Применение методов теории надежности к анализу безопасности.

Рассмотренные выше примеры показали, как теория вероятностей применяется при расчете надежности. Соотношение между надежностью и безопасностью, вообще говоря, очевидно: чем надежнее любая система, тем она безопаснее. Однако, как и в случае других характеристик систем, средства, которые могут быть затрачены на повышение надежности, ограничены. На практике сравнение должно производиться для всех предложенных альтернатив (систем), а структуру следует выбирать как с учетом надежности, так и экономических показателей.

Для более четкого выявления применимости изучаемой теории к безопасности рассмотрим следующие обобщения:

1. Любые две или более операции, события или устройства, которые с точки зрения безопасности выполняют одни и те же функции в данной системе, могут считаться избыточными (или соединенными параллельно) операциями, событиями или устройствами.

2. Любые две или более операции, события или устройства, каждые из которых необходимы для предотвращения данной опасной ситуации или аварии, должны рассматриваться как последовательно соединенные операции, события или устройства.

3. Как правило, для увеличения безопасности системы в наиболее ненадежных ее точках должна добавляться избыточность с учетом результатов анализа « затраты – эффективность ».

Реализация приведенных принципов очень проста, несмотря на часто возникающие затруднения с определением количественных характеристик компонентов.

Пример 1. Пусть защитное устройство в системе устраняет 95% потенциальных аварий. Инструкция по безопасности и ограничительные меры устраняют 98% потенциальных аварий. В определенном смысле – это параллельные мероприятия по решению одной и той же проблемы. Следовательно, если они независимы, результирующая вероятность несчастного случая на данном интервале времени находится, как для параллельного соединения.

В1.26 Какова вероятность несчастного случая при эксплуатации системы?

О.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Пример 2. Если возгорание может произойти как от неосмотрительного курения, так и из-за электростатического разряда, то предотвращение этих двух причин надо рассматривать как последовательные мероприятия. Вероятности не появления огня на данном интервале времени из-за курения и вследствие электростатического разряда равны соответственно 0,99 и 0,98.

В1.27 Какова вероятность возгорания от указанных причин?

О._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1.2.9 Анализ деревьев опасностей

Мы рассмотрели применение теории вероятностей для определения надежности систем. Теперь эти понятия будут обобщены, для того, чтобы включить в систему людей, машины и материалы. Вместо надежности мы будем оперировать понятием вероятности несчастного случая.

Если интенсивность возникновения аварий или несчастных случаев остается высокой, когда обычные меры уже приняты, то необходим новый уровень изучения. Можно использовать различные устройства, защитное оборудование, программы обучения и т.д., но финансовые возможности их применения ограничены. Главная задача состоит в наиболее эффективном распределении выделенных средств, чтобы получить наибольший экономический эффект.

Главной целью при изучении опасностей, свойственных различным системам, является определение причинных взаимосвязей между исходными аварийными событиями, относящимися к оборудованию, персоналу и окружающей среде и приводящими к авариям, а также отыскание способов устранения вредных воздействий путем усовершенствования системы. Причинные взаимосвязи можно установить с помощью дерева опасностей и подвергнуть их качественному и количественному анализу. После того, как сочетания исходных аварийных событий, ведущих к возникновению опасных ситуаций в системе, выявлены, система может быть усовершенствована и опасности уменьшены.

 

Структура дерева опасностей показана на рис. 1.10.:

Несчастный случай или авария (конечное событие)

Дерево опасностей состоит из последовательности событий,

которые ведут к несчастному случаю или аварии

Последовательности событий объединяются с помощью логических знаков И, ИЛИ и др.

События под логическим знаком и все события, которые имеют более элементарные причины, помещаются в прямоугольнике, а само событие описывается в этом прямоугольнике

Последовательности событий ведут в конечном итоге к исходным причинам, для которых имеются данные по частоте появления. Эти исходные причины обозначают кругом. Они определяют разрешающую способность данного дерева опасностей

 

Рис.1.11. Структура дерева опасности

Чтобы отыскать и наглядно представить причинную взаимосвязь с помощью дерева опасностей, необходимы элементарные символы, подразделяющие и связывающие большое число событий. Применяются два типа символов: логические символы и символы событий.

 

Символы событий:

Прямоугольник

─ события, анализируемые дальше