность 2-й группы |
6 – больше чем случайность |
6 – инвалидность 3-й группы |
5 – случайность |
5 – потеря работоспособности более чем на 4 недели |
4 – меньше чем случайность |
4 – потеря работоспособности менее чем на 4 недели |
3 – маловероятно |
3 – потеря работоспособности до 4 дней |
2 – очень маловероятно |
2 – небольшие ранения |
1 – практически невозможно |
1 – ранений нет |
Максимальное количество баллов, которое можно получить при расчете риска по этому методу – 81, поэтому полученные значения переводятся в проценты, исходя из пропорции 81 балл = 100 %.
Решение:
R = Q × p.
Найти риск травмирования в каждом случае:
R(Б´) = 2 × 5 = 10 баллов = 12,3 % = 0,123;
R(1´) = 8 × 5 = 40 баллов = 49,4 % = 0,494;
R(2´) = 7 × 6 = 42 балла = 51,9 % = 0,519;
R(3´) = 7 × 4 = 28 баллов = 34,6 % = 0,346;
R(4´) = 8 × 7 = 56 баллов = 69,1 % = 0,691;
R(5´) = 8 × 5 = 40 баллов = 49,4 % = 0,494;
R(6´) = 8 × 5 = 40 баллов = 49,4 % = 0,494;
R(7´) = 5 × 5 = 25 баллов = 30,9 % = 0,309;
R(8´) = 3 × 7 = 21 балл = 25,9 % = 0,259;
R(9´) = 2 × 9 = 18 баллов = 22,2 % = 0,222.
.
Определить риск травмирования в каждой подсистеме до внедрения мероприятий по улучшению условий труда на рабочем месте вальцовщика резиновых смесей:
R(В´) = (1 - R(1´)) × (1 - R(2´)) × (1 - R(3´)) × (1 - R(4´)) =
= (1 - 0,494) × (1 - 0,519) × (1 - 0,346) × (1 - 0,691) = 0,05;
R(Г´) = (1 - R(5´)) × (1 - R(6´)) = (1 - 0,494) × (1 - 0,494) = 0,26;
R(Д´) = (1 - R(Г´)) × (1 - R(7´)) = (1 - 0,26) × (1 - 0,309) = 0,51;
R(Е´) = (1 - R(8´)) × (1 - R(9´)) = (1 - 0,259) × (1 - 0,222) = 0,59;
R(А´) = (1 - R(Б´)) × (1 - R(В´)) × (1 - R(Д´)) × (1 - R(Е´)) =
= (1 - 0,123) × (1 - 0,05) × (1 - 0,51) × (1 - 0,59) = 0,17.
После внедрения мероприятий по улучшению условий труда на рабочем месте вальцовщика резиновых смесей исключатся следующие причины травмирования:
2´- недостатки в обучении безопасным приемам работы;
3´- несовершенство эргономики;
4´- несоответствие условий труда требованиям охраны труда (например, недостаточное освещение);
6´. использование ручного режущего инструмента;
Соответственно, риск травмирования изменится:
R(В´) = 1 - R(1´) = 1 - 0,494 = 0,506;
R(Г´) = 1 - R(5´) = 1 - 0,494 = 0,506;
R(Д´) = (1 - R(Г´)) × (1 - R(7´)) = (1 - 0,506) × (1 - 0,309) = 0,34;
R(Е´) = (1 - R(8´)) × (1 - R(9´)) = (1 - 0,259) × (1 - 0,222) = 0,59;
R(А´) = (1 - R(Б´)) × (1 - R(В´)) × (1 - R(Д´)) × (1 - R(Е´)) =
= (1 - 0,123) × (1 - 0,506) × (1 - 0,34) × (1 - 0,59) = 0,12.
Вывод. Был произведен расчет надежности методом «дерева неиправностей» для вальцов, а также расчет риска травмирования работающего методом построения «дерева рисков». Как показали расчеты, система достаточно надежна. Риск при работе на вальцах резиносмесительных составляет R = 0,17. однако после внедрения мероприятий по улучшению условий труда на рабочем месте вальцовщика резиновых смесей он уменьшился до R = 0,12, что позволяет отнести условия профессиональной деятельности к I классу – безопасные (R < 0,7 [9] или R < 10-4 [12]).