Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 3
Оценка вероятности возникновения
опасных ситуаций
Методические указания
к практической работе по БЖД
Гудошник Елены Эрнстовны
Работа предназначена для изучения основ системного анализа безопасности объектов, изучения правил построения логических структурных схем причин возникновения опасных ситуаций для расчёта вероятности их появления, а так же риска гибели человека. Приведен пример выполнения практической работы.
Дается пять вариантов заданий.
Работа предназначена для подготовки всех специальностей по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности».
Цель работы. Ознакомиться с основами системного анализа безопасности, построением структурных схем причин проявления опасностей, расчётом вероятности возникновения опасных ситуаций и риска поражения человека.
1.Порядок выполнения работы
ознакомиться с разделом 2;
по указанию преподавателя выбрать вариант задания (вариант даётся на группу студентов из 3-5 человек);
по описанию опасной ситуации построить структурную схему-дерево
причин её возникновения, используя раздел 2 и приведённый в приложении;
пример расчёта;
аналогично построить структурную схему риска гибели человека;
составить зависимости по расчёту вероятности возникновения опасной ситуации и риска гибели человека;
используя таблицу исходных данных выполнить расчёт и найти численное значение вероятности возникновения опасной ситуации и риск гибели человека R;
в выводах по работе результаты расчёта риска гибели человека сравниваются с приемлемым риском для непрофессиональной деятельности, а для профессиональной деятельности определяется категория безопасности для данной опасной ситуации, указывается также на какие причины, формирующие вероятности безотказной работы систем спасения человека Ротк. и R прежде всего необходимо повлиять, чтобы уменьшить риск гибели человека.
Безопасность жизнедеятельности (БЖД) представляет собой серьезную проблему современности. Это система знаний, изучающая опасности, угрожающие человеку во всех сферах его деятельности, их влияние на его здоровье, устанавливающая причины проявления опасностей и разрабатывающая организационные мероприятия и технические средства, обеспечивающие безопасность человека с определённой степенью вероятности.
Аксиомы БЖД:
Опасной ситуацией называют условия, при которых создаётся возможность проявления опасности. Движущими силами возникновения опасности являются причины. Проявление причин и опасностей носит случайный характер и определяется вероятностными характеристиками.
Риск R-количественная оценка опасности, вероятность проявления нежелательного для человека события.
Так как невозможно обеспечить абсолютную безопасность, для оценки риска гибели человека при непрофессиональной деятельности пользуются понятием приемлемый риск, за максимальную величину которого принято значение R=10-6 за год.
По риску гибели человека профессиональная деятельность делится на четыре
категории безопасности:
Методы системного анализа безопасности, атак же элементы логики используют для того, чтобы выявить причины, влияющие на появление нежелательных для человека событий.
Любая опасность есть следствие некоторой причины, либо причин, которые в свою очередь является следствием другой причины (причин) и т.д. Причины и опасности образуют сложные цепные структуры, напоминающие по своей форме ветвящееся дерево, поэтому такие образы называют дерево причин, дерево опасностей, дерево событий, дерево вероятностей возникновения опасностей. Имея статистические данные о вероятности проявления причин и построив такие схемы, можно определить вероятность возникновения опасной ситуации, риск поражения человека и найти степень безопасности данного вида деятельности.
Из рассмотрения структурной схемы можно выявить причины, на которые разработать предупредительные меры, тем самым уменьшить риск гибели человека в данной системе.
Вероятность Р(А) любого события А определяется неравенством
0 Р(А) 1
Если вероятность равняется 1, то это означает, что событие А достоверно,
а если вероятность равняется 0 то событие невозможно.
При построении структурных схем используют символы событий (рис. 2.1) и
логические операции, называемые вентилями (рис. 2.2).
а) б)
Рис. 2.1. Символы событий
а - круг, исходное событие, обеспеченное достаточными данными (ИСОДД);
б - прямоугольник, событие, вводимое логическим элементом(СВЛЭ).
Логические операции (вентили) подразумевают определённые математические действия по вычислению вероятностей.
а) б) в) г)
А Г Г А
И ИЛИ ИЛИ ДИ
Б В Д Е Д Е Ж А
Рис. 2.2 Логические операции(вентили)
а - логическое произведение (вентиль «И» );
б, в - логическая сумма (вентиль «ИЛИ» );
г - знак, показывающий, что событие имеет два взаимно исключающих друг друга исхода (вентиль «ДИ»).
Вентиль «И» (рис. 2.2а.) указывает, что перед тем как произойдёт событие А
должны произойти оба события Б и В.
Вероятность совершения события А равна произведению вероятностей Б и В
.
Р(А)=Р(В)Р(Б) . ( 2. 1.)
Вентиль « ИЛИ» указывает, что для того, чтобы произошло событие Г ( рис.2.2б)
должно произойти событие Д или Е или оба события вместе
Р(Г)=Р(Д)+Р(Е)-Р(Д Е). ( 2. 2.)
Для случая, изображённого на рис. 2. 2в
Р(Г)=Р(Д)+Р(Е)+Р(Ж)-Р(Д *Е)-Р(Е *Ж)-Р(Д *Ж)+Р(Д* Е *Ж). (2.3.)
Вентиль «ДИ» (рис.2.2г.) указывает, что независимые события имеют два взаимно исключающих друг друга исхода, т.е. событие А будет противоположным А
Р(А)=1-Р(А). ( 2. 4.)
На рис. 2. 3 показаны примеры применения комбинаций вентилей для анализа
вероятностей событий.
а) А б)
И
ДИ
И ДИ ДИ ДИ
В С Д Б В С Д Е
Р(А)= 1 - Р(В) Р(С) Р(Д) ; R =Р(А)=Р(Б) Р(В)(1-Р(С))(1-Р(Д))(1-Р(Е))
Рис. 2. 3 Примеры использования вентилей
а - вероятность отказа системы, где Р(В), Р(С), Р(Д) - вероятности безотказной работы элементов системы(вентили «ДИ», «И»);
б - риск гибели человека R при воздействии опасного фактора, где Р(Б)- вероятность возникновения опасной ситуации; Р(В) - вероятность воздействия опасных факторов с уровнями смертельными для человека; Р(С), Р(Д), Р(Е) - вероятности независимых событий, отражающих эффективность средств спасения людей (вентиль «И» для событий Б и В и вентили «И», «ДИ» для событий С, Д, Е).
Варианты заданий
Вариант 1
1. Формулировка задания
Найти вероятность возникновения пожара в здании, вызванного нарушением правил эксплуатации кухонных плит и риск гибели человека при непро-фессиональой деятельности.
2 Описание причин возникновения опасной ситуации
2.1. Вероятность возникновения пожара Рп (вентиль «И») определяется вероятностью возникновения загорания в узле Рзаг.(СВЛЭ), нахождением в этом узле такого количества вещества, которое представляет пожарную опасность Рв(ИСОД) перерастанием загорания в пожар Рпож.(ИСОДД) и вероятностью отказа системы тушения пожара Ротк.(СВЛЭ).
связанной с образованием в узле пожароопасной среды Рс(ИСОДД), наличием
источника возгорания Рвз.(СВЛЭ) и возможностью того, что среда окажется го-
рючей Рг.с(ИСОДД) Вероятность Рвз(«ИЛИ») может определяться одной из следующих причин, связанных с эксплуатацией кухонных плит:
оставленная без присмотра включённая газовая плита Р1(ИСОДД);
расположение портьер и штор вблизи плиты Р2(ИСОДД);
перегрев пищевых масел Р3.
3 Исходные данные для расчёта
|
Обозначение |
Рв |
Рпож. |
Рс |
Рг.с |
Р1 |
Р2 |
Р3 |
Роб. |
Ру.п |
|
Вероятность |
0,25 |
0,65 |
0,45 |
0,35 |
0,25 |
0,40 |
0,35 |
0,35 |
0,55 |
|
Обозначение |
Рэ.у |
Рс.у |
Рп.с |
Рпр.д |
Рэ.с |
||||
|
Вероятность |
0,35 |
0,75 |
0,35 |
0,25 |
0,45 |
Вариант 2
Найти вероятность гибели судна при посадке на мель и риск гибели человека при профессиональной деятельности.
2.1.1.Вероятность Ра.с(«И») определяется возможной ошибкой экипажа Рош. (СВЛЭ), возможным наличием в районе плавания мелей Рм(ИСОДД) и несоответствием осадки судна проходимым глубинам Рг(ИСОДД).
Вероятность Рош.(«ИЛИ») может определяться одной из следующих причин:
- недостаточной профессиональной подготовкой экипажа Р1(ИСОДД);
- несогласованностью действий экипажа Р2(ИСОДД);
- невнимательностью Р3(ИСОДД).
2.1.2. Вероятность Рг.а(«И») определяется наличием повреждения корпуса Рп.к (ИСОДД) и потерей плавучести или остойчивости Рп.п(ИСОДД).
2.1.3. Вероятность Ротк. («ДИ», «И») обусловлена безотказностью работы навигационных приборов Рн.п(ИСОДД) и эффективностью систем спасения судна Рс.с(ИСОДД).
2.2. Риск гибели человека R (вентиль «И») определяется вероятностью гибели судна при посадке на мель Рг.с(ИСОДД), вероятностью воздействия опасных факторов с уровнями смертельными для человека Рс.у (ИСОДД), эффективностью работы систем оповещения об аварии («ДИ») Роп.(ИСОДД), возможной степенью удаления судна от береговой линии («ДИ») Руд.(ИСОДД), возможно неблагоприятными гидрометеоусловия Ргм(ИСОДД) и эффективностью средств эвакуации и спасения («ДИ») Рэв.(ИСОДД).
3 Исходные данные для расчёта
|
Обозначение |
Рм |
Рг |
Р1 |
Р2 |
Р3 |
Рп.к |
Рп.п |
Рн.п |
Рс.с |
|
Вероятность |
0,10 |
0,25 |
0,15 |
0,30 |
0,55 |
0,55 |
0,75 |
0,55 |
0,35 |
|
Обозначение |
Рс.у |
Ро.п |
Ру.д |
Рг.м |
Рэ.в |
|||
|
Вероятность |
0,65 |
0,75 |
0,55 |
0,75 |
0,45 |
Вариант 3
1 Формулировка задания
Найти вероятность взрыва в производственном помещении и риск гибели человека (профессиональная деятельность) при:
а) действии ударной волны в помещении, где произошёл взрыв;
б) действии ударной волны в соседних помещениях;
в) действии вторичного фактора—пожара, возникшего в результате взрыва.
2 Описание причин возникновения опасной ситуации
2.1. Вероятность взрыва Рвзр. (вентиль «И») определяется вероятностью образования взрывоопасной воздушной смеси Рв.с(СВЛЭ) и наличием источника зажигания Ри.з(СВЛЭ).
2.1.1.Вероятность Рв.с(«И») определяется вероятностью выхода параметров процесса за критические значения Рв.п (СВЛЭ), вероятностью создания взрывоопасной концентрации вещества Рв.к(ИСОДД) и вероятностью Ротк.(СВЛЭ), обусловленной степенью безотказности работы приборов и средств аварийной защиты Вероятность Рв.п(«ИЛИ») может определятся выходом за критические значения следующих параметров:
температуры Р1(ИСОДД);
давления Р2(ИСОДД);
объёма рабочей среды Р3(ИСОДД).
Вероятность Ротк. («ДИ», «И») обусловлена степенью безотказности приборов автоматического контроля за состоянием газовой среды Ра.к(ИСОДД) и эффективностью работы аварийной вентиляции Ра.в(ИСОДД).
нами:
нарушением правил безопасности при выполнении сварочных и газорезательных работ Р4(ИСОДД);
неисправностью сварочного оборудования Р5(ИСОДД);
нарушение правил безопасности при хранении газовых баллонов Р6(ИСОДД).
Риск гибели человека от вторичного опасного фактора взрыва - пожара R («И») определяется вероятностью возникновения взрыва Рвзр(ИСОДД), вероятностью возникновения пожара в результате взрыва Рпож.(ИСОДД), вероятностью воздействия опасных факторов пожара с уровнями смертельными для человека Рс.у(ИСОДД), эффективностью средств тушения пожара («ДИ») Рс.т (ИСОДД) и эффективностью эвакуации людей («ДИ») Рэв (ИСОДД).
3. Исходные данные для расчёта
|
Обозначение |
Рв.к |
Р1 |
Р2 |
Р3 |
Ра.к |
Ра.в |
Р4 |
Р5 |
Р6 |
|
Вероятность |
0,25 |
0,35 |
0,40 |
0,25 |
0,65 |
0,85 |
0,30 |
0,35 |
0,35 |
|
Обозначение |
Рр |
Ризб. |
Рр.с |
Рн |
Руст. |
Рпож. |
Рс.у |
Рс.т |
Рэв. |
|
Вероятность |
0,65 |
0,35 |
0,55 |
0,55 |
0,75 |
0,85 |
0,70 |
0,65 |
0,50 |
Вариант 4
1. Формулировка задания
Найти вероятность возникновения опасной ситуации при прикосновении человека к корпусу электрооборудования (рис.1а) или к металлическому корпусу бытового электроприбора (рис.1б), питающегося от сети с заземлённой нейтральной точкой трансформатора, при нарушении изоляции и пробое фазы на корпус и риск гибели человека при возникновении этой опасной ситуации, по величине которого найти степень безопасности, считая деятельность профессиональной (вариант а) и непрофессиональной (вариант б).
а) б)
0 0 0 0
Рис. 3.1 Схемы прикосновения человека к корпусу оборудования при пробое фазы на корпус
2 Описание причин возникновения опасной ситуации
2.1.1.Вероятность Рпр.(«ИЛИ») может быть обусловлена одной из следующих причин:
неосторожностью Р1(ИСОДД);
случайностью Р2(ИСОДД);
нарушением правил электробезопасности и инструкций по эксплуатации Р3(ИСОДД).
2.1.2.Вероятность Рн(«ИЛИ») обусловлена нарушением изоляции в результате действия следующих причин:
высокие пусковые токи Р4(ИСОДД);
механические повреждения Р5(ИСОДД);
естественное старение изоляции Р6(ИСОДД).
2.1.3.Вероятность Ротк.(«ДИ») обусловлена эффективностью срабатывания защиты (зануление или защитное отключение) Рзащ. (ИСОДД).
2.2. Риск гибели человека при поражении электрическим током R («И») обусловлен вероятностью возникновения опасной ситуации Рост(ИСОДД), прохождением через человека смертельно опасного тока Ро.т(СВЛЭ), вероятностью нахождения человека под током длительное время, превышающее допустимое Рвр.(ИСОДД), вероятностью неблагоприятного воздействия психофизиологических факторов Рп.ф(ИСОДД) и эффективностью применения средств первой помощи при поражении током(«ДИ»)Рп.п(ИСОДД). Вероятность Рот.(«И») обусловлена вероятностью снижения сопротивления тела
человека Рс.ч(ИСОДД), сопротивления пола Рс.п(ИСОДД) и обуви Рс.об(ИСОДД) до значений, которые в сумме приведут к появлению смертельно опасного тока.
3 Исходные данные для расчёта
|
Обозначение |
Р1 |
Р2 |
Р3 |
Р4 |
Р5 |
Р6 |
Рзащ. |
Рс.ч |
Рс.п |
|
Вероятность |
0,32 |
0,38 |
0,30 |
0,25 |
0,35 |
0,40 |
0,75 |
0,25 |
0,10 |
|
Обозначение |
Рс.об |
Рвр. |
Рф |
Рп.п |
|||||
|
Вероятность |
0,75 |
0,80 |
0,65 |
0,50 |
Вариант 5
1. Формулировка задания
Найти вероятность аварии на химическом объекте и риск гибели человека при химическом заражении сильно действующими ядовитыми веществами (СДЯВ) в непрофессиональной деятельности.
2 Описание причин возникновения опасной ситуации
Вероятность Ркр.з(«ИЛИ») может определятся выходом за критические значения
следующих параметров:
температуры Р1(ИСОДД);
давления Р2(ИСОДД);
объёма рабочей среды Р3(ИСОДД).
Вероятность Ротк.(«ДИ», «И») обусловлена безотказностью действия средств контроля за параметрами процесса Рс.к(ИСОДД) и средств противоаварийной защиты Ра.з(ИСОДД).
Вероятность Рпр(«ИЛИ») определяется одной из следующих причин потери прочности в результате:
коррозии Р4(ИСОДД);
механического износа Р5(ИСОДД);
нарушения прочности сварных швов Р6(ИСОДД).
вероятностью возникновения характерного состояния атмосферы Р7 (инверсия, изотермия, конвекция), при котором объект попадает в зону химического заражения (ИСОДД);
вероятностью возникновения преобладающего направления ветра в зоне аварии Р8(ИСОДД), опасного с точки зрения переноса заражённого облака до рассматриваемого объекта.
Эти данные получают в результате прогнозирования химической обстановки
3 Исходные данные для расчёта
|
Обозначение |
Р1 |
Р2 |
Р3 |
Рс.к |
Ра.з |
Р4 |
Р5 |
Р6 |
Р7 |
|
Вероятность |
0,25 |
0,65 |
0,10 |
0,65 |
0,75 |
0,15 |
0,65 |
0,20 |
0,35 |
|
Обозначение |
Р8 |
Рт.д |
Ро.п |
Рсиз |
Руб. |
Рэв. |
|||
|
Вероятность |
0,65 |
0,25 |
0,90 |
0,75 |
0,65 |
0,75 |
4 Содержание и форма выполнения работы
1. Название, номер практической работы, вариант
Формулировка задания
Исходные данные
Структурная схема причин возникновения опасной ситуации
Структурная схема риска гибели человека
Составление формул и расчёт
Выводы, предложения
ПРИЛОЖЕНИЕ
Пример расчёта
1 Формулировка задания
Найти вероятность возникновения и развития пожара на судне и риск гибели человека при профессиональной деятельности.
2 Описание причин возникновения опасной ситуации
перегрузкой электросети Р1(ИСОДД);
нарушением изоляции Р2(ИСОДД);
коротким замыканием Р3(ИСОДД).
Вероятность Рг.с(«И») определяется возможностью появления паров нефтепродуктов Рп.н(СВЛЭ) и созданием пожароопасной концентрации паров с воздухом Рв(ИСОДД). Вероятность Рп.н(«И») определяется возможностью появления разлива легковоспламеняющейся жидкости Рр.ж(СВЛЭ) и недостаточной производительностью системы вентиляции Рвен.(ИСОДД). Вероятность Рр.ж («ИЛИ») определяется одной из следующих причин:
возможным подтеканием топлива в системе Р4(ИСОДД);
нарушением правил безопасности при работе с легковоспламенящейся
жидкостью Р5(ИСОДД).
Вероятность Ротк.(«ДИ», «И») обусловлена степенью безотказности работы системы обнаружения загорания Ро.з(ИСОДД), применением первичных способов тушения локальных очагов загорания Рл.з(ИСОДД) и степенью эффективности работы установки тушения пожара Рэ.т(ИСОДД).
3 Исходные данные для расчёта
|
Обозначение |
Ри.м |
Р1 |
Р2 |
Р3 |
Рв |
Рвен. |
Р4 |
Р5 |
Ро.з |
|
Вероятность |
0,85 |
0,15 |
0,30 |
0,55 |
0,25 |
0,45 |
0,75 |
0,25 |
0,15 |
|
Обозначение |
Рл.з |
Рэ.т |
Рс.у |
Рэ.с |
Рс.с |
||||
|
Вероятность |
0,25 |
0,85 |
0,75 |
0,25 |
0,85 |
4 Построение структурных схем показано на рис. 1.
Рп
а)
И
Рзаж. Рг.с Ротк.
ДИ
И И
Ри.з Ри.м Рв Рп.н И
И Ро.з Рл.з Рэ.т
ИЛИ
Р1 Р2 Р3 Рр.ж Рвен
ИЛИ
Р4 Р5
б) R
И
ДИ ДИ
Рп Рс.у Рэ.с Рс.с
Рис. 1 Структурные схемы
а - вероятность возникновения пожара на судне; б-риск гибели человека
5 Составление формул, расчёт вероятности возникновения опасной ситуации
и риска гибели человека
Рп = Рзаж. Рг.с Ротк;.
Рзаж. = Ри.з Ри.м ;
Ри.з = (Р1 +Р2 + Р3) - Р1 Р2 - Р1 Р3 - Р2 Р3 + Р1 Р2 Р3 ;
Рг.с = Рв Рп.н ;
Рп.н = Рр.ж Рвен ;
Рр.ж = Р4 + Р5 - Р4 Р5 ;
Ротк. = 1-Ро.з Рл.з Рэ.т ;
R=Рп Рс.у ( 1 - Рэ.с ) ( 1 - Рс.с ) .
Ри.з = (0,15+0,30+0,55)-0,15*0,30-0,15*0,55-0,30*0,55+0,15*0,30*0,55=0,732;
Рзаж.= 0,732*0,85=0,62;
Рр.ж =(0,75+0,25)-0,75*0,25=0,813;
Рп.н =0,813*0,45=0,366;
Рг.с =0,25*0,366=0,0915;
Ротк. =1 - 0,15*0,25*0,85=0,97;
Рп =0,62*0.0915*0,97=0,055.
R =0,055*0,75*(1-0,25)(1-0,85)=0,0046
Риск гибели человека в данной системе можно уменьшить прежде всего увеличением степени безотказности системы обнаружения загорания Ро.з, системы тушения локальных очагов загорания Рл.з и эффективностью судовых средств спасения людей, а так же регулярными проверками знаний техники безопасности обслуживающего персонала судна.