Оценивание риска на объекте "Реконструкция системы ППД Северокамского месторождения"

дипломная работа

- построение полей поражающих факторов, возникающих при различных сценариях развития аварии;

- оценку последствий воздействия поражающих факторов аварии на человека или материальные объекты.[3]

4.1.3 Разработка рекомендаций по уменьшению риска

Разработка рекомендаций по уменьшению риска является заключительным этапом анализа риска. В рекомендациях представляются обоснованные меры по уменьшению риска, основанные на результатах оценок риска.

Меры по уменьшению риска могут носить технический и (или) организационный характер. При выборе мер решающее значение имеет общая оценка действенности и надежности мер, оказывающих влияние на риск, а также размер затрат на их реализацию.

На стадии эксплуатации опасного производственного объекта организационные меры могут компенсировать ограниченные возможности для принятия крупных технических мер по уменьшению риска.

При разработке мер по уменьшению риска необходимо учитывать, что вследствие возможной ограниченности ресурсов в первую очередь должны разрабатываться простейшие и связанные с наименьшими затратами рекомендации, а также меры на перспективу.

В большинстве случаев первоочередными мерами обеспечения безопасности, как правило, являются меры предупреждения аварии. Выбор планируемых для внедрения мер безопасности имеет следующие приоритеты:

- меры по уменьшению вероятности возникновения аварийной ситуации, включающие:

- меры по уменьшению вероятности возникновения инцидента,

- меры по уменьшению вероятности перерастания инцидента в аварийную ситуацию;

- меры по уменьшению тяжести последствий аварии, которые, в свою очередь, имеют следующие приоритеты:

- меры, предусматриваемые при проектировании опасного объекта (например, выбор несущих конструкций, запорной арматуры),

- меры, относящиеся к системам противоаварийной защиты и контроля (например, применение газоанализаторов),

- меры, касающиеся готовности эксплуатирующей организации к локализации и ликвидации последствий аварий.

При необходимости обоснования и оценки эффективности предлагаемых мер по уменьшению риска рекомендуется придерживаться двух альтернативных целей их оптимизации:

- при заданных средствах обеспечить максимальное снижение риска эксплуатации опасного производственного объекта;

- при минимальных затратах обеспечить снижение риска до приемлемого уровня.[3]

4.2 Показатели степени риска ЧС

Риск аварии - мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий. В соответствии с РД 03-418-01 основными количественными показателями риска аварии являются:

- технический риск - вероятность отказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за определенный период функционирования опасного производственного объекта;

- индивидуальный риск - частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых факторов опасности аварий;

- потенциальный территориальный риск (или потенциальный риск) - частота реализации поражающих факторов аварии в рассматриваемой точке территории;

- коллективный риск - ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенный период времени;

- социальный риск, или F/N кривая - зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации опасностей;

- ожидаемый ущерб - математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии, за определенный период времени.[3]

4.2.1 Индивидуальный риск

Индивидуальный риск R, год-1, определяют по формуле

(1)

где Qn1 - условная вероятность поражения человека при реализации i-й ветви логической схемы;

Q(Ai)- вероятность реализации в течение года i-й ветви логической схемы, год-1;

n - число ветвей логической схемы.

Условная вероятность Qn, поражения человека избыточным давлением, развиваемым при сгорании газопаровоздушных смесей, на расстоянии r от эпицентра рассчитывают следующим образом:

- вычисляются избыточное давление dp и импульс i

- исходя из значений dp и i, вычисляют значение «пробит» - функции Рr по формуле

, (2)

где

, (3)

где Дp- избыточное давление, Па;

i- импульс волны давления, Па*с;

С помощью таблицы 7 определяют условную вероятность поражения человека.

Таблица 7 - Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от Рr

Условная вероятность поражения (Qni)

Рr

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

-

2,67

2,95

3,12

3,25

3,36

3,45

3,52

3,59

3,66

10

3,72

3,77

3,82

3,90

3,92

3,96

4,01

4,05

4,08

4,12

20

4,16

4,19

4,23

4,26

4,29

4,33

4,36

4,39

4,42

4,45

30

4,48

4,50

4,53

4,56

4,59

4,61

4,64

4,67

4,69

4,72

40

4,75

4,77

4,80

4,82

4,85

4,87

4,90

4,92

4,95

4,97

50

5,00

5,03

5,05

5,08

5,10

5,13

5,15

5,18

5,20

5,23

60

5,25

5,28

5,31

5,33

5,36

5,39

5,41

5,44

5,47

5,50

70

5,52

5,55

5,58

5,61

5,64

5,67

5,71

5,74

5,77

5,81

80

5,84

5,88

5,92

5,95

5,99

6,04

6,08

6,13

6,18

6,23

90

6,28

6,34

6,41

6,48

6,55

6,64

6,75

6,88

7,05

7,33

-

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

99

7,33

7,37

7,41.

7,46

7,51

7,58

7,65

7,75

7,88

8,09

4.2.2 Потенциальный (территориальный) риск

Потенциальный риск определяется как распределение частоты реализации поражающих факторов возможных ЧС на территории объекта и за его пределами в виде изолиний индивидуального риска. То есть потенциальный (территориальный) риск - это индивидуальный риск в каждой точке территории объекта.

4.2.3 Коллективный риск

Коллективный риск - это ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенный период времени. Количественно это выражается как сумма произведений ожидаемого количества аварий на количество человек, пострадавших в каждой аварии:

, (4)

где Rкол - коллективный риск;

P(Ai) - вероятность происхождения i- той аварии, это ничто иное как ожидаемое количество аварий i- того типа за определенный промежуток времени (год);

Niпораж - количество пораженных при i- той аварии;

n - количество всех аварий.

4.2.4 Социальный риск

Социальный риск, или F/N кривая - зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации опасностей.

4.3 Построение всего множества сценариев возникновения и развития аварии

Множество причин возникновения аварийной ситуации можно поделить на четыре класса:

- отказы оборудования;

- отклонение от технологического регламента;

- ошибки производственного персонала;

- внешние причины (стихийные бедствия, катастрофы, диверсии и т.д.);

Для анализа фазы инициирования аварий, вызываемых отказами оборудования, используется метод дерева неполадок. Одним из главных достоинств метода является систематичное, логически обоснованное построение множества отказов элементов системы, которые могут приводить к аварии.

Результатом анализа дерева неполадок является перечень комбинаций отказов оборудования. Каждая такая комбинация (минимальная прерывающая совокупность) является минимальным набором отказов оборудования, одновременная реализация которых приводит к аварии.

Дерево неполадок - это графическое представление логических связей между отказами оборудования и аварийными ситуациями.

Отказы, входящие в структуру дерева неполадок, могут быть поделены на три группы:

- Первичные отказы.

- Вторичные отказы.

- Отказы управления.

К первичным отказам относятся отказы оборудования, которые произошли при условиях, в которых обычно функционирует данное оборудование. Вторичные отказы происходят вследствие изменения условий работы оборудования, в частности из-за отклонений от технологического регламента. Отказы управления имеют место, когда нормально функционирующее оборудование не получает по каким-либо причинам управляющих сигналов, что приводит в конечном счете к его неправильной работе.

Одной из задач анализа дерева неполадок является определение перечня первичных отказов, приводящих к созданию аварийной ситуации. Вторичные отказы и отказы управления являются промежуточными событиями, которые требуют дополнительного анализа, для выявления приводящих к их возникновению первичных событий.

Анализ дерева неполадок выполняется в четыре стадии:

- постановка задачи;

- разработка дерева неполадок;

- определение минимальных прерывающих совокупностей;

- ранжирование этих совокупностей.

Отклонения от технологического регламента, способные приводить в конечном счете в возникновению аварийной ситуации, могут носить как случайный, так и детерминированный характер. К первым относятся погодные условия, разброс параметров сырья и реагентов, условия перемешивания, колебания напряжения в сети электроснабжения и т.п. Ко вторым относятся изменения проходных сечений в процессе эксплуатации оборудования, изменение эффективность фильтров, теплообменников, катализаторов и т.д.

Каждый технологический процесс характеризуется некоторым набором переменных процессов, отклонения которых от своих рекомендованных значений могут приводить к непредвиденным химических реакциям, превышению рабочего давления и (или) температуры и, как следствие, к повреждению (разрушению) технологического оборудования. Для оценки устойчивости процесса используются различные методы. Например, метод контрольных карт.

Ошибки персонала - это действие, которое выполняется или не выполняется при некоторых условиях. Это могут быть физические действия (поворот рукоятки) или действия, связанные с умственной деятельностью (диагностика отказов или принятие решения).

Для анализа ошибок персонала используются различные методики, содержащие:

- определение перечня задач (действий), которые решает (выполняет) или должен решать (выполнять) оператор;

- представление с помощью декомпозиции каждой такой задачи (действия) в виде комбинации элементарных действий в целях выявления среди них наиболее подверженных ошибкам и определения точек взаимодействия оператора и системы;

- использование данных, получаемых из записей о предшествующих событиях;

- определение наличия условий, влияющих на частоту ошибок, к которым относятся стрессы, уровень тренированности и качество систем информации.

Внешние события могут инициировать аварии на различных объектах. Хотя частота наступления таких событий достаточно мала, они могут приводить к крупномасштабным последствиям.

Внешние события могут быть поделены на две категории:

- природные явления: землетрясения, наводнения, ураганы, высокая температура, грозовые разряды и т.д.;

- явления, возникающие в результате деятельности людей: авиакатастрофы, падение ракет, деятельность соседних промышленных объектов, диверсии и т.д.[3]

4.4 Оценка частот реализации каждого из сценариев возникновения и развития аварии

Оценка частоты реализации различных сценариев аварии определяется с использованием метода деревьев событий. Во многих случаях информация о частоте аварий, требуемая для проведения анализа риска, может быть получена непосредственно из записей о работе исследуемой системы или из записей о работе других подобных систем. Число зарегистрированных отказов должно быть поделено на общую длительность времени работы для определения частоты отказов. Численным результатом данного метода является математическое ожидание частоты, а не вероятность.

Для анализа возможных сценариев развития аварии используют метод дерева событий. Данные метод позволяет проследить возможные аварийные ситуации, возникающие вследствие реализации отказа оборудования или прерывания процесса, которые выступают в качестве исходных событий. В отличие от метода дерева неполадок анализ дерева событий представляют собой «осмысливаемый вперед» процесс, то есть процесс, при котором пользователь начинает с исходного события и рассматривает цепочки последующих событий, приводящих к аварии.

Основная процедура анализа дерева событий включает четыре стадии:

- определение перечня исходных событий;

- определение «безопасных действий» для каждого исходного события;

- построение дерева событий;

- описание общей последовательности событий;

К «безопасным действиям» относятся ответные действия, направленные на устранение влияния реализовавшегося исходного события. Они включают:

- работу системы зашиты, включая системы автоматического отключения;

- работу сигнализации, предупреждающую персонал о происшедших событиях;

- действия персонала, выполняемые по сигналу тревоги или в соответствии с технологическим регламентом;

- защитные и сдерживающие методы, направленные на ограничение влияния исходных событий.

Исследователь должен определить все безопасные действия, которые могут изменить результат реализации исходного события, причем в той хронологической последовательности, в которой их предусмотрено принимать. Успех или неуспех безопасных действий включается в дерево событий.

На первом шаге построения дерева событий перечисляются исходные события и безопасные действия. Исходное событие записывается в левой части листа. А безопасные действия в хронологическом порядке - в верхней части листа. Далее исследователь должен определить, как успех или неуспех безопасного действия влияет на ход развития процесса. Если такое влияние существует, то в структуру дерева событий включается точка ветвления, в которой добавляется восходящий участок в случае успеха или нисходящий - в случае неуспеха безопасного действия. Если безопасное действие не влияет на развитие процесса, горизонтальная линия продолжается до следующего безопасного действия. Каждая точка ветвления создает новые пути развитии процесса, которые также должны быть исследованы.

Делись добром ;)