Нженерний метод визначення ризику
Інженерний метод визначення ризику спирається на статистику, розрахунки частоти прояву небезпек, імовірнісний аналіз безпеки та на побудову "дерев" небезпек. Приклад використання статистичного методу визначення ризику - розрахунок показників частоти та важкості виникнення нещасних випадків. У процесі визначення індивідуального ризику виникнення небезпечних подій використовують положення теорії ймовірності.
Величину ризику або частоту проявів небезпеки визначають відношенням кількості несприятливих випадків m виникнення небезпечної події А до загальної кількості можливих випадків п:
1. Теоретичні основи безпеки життєдіяльності
R = P(A) = m/n, (1)
де Р(А) - ймовірність виникнення події А.
Ця формула дає змогу розрахувати величину загального та групового ризику. У разі оцінки загального ризику п визначає максимальну кількість усіх подій, а при оцінці групового ризику - максимальну кількість подій у певній групі, що вибрана із загальної кількості за певною ознакою. Зокрема, в групу можуть входити люди, що належать до однієї професії, віку, статі; групу становлять також транспортні засоби одного типу; один клас суб'єктів господарської діяльності і т. д.
Характерним прикладом визначення загального ризику може служити розрахунок числового значення загального ризику травматизму внаслідок ДТП, у тому числі зі смертельними наслідками в Україні. Так, за даними Департаменту державної автомобільної інспекції МВС України за 10 місяців 2003 р. в 30 314 ДТП загинуло 5 192 і поранено більше 34 000 осіб. Потрапити у ДТП міг кожен із загальної кількості громадян, що проживали в Україні за цей період, тобто п =50x106. Відтак числове значення загального ризику смертельних випадків у ДТП за цей період 2003 р. становитиме:
R = 5192 / 50х10б = 103,84x10-".
Числове значення загального ризику випадків поранення у ДТП за період 2003 р. становитиме:
R = 34000 / 50х106 = 680ХІ0-6.
З розглянутого прикладу робимо висновок, що із кожного мільйона громадян, які проживали в Україні, у ДТП загинуло за 10 місяців 2003 р. приблизно 104 людини, а отримали травми 680. За добу на дорогах України гине 16 і отримує поранення 104 людини, причому у 80% всіх ДТП відповідальними за нещасні випадки є водії автотранспорту, через них у 2003 р. загинуло 3 200 людей.
Ризик (імовірність) одночасного виникнення декількох небезпечних подій Аь Аг,...,А„ визначається як суму ймовірностей виникнення кожної з цих: подій
Р(А, і А2і... і АП) = Р(А,)Р(А2)...Р(А„) (1.2)
Ризик виникнення декількох несумісних небезпечних подій Аі, Аг,...,Ап визначають як суму ймовірностей виникнення кожної з цих подій:
Р(А, або А2 або ... або Ап) = P(A,)+P(A2)+ ... +Р(АП) (1.3)
або
/ л Л n
р £аі =£(р(Аі)). Iм ) і=і
Розглянемо послідовність або порядок визначення технічного ризику. У процесі визначення ризику виділяють три етапи: попередній аналіз аварій (фаза 1), визначення послідовності виникнення негативних подій (фаза 2) та аналіз можливих наслідків (фаза 3).
Попередній аналіз аварій (фаза 1)
Мета цієї фази дослідження ризику - визначення системи та виявлення можливості аварій. Після виявлення аварій їх класифікують відповідно до характеру їхніх наслідків. Типова класифікаційна шкала має вигляд:
Клас 1 - безпечні. До цього класу належать помилки персоналу, недоробки у проекті або порушення в роботі окремих вузлів, які не призводять до істотних порушень системи загалом, людських жертв та пошкодження обладнання.
1. Теоретичні основи безпеки життєдіяльності
Клас 2 - граничні. До цього класу належать помилки персоналу, недоробки у проекті та порушення в роботі окремих вузлів, які хоч і призводять до істотних порушень у роботі системи загалом, однак піддаються виправленню без людських жертв і завдання суттєвих збитків обладнанню.
Клас 3 - критичні. До цього класу належать помилки персонал}/, недоробки у проекті або порушення у роботі окремих вузлів, які порушують роботу системи загалом, призводять до пошкодження обладнання або до таких аварій, що потребують негайних дій для врятування людей та обладнання.
Клас 4 - катастрофічні. До цього класу належать такі помилки персоналу, недоробки у проекті або порушення роботи окремих вузлів, які суттєво порушують роботу системи загалом, що спричинюють до руйнування обладнання, травм персоналу та навіть людських жертв.
Загалом перша фаза дослідження ризику - це перша спроба визначення стану технічних засобів системи і подій, які можуть призвести до аварій системи ще на стадії ескізного проектування.
Визначення послідовності виникнення негативних подій (фаза 2)
Методика визначення послідовності виникнення негативних подій (дерева подій або дерева помилок чи відмов) забезпечує встановлення ланцюга збоїв і відмов обладнання та помилок оператора. Використання дерева помилок дає змогу визначити такі показники, як коефіцієнт неготовності та ймовірності відмови технічних систем, які отримують шляхом спеціальних випробувань або узагальнення досвіду експлуатації. Дерево подій будують на підставі прямих та зворотних логічних міркувань, тобто індуктивним і дедуктивним методом.
Аналіз можливих наслідків (фаза 3)
На цьому етапі визначення ризику оцінюють шкоду, завдану шкідливими та небезпечними чинниками, майнові збитки та шкоду здоров'ю людини., дають загальну оцінку використаної технології.
1.4.4.2. Модельний метод визначення ризику
|
Цей метод ґрунтується на побу-
дові моделей впливу небезпек на окрему людину, соціальні та професійні групи. Використаємо модельний метод визначення ризику на підставі розгляду окремих прикладів.
Приклад 1. Електричний опір людського організму подамо у вигляді послідовного та паралельного з'єднання окремих елементів, що моделюють шкіру людини та її внутрішні органи. Моделювання електричного опору окремих елементів людського організму дає змогу, використовуючи методи електродинаміки, визначити повний опір тіла людини та небезпеку його ураження електричним струмом.
1. Теоретичні основи безпеки життєдіяльності
Приклад 3. Моделюючи поширення хвилі звукового тиску можна визначити межу зони підвищеного акустичного навантаження, перебування в межах якої є небезпечним для людини (рис. 3).
Приклад 2. Використання статистичних даних дає змогу отримати емпіричні формули з метою розрахунку очікуваної кількості N ураження блискавкою об'єктів, не захищених блискавковідводами:
N = f(L, n, пг), (1)
де L - характерні лінійні розміри об'єктів, які захищені (довжина, ширина, висота); п - середня кількість ударів блискавки за рік, що припадає на 1 км" поверхні Землі; пг - кількість грозових годин на рік.
1.4.4.3. Експертний метод визначення ризику
Згідно з даним методом ймовірність виникнення різних подій визначають шляхом опитування досвідчених спеціалістів-експертів. Мета експертної оцінки - визначення комплексного (узагальненого) показника, що характеризує рівень безпеки якогось процесу або виробу. Експертна оцінка ризику полягає у використанні висновків спеціалістів-експертів та може бути віднесена до суб'єктивних методів визначення рівня безпеки. Цей метод доцільно використовувати для оцінки небезпечних ситуацій, яку неможливо зробити об'єктивними методами (наприклад, для оцінки естетичних показників) шляхом безпосередніх вимірів окремих параметрів. До робіт з експертної оцінки залучають досвідчених спеціалістів з техніки безпеки, ергономіки, технічної естетики та виробничої санітарії, які випробовують технологічний процес або виріб, а також спеціалізовані науково-дослідні та проектні інститути. Для відбору експертів використовують коефіцієнт компетентності
k = kl+k2+k3, (2)
де kt - чисельне значення рівня теоретичного знання проблеми; к2 - чисельне значення самооцінки практичного досвіду; к3 - чисельне значення самооцінки здатності до випробування.
До групи експертів належать і, в кого індекс компетентності перевищує середнє значення (0,5 < k < 1). Оцінюють показники незалежні експерти.
Структурна схема показників безпеки складається з трьох рівнів:
- показники 1-го рівня - одиничні показники безпеки;
- показники 2-го рівня - групові показники безпеки, кожен з яких характеризує однорідну групу показників безпеки;
- показник 3-го рівня - узагальнений показник безпеки, що характеризує сукупність усіх властивостей безпеки виробу.
До групових показників відносять показники техніки безпеки, ергономічні показники (гігієнічні, антропометричні, фізіологічні психофізіологічні, психологічні) та естетичні. Одиничні показники характеризують параметри безпеки, що стосуються кожної з вищенаведених груп. Узагальнений показник визначають із співвідношення:
Кзаг =2jKJi> ' (3)
J-'
1. Теоретичні основи безпеки життєдіяльності
де Kjrp - груповий показник, що визначається для кожної з вищенаведених груп показників. Його обчислюють сумуванням відповідних одиничних показників:
і=1
де nij - коефіцієнт вагомості і-го показника; q - відносний показник процесу (виробу), який оцінюють.
Коефіцієнт вагомості Ші розраховують за допомогою методів математичної статистики. Відносний показник q( визначають шляхом зіставлення показників, що розглядаються з базовими варіантами:
Xj Bj
qi=— a6oqi= —, (5)
де Xj, Bj - середньоарифметичні значення нового та базового показника.
З двох останніх формул використовують ту, що дає підвищення рівня безпеки (вище або нижче базового).
Середньоарифметичне значення показника визначають співвідношеннями:
х = ХаДр;Р = Хм/-^_^ (6)
де ха - допоміжне середнє значення показник; d - ширина інтервалу оцінок, отриманих різними експертами; п - сумарна кількість даних (оцінок); М( - кількість оцінок в інтервалі; Ц - середнє значення інтервалу.
Кожний показник експерти оцінюють у балах від 0 до 10, розбиваючи цей діапазон на чотири ступені: 10-9 (середнє 9,5) - відмінно; 8-6 (середнє 7) - добре; 5-3 (середнє 4) - задовільно; 2-0 (середнє 1) - незадовільно. У кожному інтервалі за середніми значеннями визначають кількість виставлених оцінок М, сумарна кількість яких ^М = п . Допоміжне середнє значення показника визначають за формулою:
ха=^--------- --------------------------------- (7)
Рівень безпеки процесу (виробу), що оцінюють визначається співвідношенням:
j^ _ кзаг ,g4
Кбаз '
де кзаг - узагальнений показник безпеки.
Величина рівня безпеки, менша від одиниці, свідчить про те, що процес, який оцінюють за безпекою використання, не досягає базового. У висновку експерти дають якісну оцінку рівня безпеки за величиною узагальненого показника:
К = 0,2-0,4 - надзвичайно низький;
К = 0,5-0,9 - незадовільний;
К =1,0 -допустимий;
= 1,1-1,3 -високий;
К>1,4 -оптимальний.
У випадку розробки нового виробу приймальна комісія ухвалює одне з таких рішень: рекомендувати виріб для серійного виготовлення; доробити зразок за окремими одиничними показниками.
1. Теоретичні основи безпеки життєдіяльності
1.4.4.4. Загальні методи оцінки ризику
У процесі керування ризиком особливе зацікавлення становить механізм оцінювання ризику, тому що без знання можливих масштабів ризику неможливо приймати адекватні рішення про діяльність у його умовах. Виділяють два підходи до оцінки ризику - якісний і кількісний.
Завдання якісної оцінки ризику - визначити можливі види ризику, оцінити ступінь їхньої небезпеки і виділити чинники, що впливають на рівень ризику. Як правило, якісний аналіз ризику проводять на стадії планування майбутньої діяльності людини чи групи людей. У повсякденному житті власні ризики люди найчастіше оцінюють на якісному рівні.
Кількісна оцінка ризику полягає у наданні ризику числового значення. Кількісна оцінка ризику значно складніша. її визначають:
- видом аналізованої діяльності;