Задать вопрос юристу

Нахождение аварийного события

  Для анализа причинных связей в системе имеются два подхода: прямой анализ и анализ с обратным порядком. Анализ с прямым порядком начинается с определения перечня отказов и развивается в прямом направлении с определением последствий этих событий.

При этом используется прямая (индуктивная) логика: «Что случится, если откажет насос?» Анализ с обратным порядком начинается с отыскания опасного состояния системы. От этого состояния
54

в обратном направлении отыскиваются возможные причины появления этого состояния. При этом используется обратная (дедуктивная) логика: «Каким образом может отказать система?» Характерным примером использования прямого подхода является построение дерева событий, обратного - дерева отказов. При выполнении анализа в прямом порядке принимается набор последовательностей событий, и составляются соответствующие им сценарии, оканчивающиеся опасными состояниями. Для составления сценария необходимы данные по взаимосвязи элементов и топографии системы, а также данные по отказам элементов. Эти же данные необходимы и для построения дерева отказов.
Взаимосвязи элементов и топография системы. Система включает элементы оборудования, персонал, которые находятся в окружающей и социальной среде и подвергаются старению. Старение, окружающая среда и персонал могут влиять на систему только посредством влияния на элементы. Каждый элемент в системе связан с другими. Эти связи специфичны и могут по-разному проявляться в различных системах. При проведении анализа надежности системы необходимо уточнить взаимосвязи и топографию системы.
Характеристики отказов элементов. При анализе причинных связей основными данными являются данные по отказам. Отказы классифицируются на первичные, вторичные и ошибочные команды.
Первичный отказ элемента определяют как его нерабочее состояние, причиной которого является сам элемент. Эти отказы происходят при входных воздействиях, находящихся в номинальном диапазоне. Причина этих отказов - естественное старение.
Для вторичного отказа сам элемент не является причиной отказа. Их причина - предыдущие или текущие избыточные нагрузки на элементы. Эти нагрузки могут быть вызваны соседними элементами, окружающей средой или персоналом. Примером такого рода отказов может быть «Выход из строя устройства из-за повышенного напряжения в сети». Как правило, вторичные отказы не обеспечены данными по частоте (вероятности) отказов. Если же вид первичного или вторичного отказа определен и данные по нему известны, их рассматривают как исходные, которые в дереве отказов помещают в круг.
Ошибочные команды представляются в виде элемента, который находится в нерабочем состоянии из-за неправильного сигнала

управления или помехи при этом в отличие от двух предыдущих видов отказов может не требоваться ремонт для возвращения в исходное состояние. Пример ошибочной команды «Оператор не включил сигнал оповещения».
На рис. 1.19 приведены характеристики отказов элементов. Он включает «Отказ элемента», виды отказов, их характеристику и причины. На рис. 1.19 обозначено: 1 - первичный отказ; 2 - вторичные отказы; 3 - ошибочные команды; 4 - элементы в заданных режимах работы; 5 - избыточные напряжения; 6 - ошибочные команды; 7 - естественное старение; 8 - соседние элементы; 9 - окружающая среда; 10 - персонал предприятия.




Эвристические правила для построения дерева отказов. Алгоритм разработки отказа элемента приведен на рис. 1.20. Он включает первичный отказ, вторичный отказ и ошибочную коман-
56

ду. При анализе системы с использованием дерева отказов ошибочная команда является обычно событием «Состояние системы», которое следует разрабатывать детальнее, пока не будут найдены соответствующие события типа «Состояние элемента».

Рис. 1.20


При построении дерева отказов применяют семь основных правил, в соответствии с которыми необходимо: заменять абстрактные события менее абстрактными; разделять события на более элементарные; точно определять причины событий; связывать инициирующие события с событием типа «отсутствие защитных действий»; отыскивать совместно действующие причины событий; точно указывать место отказа элемента; детально разрабатывать отказы элементов в соответствии с электрической схемой, приведенной на рис. 1.20, где 1 - генератор; 2 - выключатель; 3 - электродвигатель; 4 - кабель; 5 - предохранитель.
Построение дерева отказов для сложных систем требует значительных затрат средств и времени. К тому же при построении неизбежны ошибки человека. Были разработаны различные методы, позволяющие упростить процесс построения дерева отказов, например метод построения дерева отказов при помощи таблиц решений. При этом используется компьютерная программа, что позволяет сравнительно быстро построить дерево отказов.
Построение дерева отказов. Рассмотрим пример построения дерева отказов для конечного события «отказ запуска электродвигателя» в системе рис. 1.21.



Дерево отказов является графическим представлением причинных взаимосвязей, полученных в результате прослеживания опасных ситуаций в системе в обратном порядке для отыскания возможных причин их возникновения. Таким образом, опасная ситуация в системе является конечным событием дерева отказов. В нашем случае полное конечное событие - «Отказ запуска электродвигателя при включении выключателя».
Это событие может быть вызвано тремя причинами: первичный отказ электродвигателя; вторичный отказ; ошибочная команда.
Первичный отказ - отказ электродвигателя в результате естественного старения. Вторичные отказы происходят из-за причин, лежащих за пределами, заданными техническими условиями, например, как: перегрев обмотки, недопустимые вибрации, неправильное обслуживание.
Ошибочные команды вызываются самопроизвольными управляющими сигналами или помехами. В нашем случае это «Отсутствие напряжения на электродвигателе».

Рис. 1.22


Дерево отказов для данной системы приведено на рис. 1.22, где п.о. и в.о. - первичный и вторичный отказы соответственно; каб. - кабель; вык. - выключатель; э.д. - электродвигатель; генер. - генератор; пред. - предохранитель.
Причины, приведшие к вторичному отказу, могли произойти в любое время до рассматриваемого момента t. Но процесс не рассматривается во времени, т.е. первичный или вторичный отказы в момент t являются конечными событиями, а детальный анализ не проводится. Иными словами, дерево отказов есть «Мгновенный» снимок системы в момент времени t. Первичное событие заключено в круге, поскольку является исходным событием, для которого есть данные по отказам. Вторичное событие не является полностью разработанным, поэтому помещается в ромб. Количественные характеристики вторичных отказов необходимо оценить соответствующими методами, после этого они становятся исходными событиями. Ошибочная команда «Нет напряжения на электродвигателе» возникает при отказе соседних элементов. В дереве отказов представлена более детальная проработка этого события. В итоге она приводит к событию «Предохранитель не проводит ток». Это событие может происходить как из-за первичного отказа предохранителя, так из-за вторичного отказа. Можно ввести соответствующую ошибочную команду, однако все элементы цепи рассмотрены ранее, и не было обнаружено отказов, вызывающих это событие. Следовательно, можно не учитывать данную ошибочную команду, т.е. дерево отказов построено полностью.
Дерево событий. Дерево событий используется для определения последовательности событий при аварии, при этом применяется прямая (индуктивная логика), т.е. задается вопрос: «Что случится, если ...?» Рассмотрим пример построения дерева отказов при аварии с потерей теплоносителя для типичной атомной электростанции (АЭС). Авария начинается с разрушения трубопровода, имеющего вероятность РА (рис. 1.23). Анализируются возможные варианты развития событий, которые могут последовать за разрушением трубопровода. Дерево событий изображает все возможные альтернативы (и их вероятности). На первой ветви рассматривается состояние электрического питания. Если питание есть, подвергается анализу аварийная система охлаждения активной зоны реактора.




Ее отказ с вероятностью РС1 может привести к расплавлению топлива и утечке радиоактивных продуктов. Работоспособность системы удаления радиоактивных отходов, в свою очередь, приводит к


Рис. 1.24


меньшим утечкам, чем в случае ее отказа. Рассмотрев все варианты дерева отказов, получаем различные варианты возможных утечек и их вероятности для различных сценариев развития аварии.
На практике в ряде случаев удается упростить построенное дерево отказов. В нашем примере в случае отказа электрического питания никакие системы защиты задействованы быть не могут. Упрощенное дерево отказов при аварии с потерей теплоносителя
62

на АЭС, приведенное на рис. 1.24, не содержит выбора в случае отсутствия электропитания. В этом случае происходит очень большая утечка с вероятностью .РАХ.РВ.
Подсчет количеств утечки радиоактивного материала для каждого варианта развития аварии и их графическое представление дает фактически кривую Фармера, которая служит оценкой надежности реактора. Кривая Фармера - зависимость между средней величиной радиоактивных утечек в атмосферу из реактора и вероятностью этого события - спадающая кривая, отделяющая область недопустимого риска (выше и правее) от области приемлемого риска (ниже и левее). 
<< | >>
Источник: Е.А. Крамер- Агеев, В.В. Костерев, И.К. Леденев, С.Г. Михеенко, Н.Н. Могиленец, Н.И. Морозова, С.И. Хайретдинов. Основы безопасности жизнедеятельности: учебное пособие. 2007

Еще по теме Нахождение аварийного события:

  1. 7.2. Определение места открытия наследства по месту нахождения имущества
  2. Нахождение клада.
  3. 7.2. Доказательства нахождения на иждивении и совместного проживания с наследодателем
  4. Статья 125. Подсудность дел по месту нахождения ответчика
  5. СНИЖЕНИЕ СРЕДНЕГО ВРЕМЕНИ НАХОЖДЕНИЯ В ОЧЕРЕДИ НА УЛУЧШЕНИЕ ЖИЛИШНЫХ УСЛОВИЙ С 20 ДО 7 ЛЕТ
  6. Статья 28. Предъявление иска по месту жительства или месту нахождения ответчика
  7. Фаза реконструкции событий
  8. 4 . 7. Специальные события
  9. 18.3. Аудит событий после отчетной даты
  10. 5.21. События после окончания отчетного периода
  11. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИСТОРИИ И ВСЕ СОБЫТИЯ ВОКРУГ НЕЕ
  12. Групповость как событие