Законодательные акты Украины в сфере безопасности определяют область деятельности инженера к которой относится анализ опасностей и оценка уровней риска (Закон о защите населения и территорий от ЧС техногенного и природного характера ст. 1).
Требования, которые предъявляет государство к производителям машин, а также их пользователям по проведению анализа опасностей, угроз и риска, требуют знания методов, которые при этом следует применять, а также навыки по их использованию. Цель данной практической работы отработка навыков применения методов анализа риска.
Задание. Выполнить анализ опасности возникновения пожара в машинном отделении судна методом построения дерева событий.
Исходные данные:
В машинном отделении размещены главные двигатели (дизельные) и вспомогательные дизель-генераторы, контрольно-измерительная аппаратура, оборудование, которое подает горючее, масляные цистерны.
Для защиты от пожаров установлена противопожарная система и пожарная сигнализация.
Инициирующее нежелательное событие – прогорание выхлопной трубы вспомогательного дизель-генератора и падение раскаленных обломков трубы в машинное отделение.
I. Построить возможные сценарии развития событий в машинном отделении (дерево событий). Определить вероятность всех возможных конечных событий и вероятность наиболее опасного сценария.
II. Определить оптимальное количество пожарных систем необходимых в машинном отделении.
Решение:
I. Построение сценариев развития событий:
1. Строится дерево событий:
| Противопожарная система работает |
| Пожарная сигнализация включается |
| Вероятность каждого сценария |
| контрол. пожар с сигналом |
| контрол. пожар без сигнала |
| неконтрол. пожар с сигналом |
| неконтрол. пожар без сигнала |
2. Вероятность каждого результирующего события (сценария) находят путем перемножения вероятностей соответствующих событий:
Сценарий 1. Р 1 = Р А ∙ Р В ∙ Р С ∙ Р Д;
Сценарий 2. Р 2 = Р А ∙ Р В ∙ Р С ∙ (1 – Р Д);
Сценарий 3. Р 3 = Р А ∙ Р В ∙ (1 – Р С) ∙ Р Д;
Сценарий 4. Р 4 = Р А ∙ Р В ∙ (1 – Р С) ∙ (1 – Р Д);
Сценарий 5. Р 5 = Р А ∙ (1 – Р В).
3. Наиболее вероятным событием является сценарий 1 контролируемый пожар с сигналом Р 1 = 7,9∙10-3. Наиболее опасный сценарий имеет вероятность Р 4 = 8∙10-8.
II. Определение оптимального количества систем пожаротушения.
1. Методика определения оптимального количества систем пожаротушения.
Инженеру-конструктору, который проектирует судно, поставлена задача оценить риск возникновения пожара на судне. В расчете принимают, что на судне для надежности может быть одновременно использовано некоторое количество равноценных и независимо действующих автоматических систем пожаротушения. Причем срабатывание хотя бы одной из этих систем достаточно для ликвидации пожара. Исследовательским путем может быть определена эффективность каждой такой системы – вероятность ее срабатывания при пожаре. Но так как нет гарантии, что такое срабатывание обязательно произойдет, возникает риск отказа систем пожаротушения. Причем, естественно, чем больше систем имеется на судне и чем выше вероятность срабатывания каждой из них, тем риск меньше. Эту зависимость удобно представить в виде таблицы, рассчитанной по правилам теории вероятностей (табл. 1).
Таблица 1. Уровень риска при решении задачи тушения пожара на судне.
| Количество систем пожаро-тушения на судне | Вероятность срабатывания – эффективность системы пожаротушения |
| 10% | 20% | 30% | 40% | 50% | 60% | 70% | 80% | 90% | около 100% |
| | 0,90 | 0,80 | 0,65 | 0,55 | 0,45 | 0,35 | 0,25 | 0,15 | 0,05 | 0,02 |
| | 0,85 | 0,65 | 0,50 | 0,35 | 0,25 | 0,15 | 0,10 | 0,02 | 0,02 | |
| | 0,75 | 0,50 | 0,35 | 0,20 | 0,15 | 0,05 | 0,02 | | | |
| | 0,65 | 0,40 | 0,25 | 0,10 | 0,05 | 0,02 | | | | |
| | 0,60 | 0,35 | 0,15 | 0,08 | 0,03 | | | | | |
| | 0,55 | 0,30 | 0,10 | 0,05 | 0,02 | | | | | |
| | 0,50 | 0,20 | 0,08 | 0,03 | около 0,00 |
| | 0,45 | 0,18 | 0,06 | 0,02 | | | | | | |
| | 0,40 | 0,15 | 0,04 | | | | | | | |
| | 0,35 | 0,10 | 0,03 | | | | | | | |
| Примечание. Принято, что для тушения пожара достаточно эффективного срабатывания хотя бы одной системы пожаротушения |
По таблице можно оценить риск того, что задача тушения пожара не будет решена за счет фактора случайности при данном количестве и качестве систем пожаротушения. Таблица показывает, каким окажется риск при том или ином числе пожарных систем, установленных на судне.
Например, если на судне установлены и включены две системы пожаротушения с эффективностью 70% каждая, то риск при решении задачи составляет 10%. Для того, чтобы свести риск к минимуму, скажем, уменьшить его до 2%, количество систем следует увеличить до трех. Если же риск абсолютно недопустимый, количество систем следует сделать больше начального в два раза, доведя его до четырех. Дальнейший рост числа систем, как видно по таблице, в этом случае не имеет смысла.
2. Определить, на основе исходных данных, оптимальное количество систем пожаротушения при заданных вероятности срабатывания и допустимом риске при решении задачи пожаротушения.
2015-03-20
905
