3. Аналіз небезпек, їх причинно-наслідкові зв'язки

3.1 Загальні положення

Під безпекою розуміється властивість системи «людина - середовище (середовище проживання)» зберігати при функціонуванні такий стан, при якому з заданою імовірністю виключаються події, обумовлені впливом небезпек.

Отже, небезпека і безпека життєдіяльності можуть інтерпретуватися як стан відповідних систем, обумовлених безліччю функціональних властивостей їхніх компонентів і характером зв'язків між ними.

Базовим показником небезпеки є імовірність протікання процесів (R) (випадків ) протягом визначеного часу.

Іншим важливим показником, взаємозалежним з першим, є імовірність Q = 1 – R , що допускає виникнення хоча б однієї події за те ж час, наприклад імовірність (ризик) загибелі людини, ризик катастрофи, вибухи та ін.

Як видно, сума R+Q = 1 з чого випливає, що значення кожної з цих ймовірностей взаємопогоджувано укладається в інтервалі від 0 до 1, при цьому очевидно, що в кожній точці інтервалу їхня сума дорівнює 1.

Будь-яка небезпека реалізується, приносячи збиток, завдяки якійсь причині або декільком причинам. Без причин немає реальних небезпек.

Отже, запобігання небезпек або захист від них базується на знанні причин.

3.2 Побудова "дерева" причин і небезпек.

Між реалізованими небезпеками і причинами існує причинно-наслідковий зв'язок: небезпека є наслідок деякої причини (причин), що, у свою чергу, є наслідком іншої причини та ін.

Таким чином, причини і небезпеки створюють ієрархічні, цінні структури або системи, що є основою концепції небезпеки.

Графічне зображення таких залежностей чимось нагадує розгалужене дерево.

У літературі, присвяченої аналізові безпеки об'єктів, використовуються такі терміни, як дерево причин, дерево відмовлень, дерево небезпек, дерево подій.

У споруджуваних деревах, як правило, маються галузі причин і галузі небезпек, що цілком відображає діалектичний характер причинно-наслідкових зв'язків. Відокремити причини від наслідків недоцільно, а іноді і неможливо.

Тому точніше назвати отримані в результаті аналізу безпеки об'єктів графічні зображення "деревами причин і небезпек".

Побудова дерев є винятково ефективною процедурою виявлення причин різних небажаних подій (аварії, травм, пожеж. ДТП і т.п.).

Створення дерева помилок починається з визначення кінцевої події. Ця подія може мати широкий та загальний характер — відмова чи пошкодження системи, або вузький та специфічний, коли порушується функціонування компонента X.

Ця кінцева подія буде розташовуватись на верхівці дерева помилок, а всі наступні події, які ведуть до головної, будуть розташовуватись як гілки на дереві.

Рис 3.1 ілюструє початок простого дерева помилок, з розташуванням кінцевої події, подій, що впливають, та нерозвинутих подій далі до первісних подій.

Коли користувач крокує від кінцевої події вниз, буде матеріалізуватись кожний рівень дерева. Для того, щоб перейти від одного рівня до наступного аналітик повинен постійно ставити фундаментальне запитання: «Що могло б призвести до здійснення цієї події?» Як тільки причинні події ідентифіковані, вони розміщуються у відповідній позиції на дереві помилок.

При побудові основного дерева помилок використовуються спеціальні символи, які забезпечують аналітика ілюстрованим зображенням події і того, як вона взаємодіє з іншими подіями на дереві. Спеціальна форма символів дає наочність і значно полегшує побудову дерева помилок.

У результаті воно виявляється побудованим із символів подій, символів логічних знаків і сполучних структурних ліній.

Логічні операції забезпечуються відповідними логічними знаками (мал. 1).

Частіше усього використовуються операції "І" і "АБО".

Рядок	Символ логічного знака	Назва логічного знака	Причинний взаємозв'язок
1		Знак "І"	Вихідна подія відбувається, якщо усі вхідні події трапляються одночасно.
2		Знак ''АБО"	Вихідна подія відбувається, якщо трапляється кожне з вхідних подій.

Рис. 3.2 - Логічні операції і логічні знаки

Операція "І" указує, що для одержання даного виходу необхідно отримати всі необхідні умови ( і перша, і друга, і інші умови) здійснення події, тобто відбувається логічний добуток.

Операція "АБО" указує, що для одержання даного виходу повинне бути дотримане хоча б одна умова на виході, тобто відбувається логічна сума.

Іншими словами, операція "І" означає: перед тим, як відбудеться подія А, повинні відбутися обидві події Б и В.

Операція "АБО" означає, що подія Г буде мати місце, якщо відбудеться хоча б одне з подій Д або Е або обидві події, (Рис. 2).

Аналіз небезпеки варто починати з виявлення джерел небезпеки, далі встановлюється послідовність небезпечних події і потім будується дерево причин і небезпек, що вінчається кінцевою подією ( пожежею, вибухом, аварією, травмою та ін. ). Іншими словами, складається алгоритм кінцевої події, що визначається як формальне розпорядження, що обумовлює послідовність операцій (подій), що перекладають сукупність вихідних даних подій у шуканий результат (кінцева подія).

Цю частину аналізу варто вважати якісною оцінкою небезпеки системи, за нею повинна випливати друга частина аналізу - кількісна.

Як приклад проведемо якісний аналіз небезпеки системи нагрівача води (рис.3.4).

Розглянемо принципову схему нагрівача води (рис.5),що показує взаємозв'язок елементів у заданих режимах роботи і дамо технічний опис.

Початкові умови: запобіжний клапан закритий, газовий відкритий.

У заданий режим роботи підігрівник включається газовим клапаном, що керує пальником у двох режимах: цілком включеному і цілком виключеному.

Газовий клапан у свою чергу включається регулятором цього клапана по команді приладу контролю температури, що відкриває і закриває газовий клапан, утримуючи інтервал 60-82С.

Зворотний клапан на вхідному трубопроводі води перешкоджає зворотному потокові при підвищенні в системі гарячої води, а запобіжний клапан відкривається, якщо тиск перевищує 70 Па.

Рис.3.4. Принципова схема системи підігрівника води:

1- Зворотний клапан; 2 - Кран гарячої води;

3 - Запобіжний клапан; 4 - Газовий пальник;

5 - Газовий клапан; 6 - Регулятор газового клапана;

7 - Прилад контролю температури; 8 - Бак.

У даному випадку можуть мати місце такі події, здатні привести до кінцевої події, - розрив оболонки водяного бака.

1. Первинне відмовлення бака → розрив оболонки бака;

2. Первинне відмовлення приладу контролю температури → заїдання запобіжного клапану (закритий) → розрив оболонки бака;

3. Регулятор не закриває газовий клапан → заїдання запобіжного клапану /закритий/ → розрив оболонки бака;

4. Заїдання газового клапану /відкрите/ → заїдання запобіжного клапану (закритий) → розрив оболонки бака.

Далі з використанням логічних символів подій, логічних знаків будується дерево причин і небезпек (Рис. 3.5) яке за допомогою логічних операцій відображає послідовність події, що приводять до кінцевої події, - розриву оболонки бака.