Количественный анализ

Дерево отказов

В настоящее время существует несколько методов анализа опасностей и степени риска. Один из них называется методом структурных схем. Структурные схемы применяться для расчета вероятности отказов при условии, что в каждом элементе одновременно возможен только один независимый отказ. Подобные ограничения вызвали появление других методов анализа, имеющих преимущество в том, что позволяют оценивать не только надежность, но и безопасность. Они учитывают не только отказы технических устройств, но и ошибки в действиях человека-оператора, масштаб и последствия опасности.

Вместо различных структурных схем надежности наиболее перспективным является анализ с помощью дерева отказов. Это метод имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами:

· четкая ориентация на отыскание отказов, выходов из строя;

· учет отказов оборудования и человеческого фактора (ошибки, неправильные решения, нарушение технологий и др.) в общей системе «человек-машина»;

· наличие графического материала дает большую наглядность, что позволяет проникнуть в процесс работы системы и поочередно детально анализировать отдельные элементы системы и отдельные отказы;

· возможность эффективного качественного и количественного анализа риска.

Построим дерево отказов для такого события как пожар.[5]

Одной из характеристик чрезвычайных ситуаций, которые могут возникнуть в цехе, является пожар. Пожаром называют неконтролируемое горение во времени и пространстве, наносящее материальный ущерб и создающее угрозу жизни и здоровью людей. Для возникновения горения необходимо наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя (обычно кислород) и источника возгорания (импульса). Окислителем может быть хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и др.

Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Понятие пожарной профилактики включает в себя комплекс мероприятий, необходимых для предупреждения возникновения пожара или уменьшения его последствий. Под активной пожарной защитой понимаются меры, обеспечивающие успешную борьбу с возникающими пожарами или взрывоопасной ситуацией.[7]

Количественный анализ

Цель количественного анализа состоит в определении величины риска наступления нежелательного события, оценки эффективности различных мероприятий, направленных на именьшение риска и выбор альтернативных решений по отношению «затраты – степень безопасности». Количественный аналмиз заключается в определении вероятнояти завершающего головного события, исходя из вероятности начальных, исходных событий.

Для статистически независимых событий при логической схеме «ИЛИ» вероятность появления завершающего, выходного события в общем случае имеет вид:

, где (1)

- вероятность реализации выходного события,

- вероятность появления

входного события,

- число входов.

В случае схемы «И» для n статистически независимых входных событий вероятность появления выходного события определяется:

(2)

Таким образом, используя соотношения (1), (2) можно вычислить вероятность наступления головного события, исходя из имеющейся вероятности первичных событий. Определим количественную меру безопасности (опасности) с использованием дерева отказов.[5]

Р₈ = 1-(1-Р₁)*(1-Р₂)=1-(1-0, 04)*(1-0, 01)=0, 0496

Р₉ = 1-(1-Р₃)*(1-Р₄)*(1-Р₅)=1-(1-0, 05)*(1-0, 03)*(1-0, 01)=0, 087715

Р₁₀ = 1-(1-Р₆)*(1-Р₇)=1-(1-0, 04)*(1-0, 05)=0, 088

Р₁₄ = 1-(1-Р₈)*(1-Р₉)*(1-Р₁₀)*(1-Р₁₁)=1-(1-0, 0496)*(1-0, 087715)*(1-0, 088)*

*(1-0, 07)=0, 2646

Р₁₆ = 1-(1-Р₁₂)*(1-Р₁₃)=1-(1-0, 08)*(1-0, 1)=0, 172

Р₁₇ = Р₁₄*Р₁₅*Р₁₆=0, 2646*0, 1*0, 172=0, 0045