Анализ риска возникновения опасностей.

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:

Инициирующее событие

Начало пожара

Защитные барьеры

Противопожарная система работает

Пожарная сигнализация включается

Результирующее событие

Вероятность каждого сценария

Прогорание трубы

контрол. пожар с сигналом

контрол. пожар без сигнала

неконтрол. пожар с сигналом

неконтрол. пожар без сигнала

нет пожара

нет

да

Р_В = 0,8

1–Р_В= 0,2

1–Р_С= 0,01

1–Р_Д= 0,001

Р_С= 0,99

Р_Д= 0,999

1–Р_Д= 0,001

Р_і

Р₁=7,9∙10^-3

Р₂=7,9∙10^-6

Р₃=8∙10^-5

Р₄=8∙10^-8

Р₅=2∙10^-3

Р_А=10^-2

2. Вероятность каждого результирующего события (сценария) находят путем перемножения вероятностей соответствующих событий:

Сценарий 1. Р₁ = Р_А ∙ Р_В ∙ Р_С ∙ Р_Д;

Сценарий 2. Р₂ = Р_А ∙ Р_В ∙ Р_С ∙ (1 – Р_Д);

Сценарий 3. Р₃ = Р_А ∙ Р_В ∙ (1 – Р_С) ∙ Р_Д;

Сценарий 4. Р₄ = Р_А ∙ Р_В ∙ (1 – Р_С) ∙ (1 – Р_Д);

Сценарий 5. Р₅ = Р_А ∙ (1 – Р_В).

3. Наиболее вероятным событием является сценарий 1 контролируемый пожар с сигналом Р₁ = 7,9∙10^-3. Наиболее опасный сценарий имеет вероятность Р₄ = 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.