Инициирующие события для аварий (аварийные ситуации). Человеческий фактор в проблеме безопасности.

Виды инициирующих событий.

Внутренние события - отказы технических устройств, влияющих на безопасность,

ошибочные действия персонала (так называемый «человеческий фактор»), пожары и др.

Внешние события - опасные природные явления, диверсии, несанкционированные

действия.

Аварийная ситуация с объектом — это сочетание условий и обстоятельств, создающих аварийные воздействия на объекты. Причинами аварийных ситуаций могут быть транспортные аварии, отказы технических устройств, опасные природные явления (удары молнии, землетрясения, ураганы, обвалы, наводнения и пр.), человеческий фактор.

Виды:

— режимные - возникающие при штатном функционировании объекта. Защита высокая.

— проектные - возникают при выходе за допустимые пределы штатных режимов.Защищенность достаточная.

— запроектные — с высокими ущербами и человеческими жертвами. Защищенность недостаточная.

— гипотетические — воздействие с нагрузкой.(Пр.: упал самолет на предприятие).Защищенность низкая и восстановлению объекты после аварии не подлежат.

Частоты аварийных ситуаций.

Вероятностная оценка определяется по оценкам вероятностей двух событий:

1) возникновения аварийной ситуации.

2) перерастания аварийной ситуации в аварию.

Количественно возможность наступления аварийной ситуации оценивается

частотой или (для редких событий) вероятностью реализации.

Наиболее вероятны аварии на участках маневрирования.

Частота возникновения аварийных ситуаций i -го типа λ aci (i = 1,..., m) для

произвольного образца объекта из совокупности, находящейся в эксплуатации, оценивается по имеющейся статистике аварийных ситуаций за достаточно продолжительный интервал времени или по теоретическим моделям. Совокупность частот λ aci (i = 1,..., m) является составной частью описания (модели) условий эксплуатации потенциально опасных объектов.

Человеческий фактор.

Применительно к персоналу обычно рассматривают два аспекта:

— неправильное решение, приводящее к ошибочным действиям, которые могут стать инициирующими событиями для аварий, либо способствуют развитию уже произошедшей аварийной ситуации в аварию;

— несанкционированные действия, которые являются предметом специального рассмотрения.(в алкагольном опьянении)

Ошибки персонала — это непреднамеренное воздействие на управляющие

органы или пропуск правильного действия; или непреднамеренное неправильное действие при техническом обслуживании систем, важных для безопасности.

Ошибочное решение — неправильное непреднамеренное выполнение или невыполнение ряда последовательных действий из-за неверной оценки

протекания технологических процессов.

Основными способами повышения надежности персонала являются:

— квалификационный и психофизиологический отбор и тренировка кандидатов на должности операторов;

— автоматизация рутинных операций, не требующих интеллектуальных усилий;

— усовершенствование рабочего места.

риск —это действие (поступок), выполняемое в условиях выбора в ситуации неопределенности, когда существует опасность в случае неудачи оказаться в худшем положении, а в случае удачи, наоборот — в лучшем.

6 Возникновение аварий и катастроф: негативные воздействия; нерегламентированные воздействия на техногенные объекты; трансформация аварийных воздействий.

Авария (повреждение, ущерб) — нежелательное событие в процессе хозяйственной деятельности, выход из строя, повреждение какого либо технического устройства или сооружения, сопровождающееся нарушением производственного процесса или функционирования системы и связанное с опасностью для человеческой жизни, материальными потерями, нарушениями окружающей среды.

Крупная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, значительный

материальный ущерб и другие тяжелые последствия, считается катастрофой.

Аварийный выброс — это поступление загрязняющих веществ в окружающую среду в результате аварии или нарушения технологического процесса.При аварийном выбросе в окружающую среду обычно поступают массы вещества, значительно превышающие обычные выбросы, в том числе могут поступать вещества, которые при нормальной эксплуатации не образуются.

Основными фазами развития аварии для функционирующих объектов являются:

— фаза инициирования, включающая этапы накопления механических повреждений оборудования, отклонений от заданных режимов эксплуатации, а также нарушения контроля за состоянием оборудования (в случае экстремальных внешних воздействий может протекать кратковременно). Заканчивается возникновением на объекте аварийной ситуации, которая может быть связана с начавшимися разрушениями и необратимыми отклонениями от условий нормальной эксплуатации;

— фаза развития аварийной ситуации, когда персонал и автоматические системы защиты теряют контроль за процессами, протекающими в объекте, и начинается высвобождение энергии, опасных веществ либо начинаются неконтролируемые реакции, при которых формируются поражающие факторы (образуются новые опасные вещества), представляющие угрозу для персонала и окружающей среды;

— фаза разрушения защитных оболочек и выхода поражающих факторов за защитные барьеры.

Всякая авария характеризуется исходными событиями, путями (каналами)

протекания и последствиями. Развитие аварии может идти по различным каналам с исходами, различающимися тяжестью последствий:

— повреждение объекта техносферы или его отдельных составных частей, связанное с потерей его работоспособности при использовании по назначению;

— разрушение потенциально опасного объекта, связанное с выходом вредных веществ за пределы объекта (пролив, выброс);

— инициирование взрывчатых превращений во взрывчатых веществах, связанное с формированием поражающих факторов взрыва;

— преждевременное срабатывание объектов одноразового применения;

— для функционирующих объектов нарушение нормального хода технологического процесса, при этом параметры объекта могут выйти за допустимые пределы, создавая предпосылки для формирования поражающих факторов и выхода за пределы объекта вредных веществ.

Аварии: проектные(для которых проектом определены исходные и конечные состояния и предусмотрены системы безопасности, обеспечивающие ограничение последствий аварии установленными пределами;)запроектные(вызываемые неучитываемыми для проектных аварий исходными состояниями и сопровождающимися дополнительными по сравнению с проектными

авариями отказами систем безопасности и реализациями ошибочных решений персонала, приводящими к тяжелым последствиям.

Пример. Источник опасности — железнодорожный транспорт. Опасное явление — авария поезда. Негативные факторы — ударные нагрузки при сходе подвижного состава с рельсов, термические воздействия в случае возникновения пожара. Объект воздействия — пассажиры, подвижной состав, график перевозок.Ущерб — ранения и гибель людей, потеря подвижного состава, задержка в перевозках грузов.

Нерегламентированные воздействия на технические объекты

Внешние воздействия на объекты рассматриваются при решении двух задач:

— оценки их негативного влияния на эффективность при функционировании

по назначению (оценка надежности, прочности, стойкости к внешним воздействиям);

— оценки безопасности объекта при эксплуатации для персонала и населения.

При этом рассматриваются две группы негативных факторов или воздействий:

а) нерегламентированные воздействия на технические объекты от различных источников, являющиеся инициирующими событиями для их аварий;

б) негативные факторы, формирующиеся в случае опасных явлений (в частности, аварий технических объектов) и приводящие к ущербу для населения, объектов экономики и окружающей среды.

Взаимодействие между различными объектами осуществляется в форме воздействий.В общем случае воздействие — это любые потоки вещества, энергии и информации, непосредственно образующиеся в окружающей среде или возникающие в результате антропогенной деятельности. Применительно к техническим объектам воздействие — это действие, направленное на какой-либо объект и определяющее его переход от одного состояния к другому, изменяющее его качество в том или ином направлении.

Воздействия могут быть двух видов: целенаправленные

(управляющие) и возмущающие. В теории надежности, стойкости,

безопасности рассматриваются возмущающие воздействия; целенаправленные воздействия рассматриваются в теории управления.

Регламентированные, т. е. допускаемые эксплуатационной документацией, воздействия тем не менее являются причиной отказов объекта вследствие процессов старения и износа составных частей объекта. Классы внешних воздействующих факторов (механические, климатические и другие природные факторы, биологические, радиационные, факторы электромагнитных полей, факторы специальных сред, термические).

Нерегламентированные воздействия — это воздействия на объекты внешних факторов с уровнями, превышающими допустимые для нормальных условий эксплуатации (например, электромагнитные наводки, возникающие при грозовых разрядах или в процессе контрольных проверок из-за ошибочных действий операторов; температура окружающей среды ниже 5 и выше 20 °С). Нерегламентированные воздействия кроме отказов могут также вызвать преждевременные срабатывания объектов одноразового применения.

Источниками нерегламентированных воздействий являются:

— окружающая среда (природные процессы и явления — низкие и высокие температуры, влажность и т. д., т. е. климатические, биологические факторы и др.);

— техносфера — удары и вибрации в процессе эксплуатации (например, при

перевозке объектов), аварийные ситуации с самим объектом (авария с транспортным средством, перевозящим объекты) или другими объектами, приводящими в соответствии с «эффектом домино» к аварийным воздействиям на объекты;

— общество — 1) несанкционированные действия со стороны персонала или злоумышленника (нарушителя), не регламентированные нормативно-технической и конструкторской документацией или осуществляемые без разрешения на их проведение; 2) поражающие воздействия со стороны террористических групп в мирное время и противника в военное время или в ходе военных конфликтов.

По источнику врзникновения:

- Аварийное воздействие на объект — это нерегламентированное воздействие, которое создается в результате попадания объекта в аварийную ситуацию и может привести к его аварии. Аварийное воздействие непосредственно на критичные узлы объекта называют аварийной нагрузкой.

- Поражающие воздействия создаются целенаправленно для разрушения объектов при вооруженном нападении.Основными видами поражающих воздействий являются воздействие на потенциально опасные объекты обычных средств поражения (пуль и осколков).

По физической природе:

технические объекты, которые могут привести к разрушению,

опасным срабатываниям его составных частей, т. е. к аварии.

Нерегламентированные воздействия на технические объекты делятся на

внутренние и внешние.

Внутренние — это воздействия на объекты, возникающие при исходных событиях аварии (в аварийных ситуациях), включая ударные волны, реактивные струи, летящие предметы, изменение параметров среды (давления, температуры и т.п.), пожары и др.

Внешние — это воздействие на объекты факторов природных явлений

(гроз, землетрясений и т. д.) и деятельности человека (аварии на воздушном, водном и наземном транспорте, диверсии и т. п.).

Трансформация аварийных воздействий

Аварийное воздействие на объект до его приложения к критичным составным частям взаимодействует с корпусом и другими составными

частями. Это приводит к его трансформации. Поэтому внешние воздействия непосредственно на критичные составные части будем называть аварийной или действующей нагрузкой. Таким образом, действующая нагрузка — это внешний фактор или совокупность внешних факторов, воздействующих на критичные составные части объекта и обуславливающих изменение их параметров. Действующая на составные части объекта нагрузка характеризуется уровнем (будем обозначать его через x) и дифференциальными (амплитудно-временными, пространственно-угловыми и спектрально-энергетическими) характеристиками.

Авария — это происшествие, в результате которого повреждена или разрушена техника, без гибели людей. Крупная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, значительный материальный ущерб и другие тяжелые последствия, считается катастрофой. Аварийный выброс — это поступление загрязняющих веществ в окружающую среду в результате аварии или нарушения технологического процесса.При аварийном выбросе в окружающую среду обычно поступают массы вещества, значительно превышающие обычные выбросы, в том числе могут поступать вещества, которые при нормальной эксплуатации не образуются. Основные фазы развития: 1. фаза инициирования, включающая этапы накопления механических повреждений оборудования 2. фаза развития аварийной ситуации, когда персонал и автоматические системы защиты теряют контроль за процессами и начинаются неконтролируемые реакции, при которых формируются поражающие факторы, представляющие угрозу для персонала и окружающей среды; 3. фаза разрушения защитных оболочек и выхода поражающих факторов за защитные барьеры.Всякая авария характеризуется исходными событиями, путями (каналами)протекания и последствиями. Развитие аварии может идти по различным каналам с исходами, различающимися тяжестью последствий. аварии: проектные (авария, для которой проектом определены исходные события и конечные состояния, в связи с чем предусмотрены системы безопасности) запроектные (вызывается не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями и приводит к тяжелым последствиям(ошибка персоонала, отказ оборудования) Нерегламентированные воздействия на технические объекты Внешние воздействия на объекты рассматриваются при решении двух задач: 1.оценки их негативного влияния на эффективность при функционировании по назначению (оценка надежности, прочности, стойкости к внешним воздействиям);

2. оценки безопасности объекта при эксплуатации для персонала и населения.

При этом рассматриваются две группы негативных факторов или воздействий: а) нерегламентированные воздействия на технические объекты от различных источников, являющиеся инициирующими событиями для их аварий; б) негативные факторы, формирующиеся в случае опасных явлений (в частности, аварий технических объектов) и приводящие к ущербу для населения, объектов экономики и окружающей среды.

В общем случае воздействие — это любые потоки вещества, энергии и информации, непосредственно образующиеся в окружающей среде или возникающие в результате антропогенной деятельности. Применительно к техническим объектам воздействие — это действие, направленное на какой-либо объект и определяющее его переход от одного состояния к другому, изменяющее его качество в том или ином направлении. виды: целенаправленные (относ к управл-ю) и возмущающие( относятся к безопасности).

Классификация возмущающих: кратковрем и долговрем, внезапно действ и постоянно, по источн: окр среда, техносф и общество, по виду: механич, климатич, биологич, радиационн, термические, регламентированные(допускаемые эксплуатационной документацией) и нерегламентированные т.е внешние факторы (аварийные(случайно), порожающие(специально для разрушения)) источники: окр среда, техносфера(удары, вибрация), общество (чел-й фактор) делятся на внутренние и внешние: Внутренние (технич состояние) Внешние (прир явления, чел фактор) Трансформация аварийных воздействий (переростание аварийных ситуаций из одной степени тяжести в другую).