5.5. Правила построения «дерева событий и отказов»
На втором этапе при изучении риска выявляются последовательности опасных ситуаций, приводящие к нежелательному событию или аварии. На второй стадии методики изучения риска строят «дерево событий и отказов».
«Дерево событий и отказов» довольно сложная система которая служит для определения причинных взаимодействий между исходными аварийными событиями, приводящими к аварии в системе и определения способов устранения вредных воздействий, а также способов и средств защиты.
Существуют следующие правила построения «дерева событий и отказов»:
1. Нежелательное событие (конечное событие) помещается сверху и соединяется с рядом более элементарных исходных отказов путем констатации событий и логических символов.
2. Анализ ограничивается выявлением только тех элементов системы и событий, которые приводят к данному конкретному отказу системы или аварии.
3. События разделяются на более элементарные, и точно определяются причины этих событий.
4. Анализ системы производится до тех пор, пока на всех ветвях не появятся первичные отказы.
5. Каждому логическому элементу присваивается буквенный символ.
6. Каждое исходное событие нумеруется.
Основные логические знаки представлены в табл.5.1.
Таблица 5.1
| Логические знаки | Описания |
| Выходное событие В происходит, если все входные события А1,А2....Аn случаются одновременно. Вероятность возникновения В: | |
| Выходное событие В происходит, если случается любое из входных событий А1,А2....Аn. Вероятность | |
| Наличие входа вызывает появление выхода тогда, когда происходит условное событие | |
| Выходное событие имеет место, если все входные события происходят в нужном порядке слева направо | |
| Выходное событие происходит, если случается одно (но не оба) из входных событий | |
|
| Выходное событие происходит, если случается m из n входных событий |
ПРИМЕЧАНИЕ: любой логический знак может иметь один или несколько входов, но только один выход (выходное событие).
Основные блоки «дерева событий и отказов».
1. Событие, вводимое логическим элементом. Это событие возникает в результате более элементарных исходных отказов и описывается символом:
Исходное базовое событие или исходный отказ (первичный отказ) отдельного элемента. Это событие обеспечено достаточными данными (сведениями по интенсивности отказов) и обозначается символом:
3. Вторичный отказ элемента обозначается символом:
На рис.5.3 приведен элементарный блок описания отказа элемента.
Отказ элемента
«или»
Первичный Вторичный Ошибочная
отказ отказ команда
Рис.5.3. Элементарный блок описания отказа элемента
Первичный отказ - нерабочее состояние элемента, причиной которого является он сам. Для расчета вероятности возникновения конечного события, круглые блоки должны представлять события, для которых имеются данные по надежности. Обычно исходное событие обуславливается определенным элементом и когда оно происходит, этот элемент надо отремонтировать или заменить.
Вторичный отказ происходит, когда сам элемент не является причиной отказа, а выходит из строя из-за избыточных напряжений на элемент, которые могут быть вызваны неправильными действиями персонала, выходом из строя соседних элементов, а также окружающей средой.
Ошибочные команды означают, что элемент находится в нерабочем состоянии из-за неправильного сигнала управления или какой-либо помехи.
Итак, «дерево событий и отказов» - это графоаналитический способ представления информации о возможных отказах системы. Он позволяет качественно и количественно оценить надежность системы. На рис.5.4. приведен пример построения «дерева событий и отказов» с конечным событием «пожар в помещении».
Возможные аварийные сочетания сценарии аварии):
и т.д.
Итак, перечислим основные этапы анализа «дерева событий и отказов».
Определяют вершину дерева - аварийное событие (пожар, взрыв, разрыв емкости, поражение электрическим током и т.д.);
Строят последовательность событий, которые ведут к конечному событию, используя символы событий и логические символы, т.е. строят совокупности сценариев аварий;
Проводят количественный и качественный анализ дерева.
Рис. 5.4. Пример построения «дерева событий и отказов»
Качественный анализ состоит в сопоставлении различных маршрутов, ведущих от исходных к конечному событию. Определяют наименьший набор исходных событий, приводящих к аварии.
Количественный анализ состоит в расчете вероятности возникновения аварии для всех маршрутов или частоты ее возникновения.
Ниже приведен пример расчета вероятности возникновения пожара для «дерева событий и отказов на рис. 5.4.
Методика расчета вероятности возникновения пожара Р(В).