Практична робота 8. Аналіз ризику виникнення небезпеки

 

ознайомитися з методикою проведення інженерного аналізу ризику виникнення небезпеки.

 

Життєвий досвід людини показує, що будь-який вид діяльності повинен бути корисним для її існування. Проте на практиці – небезпечною може виявитись будь-яка діяльність людини: робота на виробництві, різні види відпочинку, розваги і навіть діяльність, пов’язана з одержанням знань. Отже, можна зробити висновок, що будь-яка діяльність потенційно небезпечна.

Аналіз причин виникнення небезпек сприяє зниженню ризику їх реалізації за рахунок своєчасного впровадження відповідних захисних заходів. Для цього використовують системний підхід – аналіз ризику виникнення небезпек [4; 8; 16].

 

Аналіз ризику	систематичне використання інформації про ризик, порівняння його з прийнятними значеннями, обґрунтування раціональних методів захисту [7].

 

Ключовими поняттями аналізу ризику є небезпека і ризик.

 

Небезпека	це явище, об’єкт або процес, які здатні за певних умов нанести шкоду здоров’ю людини безпосередньо або побічно.
Ризик	оцінка ймовірності виникнення небезпеки.

 

На сьогодні аналіз ризику – єдиний аналітичний інструмент, який дозволяє визначити ступінь загрози певної небезпеки життю і здоров’ю лю­дини і на підставі цього обрати найбільш ефективні заходи щодо знижен­ня її негативного впливу. Проте на практиці визначення ризику є досить складною задачею, тому розроблені такі методи вирішення цієї проблеми:

статистичний метод;

інженерний метод;

модельний метод;

експертний метод;

соціологічний метод.

Найбільш точним, проте й найбільш складним із зазначених методів оцінки ризику виникнення небезпеки, є інженерний. Цей метод спирається на статистичні дані про небезпеки, розрахунки частоти їх прояву, імовірнісний аналіз безпеки та на побудову "дерев відмов".При виконанні інженерної оцінки ризику виникнення небезпеки розрізняють два етапи:

якісний аналіз ризику;

кількісний аналіз ризику.

І етап: якісний аналіз ризику

Мета якісного аналізу ризику – виявлення всіх можливих небезпек, визначення їхніх якісних характеристик і розробка основних заходів захисту від них.

Якісні характеристики небезпеки:

категорія небезпеки за величиною наслідків;

якісна оцінка частоти реалізації небезпеки.

Категорія й частота реалізації небезпеки визначаються відповідно за табл. 8.1, 8.2 [8].

 

Таблиця 8.1
Шкала для встановлення категорії небезпеки за викликаними наслідками
Категорія	Характеристика наслідків реалізації небезпеки
IV	небезпека, реалізація якої може швидко й з високою ймовірністю спричинити значний збиток для підприємства і (або) навколишнього середовища, а також масову загибель або травми людей
III	небезпека, реалізація якої може швидко та з високою ймовірністю спричинити значний збиток для підприємства і (або) навколишнього середовища й можливу загибель або травми хоча б однієї людини
II	небезпека, реалізація якої може спричинити затримку виконання завдання підприємством, призвести до зниження працездатності людей, а при тривалому впливі – до захворювань
I	небезпека, при реалізації якої значення її параметрів не виходять за межі припустимих

 

Таблиця 8.2
Якісні оцінки частоти реалізації небезпеки
Частота реалізації небезпеки	Якісний опис
Часта реалізація	Небезпека спостерігається постійно
Ймовірна реалізація	Ймовірно часте виникнення небезпеки
Можлива реалізація	Небезпека спостерігається кілька разів за період роботи
Рідкісна реалізація	Цілком можливе виникнення небезпеки хоча б раз
Практично неймовірна реалізація	Виникнення небезпеки малоймовірне, але можливе хоча б раз

 

В якості ризику при виконанні якісного аналізу використовується ранг небезпеки. Ранг може приймати п’ять значень, що визначаються за табл. 8.3 [4; 16].

Таблиця 8.3
Матриця визначення рангу небезпеки
Частота виникнення небезпеки	Категорія небезпеки
	IV	III	II	I
Часта реалізація	АА	АА	С	С
Ймовірна реалізація	АА	А	С	С
Можлива реалізація	А	А	С	D
Рідкісна реалізація	А	В	D	D
Практично неймовірна реалізація	В	В	D	D

 

Ранги небезпек:

АА – обов’язкові заходи для зниження рангу шляхом внесення змін у проект;

А – обов’язковий кількісний аналіз безпеки і проведення всього
комплексу заходів для забезпечення безпеки;

В – бажане проведення кількісного аналізу, обов'язкове застосування заходів для забезпечення безпеки;

С – рекомендується проведення якісного аналізу, при необхідності – використання систем життєзабезпечення і проведення захисних заходів;

D – застосування заходів для забезпечення безпеки не потрібне.

 

ІІ етап: кількісний аналіз ризику

Мета кількісного аналізу ризику – вибір найбільш ефективної системи захисту від небезпеки.

Рішення про проведення кількісного аналізу тієї чи іншої небезпеки приймають на етапі якісного аналізу. Для обраної небезпеки визначають такі кількісні характеристики:

імовірність (Р) виникнення небезпеки;

очікувані втрати при реалізації небезпеки Е (найчастіше цю величину вимірюють у грошах);

ступінь ризику (R): R= Р × Е.

Після цього обирають кілька варіантів захисних заходів (альтернатив). Для кожної альтернативи визначають нові значення імовірності й міри критичності. Аналізуючи величину зниження міри критичності з урахуванням витрат на впровадження захисного заходу, роблять висновок про ефективність тієї чи іншої альтернативи.

Для визначення ймовірності виникнення небезпеки, а також вибору найбільше діючих методів захисту від неї, при виконанні кількісного аналізу використовують методику побудови "дерева відмов".

Дерево відмов	структурно-логічна схема, яка пов’язує небезпечну подію (головну) з основними (вихідними) подіями, які спричинили появу головної події.

Основні події знаходяться в основі дерева відмов і ймовірності їхньої появи відомі. Дерево відмов будують, застосовуючи "зворотну" логіку, тобто відповідають на запитання: в результаті чого відбулася подія?

При побудові дерева відмов застосовують два види символів:

 

логічні символи

 

	"І" – вихідна подія відбувається, якщо усі вхідні події трапляються одночасно
	"АБО" – вихідна подія відбувається, якщо трапляється будь-яка з вхідних подій

 

символи подій

 

	Найбільш розповсюджений тип подій, на який накладені додаткові характеристики (головна подія)
	Основна (вихідна) подія, забезпечена достатніми даними

 

Після побудови дерева відмов визначають ймовірність реалізації головної події. Для цього складають логічне вираження, що пов’язує ймовірність головної події з ймовірностями основних подій. З цією метою використовують такі залежності.

 

Для логічного символу "І"

 

Вираження для визначення ймовірності настання головної події:   РI = РII × РIII

Для логічного символу "Або"

 

Вираження для визначення ймовірності настання головної події:   РI = 1–(1–РII) × (1–РIII)

 

за допомогою інженерного методу оцінити ризик виникнення небезпеки при експлуатації побутового приладу.

 

Інструкція. Із табл. 8.4 вибрати варіант технічної системи (номер варіанта видає викладач), для якої буде проведено аналіз ризику виникнення небезпеки при її експлуатації. Для обраної системи провести якісний аналіз небезпек за таким алгоритмом:

провести декомпозицію системи;

виявити небезпеки системи, які можуть виникнути в процесі її експлуатації;

визначити частини системи, що є джерелами цих небезпек, і оцінити їх якісні характеристики, заповнивши спеціальну форму (табл. 8.5);

ввести обмеження на аналіз небезпек згідно з рангом небезпеки (табл. 8.3).

Вибрати небезпеку, керуючись результатами якісного аналізу, і для неї виконати кількісний аналіз за таким алгоритмом:

побудувати "дерево відмов";

скласти логічне вираження для визначення імовірності реалізації головної події;

запропонувати захисні заходи;

скласти для кожного з захисних заходів нове логічне вираження для визначення імовірності головної події;

вказати ефект від упровадження заходів.

Зробити висновки за результатами проведеної роботи.

 

Таблиця 8.4
Варіанти завдання
№ п/п	Технічні системи
1	2
1	Електричний чайник
2	Електрична соковижималка

Закінчення табл. 8.4

 

1	2
3	Електричний дриль
4	Електрична м'ясорубка
5	Фен для сушіння волосся
6	Мікрохвильова піч
7	Тостер

 

Таблиця 8.5
Визначення якісних характеристик небезпек
№ п/п	Елемент об’єкта	Небезпека	Якісний опис
			Категорія	Ймовірність	Ранг

 

Приклад оцінки ризику виникнення небезпек при експлуатації побутової праски.

Декомпозиція системи (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Склад системи

Виявляємо небезпеки і частини системи, які є джерелами цих небезпек, і оцінюємо їх якісні характеристики (табл. 8.6).

 

Таблиця 8.6
Визначення якісних характеристик небезпек
№ п/п	Елемент об’єкта	Небезпека	Якісний опис
			Категорія	Ймовірність	Ранг
1	2	3	4	5	6
1	Вилка	Ураження електричним струмом	III	Рідкісне відмовлення	В
2	Вилка	Пожежа	IV	Рідкісне відмовлення	А
3	Шнур	Ураження електричним струмом	III	Рідкісне відмовлення	В
4	Шнур	Пожежа	IV	Рідкісне відмовлення	А
Закінчення табл. 8.6
1	2	3	4	5	6
5	Підошва	Ураження електричним струмом	III	Рідкісне відмовлення	В
6	Підошва	Пожежа	IV	Рідкісне відмовлення	А
7	Підошва	Опік	II	Ймовірне відмовлення	С
8	Підошва	Механічна травма	II	Можливе відмовлення	D
9	Корпус	Механічна травма	I	Можливе відмовлення	D

 

Вводимо обмеження на аналіз небезпек: небезпека механічних травм далі розглядатися не буде.

Для проведення кількісного аналізу небезпеки вибираємо небезпеку, яка має, згідно з результатами якісного аналізу, найбільш високий ранг. Це небезпека виникнення пожежі. Будуємо дерево відмов для небезпечної події "пожежа" (рис. 8.2).

 

5

Рис. 8.2. Дерево відмов для небезпечної події "пожежа"

Складаємо логічне вираження для визначення ймовірності головної події:

 

Р1 = Р2 × Р3	(8.1)	Р4 = 1–(1–Р8) × (1–Р9)	(8.4)
Р2 = 1–(1–Р4) × (1–Р5) × (1–Р6)	(8.2)	Р5 = 1–(1–Р10) × (1–Р11)	(8.5)
Р3 = Р7	(8.3)	Р6 = Р12	(8.6)
Вираз для визначення ймовірності головної події:
Р1 = Р7 × (1–(1–Р8) × (1–Р9) × (1–Р10) × (1–Р11) × (1–Р12)).				(8.7)

 

Захисні заходи й ефект від їхнього впровадження (табл. 8.7).

 

Таблиця 8.7
Захисні заходи й ефект від їх впровадження
Захисні заходи	Ефект
Своєчасна заміна вилки і шнура	Усунення подій 8, 10, тобто Р8 = 0, Р10 = 0
Виконання вимоги "не залишати включеною праску без догляду"	Усунення події 7, тобто Р7 = 0

 

Нові логічні вираження для обчислення ймовірності головної події:

своєчасна заміна вилки і шнура:

 

Р₁ = Р₇ × (1–(1–Р₉) × (1–Р₁₁) × (1–Р₁₂));

 

виконання вимоги "не залишати включеною праску без догляду":

 

Р₁ = Р₇ × (1–(1–Р₈) × (1–Р₉) ×·(1–Р₁₀) × (1–Р₁₁) × (1–Р₁₂)) = 0.

 

Висновки: з двох запропонованих захисних заходів виконання вимоги "не залишати включеною праску без догляду" є більш ефективним, оскільки дозволяє уникнути появи головної події.

 

1. Дайте визначення поняттю "аналіз ризику".

2. Дайте визначення поняттю "ризик".

3. Дайте визначення поняттю "небезпека".

 

4. Назвіть методи оцінки ризику виникнення небезпеки.

5. Які етапи включає інженерна оцінка ризику виникнення небезпеки. Дайте їх стислу характеристику.

6. Назвіть якісні характеристики небезпеки?

7. Які характеристики небезпеки використовують при виконанні кількісного аналізу?

8. Яким чином обираються захисні заходи?

9. Дайте визначення поняттю "дерево відмов"?

10. Які залежності використовують для обчислення ймовірності реалізації небезпеки?

11. На підставі чого здійснюється вибір оптимального захисного заходу?