Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Надежность технических систем и техногенный риск. Учебное пособие
.pdf
131
чел.-года жизни населения. Величина денежного эквивалента потери 1 чел.-
;)(
0
EdErEpr
Eiic
N
i
ic
rR
1
,
],[
.
ДDPr
iдi
,)(
1
ää.c
PYVCxOxrOxr
T
N
i
ici
c
O
д
O
года жизни населения устанавливается методическими указаниями федерального органа Госсанэпиднадзора в размере не менее 1 годового душевого национального дохода.
Индивидуальный и коллективный пожизненный риск возникновения сто-
хастических эффектов определяется соответственно:
(9.37)
где r, R – индивидуальный и коллективный пожизненный риск соответственно;
Е – индивидуальная эффективная доза; pi(E) dE – вероятность для i-го индивидуума получить годовую эффективную дозу от Е до E+dE; rE – коэффициент
пожизненного риска сокращения длительности Е периода полноценной жизни в
среднем на 15 лет на один стохастический эффект (от смертельного рака, серьезных наследственных эффектов и несмертельного рака, приведенного по вреду
к последствиям от смертельного рака), равный:
а) для производственного облучения:
rE = 5,6∙10-2 1/чел.-Зв при Е < 200 м Зв/год;
rE = 1,1∙10-1 1/чел.-Зв при Е >= 200 м Зв/год;
б) для облучения населения:
rE = 7,3∙10-2 1/чел.-Зв при Е < 200 м Зв/год;
rE = 1,5∙10-1 1/чел.-Зв при Е >= 200 м Зв/год.
Для целей радиационной безопасности при облучении в течение года ин-
дивидуальный риск сокращения длительности периода полноценной жизни в
результате возникновения тяжелых последствий от детерминированных эффектов консервативно принимается равным
(9.38)
где Pi [D > Д] – вероятность для i-го индивидуума быть облученным с дозой
больше Д при обращении с источником в течение года; Д – пороговая доза для
детерминированного эффекта.
Потенциальное облучение коллектива из N индивидуумов оправдано, если
(9.39)
где
зультате возникновения стохастических эффектов, равное 15 лет;
– среднее сокращение длительности периода полноценной жизни в ре-
– среднее
сокращение длительности периода полноценной жизни в результате возникновения тяжелых последствий от детерминированных эффектов, равное 45 лет;
CT – денежный эквивалент потери 1 чел.-года жизни населения; V – доход от
производства; Y – ущерб от защиты; Р – затраты на основное производство,
кроме ущерба от защиты.
132
Снижение риска до возможно низкого уровня (оптимизацию) следует
осуществлять с учетом двух обстоятельств:
предел риска регламентирует потенциальное облучение от всех возможных источников излучения. Поэтому для каждого источника излучения
при оптимизации устанавливается граница риска;
при снижении риска потенциального облучения существует минимальный уровень риска, ниже которого риск считается пренебрежимым и
дальнейшее снижение риска нецелесообразно.
Предел индивидуального пожизненного риска в условиях нормальной
эксплуатации для техногенного облучения в течение года персонала принимается округленно 1,0∙10-3 , а для населения - 5,0∙10-5 .
Уровень пренебрежимого риска разделяет область оптимизации риска и
область безусловно приемлемого риска и составляет 10-6 .
9.11. Основные показатели опасности и риска
Несчастные случаи на производстве в зависимости от последствий при-
нято классифицировать следующим образом [6]:
несчастные случаи со смертельным исходом;
со стойкой утратой трудоспособности (инвалидность);
с временной потерей трудоспособности на 1 и более рабочих дней;
с оказанием только первой помощи без утраты трудоспособности.
Традиционно для количественного определения опасности для персонала
оценивается число фактических факторов опасности или оцениваются исходы
несчастных случаев в их взаимосвязи с общими производственными показателями. Наиболее часто применяются следующие показатели (табл. 9.15) [6]:
К
– частота несчастных случаев на 1000 занятых работников за рассмат-
ч
риваемый период времени (обычно за 1 год); в страховых организациях, как
правило, за 3–5 лет):
Kч = U∙103/V, (9.40)
где U – число несчастных случаев; V – численность занятых работников.
Hч – частота несчастных случаев на 1 млн эффективных часов работы:
Hч = U∙106/TV, (9.41)
где Т
– эффективное рабочее время в часах с учетом полностью и частично за-
V
нятых работников.
133
Таблица 9.15
Показатели
Основные зависимости и формулы
Частота несчастных случаев
(коэффициент частоты)
на 1000 работников
Kч = U∙103/V= Ku./ Кт = Hч ∙ T0/ 103 (9.40)
Частота несчастных случаев
на 1 млн эффективных часов
работы
Hч = U∙106/TV = Hu ∙103/ T0=G / Кт (9.41)
Коэффициент тяжести
Kт= Тu / U= Ku./ Kч = GM / Hч (9.45)
Показатель тяжести
Ku= Тu ∙ 103/ V = Hu ∙ Кт (9.46)
Потенциал опасности
Lu = Tu/V = Кч ∙ Кт / 103 = Gм ∙ T0 / 10
6
(9.42)
Подверженность опасности
Gм = Тu ∙ 106/ ТV = Hч ∙ Кт = Ku./ T0 (9.44)
Среднее рабочее время (в год
или другой принятый для
анализа интервал времени) на
одного работника
T0 = TV / V = Ku ∙103 / Gм = Kч ∙103 / H
ч
(9.47)
Показатель класса опасности
K = L ∙ 103/ е (9.48)
Основные зависимости показателей опасности на производстве
Lu – потенциал опасности травмирования:
Lu = Tu/V, (9.42)
где Тu – общее число дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям с
различными исходами за принятый период времени.
G – подверженность опасности, угроза опасности (коэффициент тяжести):
G = Тu / ТV. (9.43)
И в перерасчете на 1 млн эффективного рабочего времени:
Gм = Тu ∙ 106/ ТV. (9.44)
К
– коэффициент тяжести:
т
Kт= Тu / V. (9.45)
Показатель тяжести:
Ku= Тu ∙ 103/ V = Кч ∙ Кт. (9.46)
В качестве вспомогательной характеристики в расчетах временных затрат
(потерь) используется также «среднее рабочее время»:
T0= TV / V. (9.47)
134
K – показатель класса опасности:
K = L ∙ 103/ е, (9.48)
где L – суммарные возмещения (выплаты) пострадавшим при несчастных случаях; е – заработная плата всех застрахованных работников за определенный
(обычно пятилетний) период времени.
Являясь общей мерой соответствующих последствий, деньги в виде затрат (выплат, компенсаций, пособий) приняты во всех страховых организациях
в качестве параметра при расчетах риска.
Дополнительной информацией по разделу 9 учебного пособия являются
материалы из табл. П.2 и П.3. В табл. П.2 приведена классификация источников
и уровней риска смерти человека в промышленно развитых странах. В табл.
П.3 приведено сравнение методов анализа риска.
Контрольные вопросы
1. Что такое научно-техническая революция и техногенный риск?
2. Перечислите основные причины крупных техногенных аварий.
3. Перечислите аксиомы об опасности технических систем.
4. Перечислите методы обнаружения опасностей.
5. Какие модели распределений используются в теории надежности?
6. Сформулируйте закон распределения Пуассона.
7. Сформулируйте закон экспоненциального распределения.
8. Сформулируйте нормальный закон распределения.
9. Какие законы распределения случайных величин используют в теории
надежности?
10. Перечислите функциональные зависимости надежности.
11. Что такое плотность и функция распределения?
12. Что называют статистическими оценками?
13. Как определяют математическое ожидание и дисперсию случайной величины?
14. Как определяют относительную частоту появления события?
15. Что называют законом распределения дискретной случайной величины?
16. Сформулируйте теоремы сложения и умножения вероятностей.
17. Перечислите основные понятия и показатели надежности машин и техни-
ческих систем.
18. Дайте определение понятия «надежность».
19. Дайте определение понятия «безотказность».
20. Дайте определение понятия «долговечность».
21. Дайте определение понятия «предельное состояние».
22. Дайте определение понятия «сохраняемость».
23. Что называют исправным состоянием объекта?
24. Что называют неисправным состоянием?
25. Что называют работоспособным состоянием?
26. Что такое отказ?
135
27. Какие бывают отказы?
28. Как определить надежность пожарного оборудования?
29. Каковы причины потери работоспособности технического оборудования?
30. Каковы источники и причины изменения начальных параметров техниче-
ской системы?
31. Каковы основные виды энергии, наблюдаемые при работе технического
объекта, влияющие на его работоспособность?
32. Перечислите процессы, снижающие работоспособность системы.
33. Какова классификация процессов, действующих на машину, по скорости
их протекания?
34. Перечислите допустимые и недопустимые виды повреждений деталей и
сопряжений.
35. Перечислите показатели надежности технических систем.
36. Перечислите показатели безотказности.
37. Перечислите показатели долговечности.
38. Перечислите комплексные показатели надежности.
39. Какова классификация показателей надежности технических систем.
40. Какие элементы называют невосстанавливаемыми?
41. Что называется временем жизни элемента?
42. Перечислите показатели надежности невосстанавливаемого элемента.
43. Как выглядит кривая функции надежности?
44. Как определяется вероятность безотказной работы испытуемых элементов
конструкций?
45. Как определяется среднее время безотказной работы?
46. Как определяется интенсивность отказа?
47. Как выглядит кривая интенсивности отказов во времени и какие периоды
она имеет?
48. Какие элементы называют восстанавливаемыми?
49. Перечислите показатели надежности восстанавливаемого элемента.
50. Что называется средней наработкой на отказ?
51. Как определяется наработка между отказами?
52. Как определяется среднее время восстановления одного отказа?
53. Что такое коэффициент готовности и как он определяется?
54. Что такое коэффициент технического использования и как он определяется?
55. Что такое коэффициент оперативной готовности и как он определяется?
56. Что такое коэффициент вынужденного простоя и как он определяется?
57. Перечислите показатели надежности системы, состоящей из независимых
элементов.
58. Как определяется вероятность безотказной работы системы, состоящей из
независимых элементов?
59. К чему сводится методика повышения надежности до требуемого значения?
60. Что такое сложная система?
136
61. Перечислите факторы, отрицательно влияющие на надежность сложных
систем.
62. Перечислите факторы, положительно влияющие на надежность сложных
систем.
63. Как составляют структурную схему надежности системы?
64. Что называют последовательной системой?
65. Что называют параллельной системой?
66. Что называют системой со смешанным соединением?
67. Изобразите структурную схему надежности системы с последовательным
соединением элементов.
68. Какое соединение в системах часто называют резервированием?
69. Что называют системой с параллельным соединением элементов?
70. Изобразите структурную схему надежности системы с параллельным со-
единением элементов.
71. Что такое горячее резервирование и холодное резервирование?
72. Структурная схема надежности с поканальным резервированием.
73. Структурная схема надежности с поэлементным резервированием.
74. В чем отличие конструктивной схемы надежности от структурных схем
надежности?
75. Для чего используют логико-графические методы деревьев отказов и событий?
76. Что такое диаграммы влияния?
77. В чем заключается создание «дерева»?
78. Что обычно подразумеваются в качестве узлов и связей в структуре диа-
граммы влияния?
79. Что такое фреймы данных?
80. Что называют деревом исходов?
81. Что называют деревом событий?
82. Что называют деревом происшествий?
83. Перечислите символы и названия логических знаков.
84. Какие этапы включает в себя процедура построения дерева неисправно-
стей (отказов)?
85. Что называют деревом отказов?
86. Какие бывают типы вершин дерева отказов?
87. В чем заключается метод первичных отказов?
88. В чем заключается метод вторичных отказов?
89. В чем заключается метод инициированных отказов?
90. Для чего применяются методы анализа деревьев?
91. В чем заключается качественная и количественная оценка дерева отказов?
92. Перечислите преимущества и недостатки метода дерева отказов.
93. Что такое риск?
94. Перечислите виды рисков.
95. Как можно определить индивидуальный риск?
96. Каковы источники и факторы индивидуального риска?
137
97. Как можно определить технический риск?
98. Как можно определить экологический риск?
99. Каковы источники и факторы технического риска?
100. Каковы источники и факторы экологического риска?
101. Как можно определить социальный риск?
102. Каковы источники и факторы социального риска?
103. Как можно определить экономический риск?
104. Как выполняется анализ «дерева причин – последствий»?
105. Каковы рекомендации по выбору методов анализа риска для различных
видов деятельности и этапов функционирования опасного производственного объекта?
106. Кратко изложите методику оценки рисков, связанных с пожарами на про-
мышленных предприятиях.
107. Как вычислить риск потерь от пожаров?
108. Как оценить пожарную опасность производства на промышленном объекте?
109. Перечислите степени огнестойкости здания.
110. Перечислите категории взрывопожарной и пожарной опасности помеще-
ния в здании?
111. Как определяется параметр, характеризующий организацию обеспечения
пожарной безопасности на промышленном объекте?
112. Перечислите показатели, характеризующие организацию обеспечения по-
жарной безопасности промышленного объекта.
113. Кто может использовать методику оценки рисков, связанных с пожарами
на промышленных предприятиях?
114. Какова зависимость оценки риска потерь от пожаров от организации
обеспечения пожарной безопасности на предприятии?
115. Как моделируют риск?
116. Как определяется вероятность возникновения аварии?
117. Как определяются опасности, связанные с аварией?
118. Что относится к выходным параметрам функционирования математиче-
ской модели риска?
119. Каковы возможные аналитические подходы к решению проблемы моде-
лирования риска?
120. Расскажите о моделировании индивидуального риска.
121. Как моделируют социальный риск?
122. Как моделируют риск от аварий на пожароопасных и взрывоопасных объ-
ектах?
123. Как моделируют риск от аварий на химически опасных объектах?
124. Как моделируют риск от аварий на радиационно опасных объектах?
125. Расскажите о пошаговом обобщенном алгоритме оценки риска методом
статистического моделирования.
126. Каковы принципы построения информационных технологий?
127. Что такое управления риском?
138
128. Каковы критерии приемлемого риска?
129. Как определяют приемлемый риск?
130. Что такое управление риском?
131. Расскажите о применении теории риска в технических системах.
132. Какова зависимость величины риска от затрат?
133. Каковы анализ и оценка риска при декларировании безопасности произ-
водственного объекта?
134. Что такое декларация безопасности?
135. В каких случаях промышленный объект подлежит обязательному декла-
рированию безопасности?
136. Перечислите промышленные объекты, деятельность которых связана с
повышенной опасностью.
137. Какие разделы имеет декларация безопасности?
138. Как часто и в каких случаях подлежит обновлению декларация безопасно-
сти?
139. Какие объекты называют опасными производственными объектами?
140. Как произвести оценку риска аварий?
141. Каковы причины пожаров на объектах хранения нефтепродуктов?
142. Расскажите о ионизирующем излучении как источнике риска.
143. Какими принципами необходимо руководствоваться для обеспечения ра-
диационной безопасности при нормальной эксплуатации источников излучения?
144. Каков уровень приемлемого риска?
145. Каковы основные показатели опасности и риска на производстве?
139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Развитие техногенной сферы на планете привело к двум диаметрально
противоположным последствиям:
с одной стороны, достигнуты выдающиеся результаты в различных отраслях
промышленности, предоставившие человечеству возможность продвинуться
на принципиально новые уровни во всех сфеpax жизни и деятельности;
с другой стороны, появились невиданные ранее потенциальные и реальные
опасности и угрозы человеку и среде обитания не только в военное, но и в
мирное время.
Ситуация усугубляется еще тем, что для многих потенциально опасных
объектов характерна выработка проектных сроков службы и их дальнейшая
эксплуатация приводит к возрастанию аварийных отказов.
На этом фоне растет понимание того, что при создании технических объ-
ектов и продлении сроков их эксплуатации следует проводить анализ опасностей и рисков, связанных с их эксплуатацией.
Однако подготовка инженеров и руководителей производств в области
теории и практики риск-анализа оставляет желать лучшего. Здесь сказывается
как историческое прошлое нашей страны, так и пробелы вузовских программ и
отсутствие достаточного количества учебников, отражающих современное
представление о риске и методах его оценки.
Авторы надеются, что книга окажется полезной и поможет студентам по-
нять суть современных методов анализа и управления безопасностью, основанных на понятии риска как меры опасности. Стремление сделать объем книги
как можно более приемлемым для освоения изложенного материала не позволило раскрыть в полной степени некоторые аспекты проблемы безопасности и
риска. В случае потребности в более широком изучении методов риск-анализа
советуем использовать материалы различных обществ, организаций и ведомств
в Интернете.
140
Библиографический список
1. Акимов, В.А. Надежность технических систем и техногенный риск:
учеб. пособие для вузов / В.А. Акимов [и др.]. – М.:ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2002 – 368 с.
2. Ветошкин, А.Г. Надежность технических систем и техногенный риск:
учеб. пособие / А.Г. Ветошкин. - Пенза: Изд-во Пензенского гос. университета
архитектуры и строительства, 2003.- 155 с.
3. Гуреев, В.В. Методика оценки рисков, связанных с пожарами на промышленных предприятиях / В.В. Гуреев, А.В. Лукшин, М.Н. Чугунов // Пожарная безопасность. – 2004. - № 5. – С. 118-121.
4. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. - М.: «Наука», 1969.
- 576 с.
5. Шахраманьян, М. А. Комплексная оценка риска от чрезвычайных ситуа-
ций природного и техногенного характера / М.А. Шахраманьян [и др.] // Безопасность жизнедеятельности. - 2001. - № 12. - С. 8-14.
6. Герасимова, О.О. Основы теории риска: методические указания к практическим занятиям / Сост. О.О. Герасимова. – Томск: Изд-во Томского гос. архит.- строит. ун-та, 2012. – 28 с.
7. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 г. № 116-ФЗ.
8. Алымов, В.Т. Техногенный риск: Анализ и оценка: учеб. пособие для вузов / В.Т. Алымов, Н.П. Тарасова. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. – 118 с.
9. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия, термины и
определения.
10. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
11. РД 03-418-01. Методические указания по проведению анализа риска
опасных производственных объектов.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]