Аналіз ризику виникнення небезпек.
Законодавчі акти України у сфері безпеки визначають наступну область діяльності інженера до якої відноситься аналіз небезпек і оцінка рівнів ризику (Закон про захист населення і територій від НС техногенного та природного характеру ст. 1).
Вимоги, що пред'являє держава до виробників машин, а також їх користувачів щодо проведення аналізу небезпек, загроз і ризику, вимагають знання методів, які при цьому слід застосовувати, а також навичок у їхньому використанні. Мета даної практичної роботи відпрацювання навичок застосування методів аналізу ризику.
Завдання. Виконати аналіз небезпеки виникнення пожежі в машинному відділенні судна методом побудови дерева подій.
Вихідні дані:
У машинному відділенні розташовано головні двигуни (дизельні) і допоміжні дизель-генератори, контрольно-вимірювальна апаратура, прилади, що подають паливо, масляні цистерни.
Для захисту від пожеж встановлено протипожежну систему і пожежну сигналізацію.
Ініційована небажана подія – прогорання вихлопної труби допоміжного дизель-генератора і падіння розпечених уламків труби в машинне відділення.
I. Побудувати можливі сценарії розвитку подій в машинному відділенні (дерево подій). Визначити імовірність всіх можливих кінцевих подій і імовірність найбільш небезпечного сценарію.
II. Визначити оптимальну кількість пожежних систем необхідних в машинному відділенні.
Рішення:
I. Побудова сценаріїв розвитку подій:
1. Будується дерево подій:
| Протипожежна система працює
|
| Пожежна сигналізація вмикається
|
| Імовірність кожного сценарію
|
| контрол. пожежа з сигналом
|
| контрол. пожежа без сигналу
|
| неконтрол. пожежа з сигналом
|
| неконтрол. пожежа без сигналу
|
2. Імовірність кожної результуючої події (сценарію) знаходять шляхом перемноження ймовірностей відповідних подій:
Сценарій 1. Р1 = РА ∙ РВ ∙ РС ∙ РД;
Сценарій 2. Р2 = РА ∙ РВ ∙ РС ∙ (1 – РД);
Сценарій 3. Р3 = РА ∙ РВ ∙ (1 – РС) ∙ РД;
Сценарій 4. Р4 = РА ∙ РВ ∙ (1 – РС) ∙ (1 – РД);
Сценарій 5. Р5 = РА ∙ (1 – РВ).
3. Найбільш імовірною подією є сценарій 1 контрольована пожежа з сигналом Р1 = 7,9∙10-3. Найбільш небезпечний сценарій малоймовірний Р4 = 8∙10-8.
II. Визначення оптимальної кількості систем пожежогасіння.
1. Методика визначення оптимальної кількості систем пожежогасіння.
Інженеру-конструктору, який проектує судно, поставлено задачу оцінити ризик виникнення пожежі на судні. У розрахунок для надійності приймають, що на судні може бути одночасно використано деяку кількість рівноцінних і незалежно діючих автоматичних систем пожежогасіння. Причому спрацьовування хоча б однієї з цих систем досить для ліквідації пожежі. Дослідницьким шляхом може бути визначена ефективність кожної такої системи – імовірність її спрацьовування при пожежі. Але, оскільки, немає гарантії, що таке спрацьовування обов'язково відбудеться, виникає ризик відмови систем пожежогасіння. Причому, природно, чим більше систем є на судні і чим вище імовірність спрацьовування кожної з них, тим ризик менший. Цю залежність зручно представити у вигляді таблиці, розрахованої за правилами теорії ймовірностей (табл. 1).
Таблиця 1. Рівень ризику при вирішенні задачі гасіння пожежі на судні.
| Кількість систем пожежо-гасіння на судні
| Імовірність спрацьовування – ефективність системи пожежогасіння
|
| 10%
| 20%
| 30%
| 40%
| 50%
| 60%
| 70%
| 80%
| 90%
| близько 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
| близько 0,00
|
|
| 0,45
| 0,18
| 0,06
| 0,02
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0,40
| 0,15
| 0,04
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0,35
| 0,10
| 0,03
|
|
|
|
|
|
|
|
| Примітка. Прийнято, що для гасіння пожежі достатньо ефективного спрацьовування хоча б однієї системи пожежогасіння
|
За таблицею можна оцінити ризик того, що задачу гасіння пожежі не буде вирішено за рахунок фактора випадковості при даній кількості і якості систем пожежогасіння. Таблиця показує, яким виявиться ризик при тому чи іншому числі пожежних систем, встановлених на судні.
Наприклад, якщо на судні встановлено і включені дві системи пожежогасіння з ефективністю 70% кожна, то ризик при рішенні задачі складає 10%. Для того, щоб звести ризик до мінімуму, скажімо, зменшити його до 2%, кількість систем слід збільшити до трьох. Якщо ж ризик абсолютно недопустимий, кількість систем слід зробити більше початкового в два рази, довівши його до чотирьох. Подальше зростання числа систем, як видно з таблиці, в цьому випадку не має сенсу.
2. Визначити оптимальну кількість систем пожежогасіння при заданих ймовірності спрацьовування і допустимому ризику при рішенні задачі пожежогасіння.