Главная Обратная связь

Дисциплины:






Этапы оценки последствий техногенных аварий



Анализ риска должен отвечать на следующие основные вопросы:

• что может произойти (идентификация опасностей);

• как часто это может случиться (анализ частоты);

• какие могут быть последствия (анализ последствий).

Частотный анализ аварийных событий (ЧА) - его назначение - оценить возможную интенсивность реализаций каждой из прогнозируемых наиболее опасных аварий. В отличие от вероятностей, интенсивности случайных событий измеряются в единицах, обратных времени.

В Российской Федерации в течение длительного периода времени не предавались огласке аварийные ситуации на промышленных объектах. В связи с этим в настоящее время имеются определенные трудности в ретроспективном анализе причин аварий, обработке статистических данных и получении необходимых сведений для определения интенсивностей (вероятностей) различных случайных событий, предшествующих авариям, а также самих аварий. Частотный анализ включает в себя в следующие этапы:

1) нахождение интенсивностей (вероятностей) аварий,

2) выявление событий, наиболее сильно влияющих на интенсивности (вероятности) аварий,

3) разработка рекомендаций по снижению интенсивностей (вероятностей) наиболее опасных событий.

Частотный анализ опирается на использование теоретических положений теории вероятности и математической статистики, теории надежности, алгебры логики.

В зависимости от типа информации возможно в случае если события относительно часты (одно событие за несколько лет), возможно использование статистических данных или события относительно редки (одно событие в несколько десятков лет), необходимо использовать различные теоретические методы. Методика предлагает следующие подходы:

• использование логических методов анализа (дерево отказов - ДО или дерево событий - ДС)

• экспертная оценка учета мнения специалистов в данной области

Множество причин возникновения аварийной ситуации можно поделить на четыре класса:

1) отказы оборудования;

2) отклонения от технологического регламента;

3) ошибки производственного персонала;

4) внешние причины (стихийные бедствия, катастрофы, диверсии и т.д.).

Дерево отказов- это графическое представление логических связей между отказами оборудования и аварийными ситуациями.

Отказы, входящие в структуру дерева неполадок, могут быть поделены на три группы:

1) первичные отказы;

2) вторичные отказы;

3) отказы управления.

К первичным отказам относятся отказы оборудования, которые произошли при условиях, в которых обычно функционирует данное оборудование. Вторичные отказы происходят вследствие изменений условий работы оборудования, в частности из-за отклонений от технологического регламента. Отказы управления имеют место, когда нормально функционирующее оборудование не получает по каким-либо причинам управляющих сигналов, что приводит в конечном счете к его неправильной работе.



Все три вида отказов могут присутствовать в структуре дерева неполадок.

При построении сценариев развития аварии учитываются как указанные выше отклонения, так и ошибки персонала, а также внешние события.

Внешние события могут инициировать аварии на различных объектах. Внешние события делятся на две категории:

• природные явления: землетрясения, наводнения, ураганы и т.д.

• явления, возникающие в результате деятельности людей: авиакатастрофы, падение ракет, деятельность соседних промышленных объектов диверсии и т.д.

Включение в дерево отказов внешних причин требует от исследователя не только понимания особенностей функционирования анализируемой системы, но и ее взаимосвязей с другими системами и природными явлениями. Прогнозирование многих природных явлений, и особенно оценка их количественных характеристик, связана со значительными трудностями.

Оценка частоты реализации различных сценариев аварии определяется с использованием метода деревьев событий (ДС).

Метод дерева событий хорошо приспособлен для анализа исходных событий, которые могут приводить к различным эффектам. Каждая ветвь дерева событий представляет собой отдельный эффект (последовательность событий), который является точно определенным множеством функциональных взаимосвязей.

Основная процедура анализа дерева событий включает в себя четыре стадии:

1. Определение перечня исходных событий.

2 Определение "безопасных действий" для каждого исходного события.

3. Построение дерева событий.

4. Описание общей последовательности событий. Важной частью метода является первая стадия - выбор исходных событий. Как правило, для этих целей используют методы, описанные выше.

Исследователь должен определить все безопасные действия, которые могут изменить результат реализации исходного события, причем в той хронологической последовательности, в которой их предусмотрено принимать. Успех или неуспех безопасных действий включается в дерево событий.

На первом шаге построения дерево событий перечисляются исходное событие и безопасные действия. Далее исследователь должен определить: как успех или неуспех безопасного действия влияет на ход развития процесса.

Последним этапом процедуры построения дерева событий является описание последовательности событий, приводящих к аварии и которые должны представлять множество всех последствий, сопровождающих исходное событие.

Недостаток статистической информации заменяется знаниями и интуицией эксперта. Интуицией, основанной на знаниях о физических и химических процессах, протекающих при возникновении предпосылок и развитии аварийных ситуаций на объекте. Событиям различной природы будут отвечать различные законы распределения частот. Соответственно и распределения вероятностей событий будут описываться различными функциями распределений.

Случайная величина ξi функция распределения которой отвечает вероятности появления i-го аварийного сценария, имеет составное распределение:

где ξi - случайная величина, распределенная по показательному закону и отвечающая за вероятность аварии вследствие технических неполадок, γi - случайная величина, отвечающая за аварию вследствие природных катаклизмов, ηi - случайная величина, отвечающая за аварию, связанную с «человеческим фактором». Распределения двух последних случайных величин устанавливаются эмпирическим путем.

Если F — частота появления некоторого события в течение года, связанного с авариями вследствие технических неполадок, то для вероятности события используется формула:

Здесь Ра (t) — вероятность того, что за время t событие а произойдет хотя бы один раз. Обычно под F понимается частота отказов, которая совпадает с условной интенсивностью отказов для случая постоянной частоты.

В качестве первого приближения, распределения для случайных величин аппроксимируются равномерным распределением. Тогда соответствующие вероятности

Распределения случайных величин ξi, γi, ηi в общем случае, гак же имеют составной характер. Если известны распределения случайных величин, входящих в величины ξi, γi, ηi то возможен более детальный анализ аварийных сценариев. При этом возможно выделение последствий аварий, связанных с конкретными причинами технического характера, с конкретными природными явлениями, с причинами, относящимися к «человеческому фактору».

В результате реализации опасности на промышленном объекте образуются поражающие факторы (ПФ) для населения, персонала, окружающей среды и самого объекта. Анализ последствий реальных аварий в промышленности позволяет определить наиболее характерные поражающие факторы (ПФ).

Построение полей ПФ - сложная и трудоемкая научно-техническая задача. Ее решению посвящено значительное число научных работ, существует также рад утвержденных различными ведомствами методик.

Анализ и оценка возможных последствий аварий (АЛ) - его назначение - произвести прогноз и оценку последствий возможных аварий на ХТО при условии, что вероятность их реализации равна 100%.

Количественный анализ аварийных событий базируется на использовании математических моделей и методов математического моделирования. На этом этапе используются математические модели разных классов. Основными среди них являются те, которые описывают поведение вредных примесей в окружающем пространстве.

Конечной целью данного этапа анализа аварийного риска является количественный прогноз, сравнительная оценка возможного ущерба от аварий на ХТО. Это важно и необходимо не только для разработки и реализации соответствующих рекомендаций по снижению возможного ущерба от аварии, но и для составления соответствующих планов реагирования на чрезвычайные ситуации.

При формировании математических моделей проявления инцидентов большое значение придаётся правильному выбору моделей источников. К подобным моделям относятся прежде всего модели истечения вещества. Их форма зависит от ряда признаков: агрегатного состояния вещества (газ, жидкость, газожидкостная смесь); распределение вещества во времени (утечка мгновенная, непрерывная, полунепрерывная); распределение вещества в пространстве (утечка точечная, линейная, площадная, объёмная) и др.

Для математического описания инцидентов, связанных с выбросами перегретых жидкостей и сжиженных газов, важную роль играют модели вскипания и испарения жидкости с поверхности. Эти модели позволяют охарактеризовать источник, вызывающий образование облака паров опасных веществ. К моделям источников относят также и модели растекания жидких веществ по поверхности. Имитационное моделирование возможных реализаций инцидентов опирается на использование моделей источников, моделей полей поражающих факторов, моделей описания реципиентов, моделей смягчающих факторов и моделей поражения.

Модели полей поражающих факторов включают модели концентрационных полей токсичных веществ в разных средах; модели температурных полей, возникающих в случае пожаров и взрывов, модели распределения давления и осколков при взрывах. Для оценки последствий токсических аварии строят модели переноса токсикантов в воздушной среде (в атмосфере, в воздухе закрытых помещений); в поверхностных водах; в почве, включая фунтовые воды и в биоте. Всё более важное значение придаётся моделям межсредного переноса поллютантов.

Под моделями описания реципиентов подразумеваются модели их распределения по видам и факторам уязвимости. К ним примыкают модели смягчающих факторов, в которых отражается защищённость реципиентов от воздействия поражающих факторов.

В результате имитационного моделирования должны быть получены прогнозные значения потерь для разных реципиентов для каждой возможной реализации инцидента (аварии).

Затем предполагается оценка полученных значений прогнозируемого ущерба от разных возможных аварий и сравнение их с допустимыми критическими значениями.

Прогноз, сравнительная оценка и управление аварийным риском

Можно условно разбить этот этап анализа риска на две части: прогноз и сравнительная оценка риска (ПОР) и управление аварийным риском(УАР).

Назначение ПОР- произвести прогноз величины совокупного аварийного риска с учётом возможного ущерба от каждой отдельной аварии, и её интенсивности и сравнить его с допустимым критическим значением.

Назначение УАР- разрабатывать в ходе проведения всех предшествующих этапов анализа риска рекомендации, по снижению возможного ущерба и интенсивностей прогнозируемых аварий, чтобы достичь приемлемого критического значения совокупного аварийного риска при минимальных экономических затратах.

Анализ аварийного риска содержит ряд последовательно выполняемых процедур. Должен быть выбран тип или вид аварийного риска и соответствующая ему мера.

Соответственно видам риска существуют и меры риска. Наибольшее распространение получили аварийный риск для одного человека - локальный и индивидуальный риск,риск для группы людей - коллективный риск и индексы риска.

Следующая процедура - выбор формы представления риска. Все виды риска могут быть представлены с помощью чисел (точечные оценки) или графически.

После того, как форма представления риска выбрана, составляют модель прогноза и производят необходимые вычисления.

Затем следует процедура сравнительной оценки уровня аварийного риска, когда исследователь должен принять решение, приемлем риск или нет. Это решение принимается на основе сопоставления найденных значений риска с фоновыми и критическими значениями. Под фоновым рискомдля человека, понимается риск, которому подвержен человек в безаварийных условиях от различных природных, бытовых опасных событии в данной области, в данном регионе. Фоновый риск служит отправной точкой для назначения критического уровня риска. Критический уровень определяет границу, превышение которой недопустимо. Величина критического уровня базируется на международном опыте и закладывается в нормативные документы.

Если уровень аварийного риска приемлем, анализ аварийного риска заканчивается. В противном случае, когда риск (или возможные потери) признаются недопустимо высокими производится исследование чувствительности, степени неопределенности и значимости составляющих аварийного риска. Выявляется "наиболее узкое звено" в системе обеспечения безопасности объекта. С учетом экономических аспектов, разрабатываются рекомендации по снижению уровня риска. Реализация подобных рекомендаций позволит снизить уровень опасности объекта.

 





sdamzavas.net - 2018 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...