Аналіз причин виходу з ладу систем і можливих помилкових дій людини сприяє підвищенню безпеки (зниженню ризику реалізації небезпеки) за рахунок упровадження захисних заходів і підвищення вимог до професійної підготовки працівників [8]. З цією метою використовують аналіз ризику виникнення небезпек [9 - 11].
Ключовими поняттями аналізу ризику є небезпека і ризик. Небезпека - це явище, процес, об'єкт, здатні за певних умов завдавати шкоди здоров'ю людини безпосередньо або побічно, тобто викликати небажані наслідки [9 - 11]. При виявленні небезпек використовують номенклатуру небезпек. На сьогоднішній день перелік реально діючих небезпек значний і нараховує більш ніж 100 видів, серед яких: аномальні параметри мікроклімату; аномальна освітленість; підвищений рівень шуму; підвищений рівень вібрації; пожежа; вибух; ураження електричним струмом; підвищений рівень електромагнітного випромінювання; механічна травма; опік; отруєння й т. ін.
Ризик - комплексна оцінка небезпеки, що в кількісному вираженні в загальному випадку визначається як добуток величини небезпеки на частоту її виникнення [9 - 11].
При виконанні аналізу ризику виникнення небезпек 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:
1) категорія небезпеки за величиною наслідків;
2) якісна оцінка частоти реалізації небезпеки. Категорія й частота реалізації небезпеки визначаються відповідно за табл.8.1, 8.2 [11].
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, привести 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 |
Рідка реалізація | Цілком можливе виникнення небезпеки хоча б раз |
Практично неймовірна реалізація | Виникнення небезпеки малоймовірне, але можливе хоча б раз |
Як ризик при виконанні якісного аналізу використовується ранг небезпеки. Ранг може приймати п'ять значень, що визначаються за табл.8.3 [11].
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 |
Рідка 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 потрібно.
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:
1) імовірність (Р) виникнення небезпеки;
2) очікувані втрати при реалізації небезпеки Е (найчастіше цю величину вимірюють у грошах);
3) ступінь ризику (R): R= Р × Е [11].
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 більш діючих методів захисту від неї, при виконанні кількісного аналізу використовують методику побудови "дерева відмов" [11].
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 питання: в результаті чого відбулася подія?
При побудові дерева відмов застосовують два види символів [11]:
1) логічні символи
"І" - вихідна подія відбувається, якщо усі вхідні події трапляються одночасно | |
"АБО" - вихідна подія відбувається, якщо трапляється будь-яка з вхідних подій |
2) 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 наступні 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) |
1. Із табл.8.4 вибрати варіант технічної системи. Для неї буде проведено аналіз ризику виникнення небезпек при її експлуатації.
2. Для обраної системи виконати якісний аналіз небезпек за наступним алгоритмом:
2.1) провести декомпозицію системи;
2.2) виявити небезпеки системи, які можуть виникнути в процесі її експлуатації;
2.3) визначити частини системи, що є джерелами цих небезпек, і оцінити їх якісні характеристики, заповнивши спеціальну форму (табл.8.5);
2.4) ввести обмеження на аналіз небезпек згідно з рангом небезпеки (табл.8.3).
3. Вибрати небезпеку, керуючись результатами якісного аналізу, і виконати для неї кількісний аналіз за наступним алгоритмом:
3.1) побудувати дерево відмов;
3.2) скласти логічне вираження для визначення імовірності головної події;
3.3) запропонувати захисні заходи;
3.4) скласти для кожного з захисних заходів нове логічне вираження для визначення імовірності головної події;
3.5) вказати ефект від упровадження заходів.
4. Зробити висновки.
Таблиця 8.4
Варіанти завдання | |
№ з/п | Технічні системи |
1 | Електричний чайник |
2 | Електрична соковижималка |
3 | Електричний дриль |
4 | Електрична м'ясорубка |
5 | Фен для сушіння волосся |
6 | Мікрохвильова піч |
7 | Тостер |
Таблиця 8.5
Визначення якісних характеристик небезпек | |||||
№ з/п | Елемент об’єкта | Небезпека | Якісний опис | ||
Категорія | Ймовірність | Ранг |
1. Виконати аналіз ризику виникнення небезпек при експлуатації побутової праски.
2. Проводимо декомпозицію системи (рис.8.1).