ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.08.2024
Просмотров: 282
Скачиваний: 1
Члены произведения первого слагаемого формулы (П.2.3) отличаются от аналогичных членов второго слагаемого тем, что величины вероятностей очень малы, а величины ущербов очень высоки.
Условимся далее под термином “риск” или “техногенный риск” понимать риск Rа при нештатном функционировании ОПО.
Для оценки техногенного риска сначала определим событие Bi через события А и Ci:
Bi = A ∩Сi |
(П.2.4.) |
Так как события А и Ci являются совместными, то искомая вероятность события, связанного с причинением ущерба Ui сторонним объектам, определяется как
P(Bi )= P(A ∩Ci )= P(A)P(Ci A) |
(П.2.5) |
Подставляя выражение (П.2.5) в формулу (П.2.3), получим
R = Ra + Rш = ∑P(A)P(Ci A)Ui +Uоос +Uтэо |
(П.2.6) |
или в более сжатом виде для техногенного риска Rа:
Ra = ∑P(A)P(Ci A)Ui =[P(A)][∑P(Ci A)Ui ] |
(П.2.7) |
Первый член [P(A)] произведения (П.2.7) описывает причинные составляющие техногенного риска Rа, а второй член - P(Ci/A).Ui - последствия возможной аварии.
Оценка последствий возможных аварий на ОПО, т.е. нахождение в выражении (П.2.7) второго члена, в настоящее время достаточно изучена – существуют многочисленные методики оценок последствий, которые хорошо зарекомендовали себя на практике. В большинстве своем они базируются на методах анализа “деревьев сценариев развития аварии”. На рис.П.2.1 приведен пример одного из таких “деревьев”.
Таким образом, анализ последствий возможных аварий привязан к конкретному объекту и отражает его индивидуальную специфику (место расположения, энергетические запасы, особенности технологии и т.д.).
Сложнее обстоит дело с оценкой величины вероятности возникновения самой аварии P(A). Существующие методики оценки величины P(A) сложны, громоздки и трудоемки в основном из-за отсутствия, неточности и неопределенности исходных данных.
154
|
|
|
СЦЕНАРИЙ 1. |
|
|
|
Условная вероятность сценария P(C1|A) = 0,5 |
|
|
|
Ущерб U1 = 100 ед. |
|
|
|
|
|
|
|
|
АВАРИЯ |
|
|
|
произошла |
|
|
СЦЕНАРИЙ 2. |
∑ P(Ci\A) = 1,0 |
|
|
Условная вероятность сценария Р(С2|А) = 0,3 |
|
|
|
Ущерб U2 = 500 ед. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СЦЕНАРИЙ 3. |
|
|
|
Условная вероятность сценария Р(С3|А) = 0,2 |
|
|
|
Ущерб U3 = 100 ед. |
|
|
|
|
|
Рис.П.2.1. Дерево исходов аварии. |
Поэтому на практике обычно величину P(A) принимают как среднестатистическую по отрасли для данного типа ОПО, что не всегда отражает специфику декларируемого ОПО. К тому же из рассмотрения выпадает целый класс причин возникновения аварий и соответственно становится затруднительным рекомендовать индивидуальные меры безопасности, направленные на снижение вероятности возникновения аварии для конкретного ОПО, хотя, как показывает практика, меры по снижению вероятности аварии на 2…3 порядка эффективнее мер, направленных на снижение возможных ущербов по критерию “затраты – результаты”.
Наиболее часто при анализе риска ОПО употребляется термин “вероятность (частота) аварии”, который используется с размерностью 1/год. Условимся далее обозначать величину, характеризующую повторяемость события-аварии, как λ (1/год). Величину λ можно легко вычислить для некоторой отраслевой совокупности действующих объектов, если известна статистика аварий по отрасли за несколько последних лет:
Число аварий |
(П.2.8) |
λ = (Число объектов)(Период рассмотрения) |
Оцененная подобным образом среднеотраслевая характеристика λотр не отражает индивидуальность конкретного ОПО, а поэтому затруднительно ранжировать ОПО по степени опасности и, следовательно, рекомендовать внедрение конкретных (адресных) мер безопасности на определенных ОПО в первую очередь, т.е. в конечном счете, эффективно расходовать и распределять ресурсы на совершенствование безопасности.
Такую же размерность имеет и средняя интенсивность аварий на ОПО, которая линейно зависит от средней интенсивности выполняемых на
155
ОПО работ (In).Так как для “идеального” ОПО P(A) = const в силу свойства устойчивости частоты, то
λ = P(A)Iп |
(П.2.9) |
Вкачестве временного периода усреднения обычно принимают 1 (один) год.
Вкачестве случайной величины выбирается момент времени наступления отказа t или интервал времени между двумя последовательными отказами t (оценивается в часах для простых элементов). Имея статистические оценки этих случайных величин, можно вычислить другие важные
втеории надежности показатели – безотказность, наработка на отказ и др.
Установив функцию распределения этих случайных величин t или t, можно вычислить вероятность наступления отказа за какой-то промежуток времени.
Известно, что вероятность Pk( t) наступления k событий-отказов для простого элемента (узла) за интервал времени t выражается законом распределения Пуассона:
Pk ( t)= |
(λ t)k |
e−λ t |
(П.2.10) |
|
k! |
||||
|
|
|
Из (П.2.10) следует, что функция плотности вероятности случайной величины t для простейшего потока событий-отказов имеет вид показательного (экспоненциального) распределения с параметром λ:
f ( t)= λe−λ t |
(П.2.11) |
где λ трактуется как интенсивность (плотность) потока событийотказов.
При условии известной малости величин интенсивности λ и вероятности аварий Р(А) можно пренебречь видом функции "“плотности вероятности"” f( t) на интересующем нас участке и принять ее постоянной, т.е. f( t) =λ. Тогда справедливы следующие соотношения:
P t (At )= λ[ t =1год], |
(П.2.12) |
где P t (At) – это вероятность события At, т.е. наступления аварии в течение года.
Вероятность P t (At) – безразмерная величина и численно совпадает с интенсивностью аварий λ на ОПО. Величину интенсивности аварий λ можно легко оценить, опираясь на соотношение (П.2.9).
Таким образом, при анализе риска используются понятия “интенсивность” и “вероятность” аварии, которые в силу редкости событий-аварий численно совпадают, но имеют различные размерности:
156
-интенсивность аварий λ (1/год) – плотность потока событий-
аварий во времени, прямо пропорциональна интенсивности работ In с коэффициентом пропорциональности, равным Р(А);
-вероятность аварии Р(А) (безразмерная величина) – числовая характеристика уровня опасности конкретного ОПО; одна из основных составляющих техногенного риска.
Величина вероятности события, что “отказ произойдет за определенный период времени” P t (At), которая широко используется в теории надежности для анализа отказов простых элементов и узлов, неприменима в анализе риска сложных систем (ОПО), так как в этом случае исследователей интересует сам факт аварийного события, и в меньшей степени – конкретный момент времени наступления отказов как случайная величина t.
Функция плотности интервалов времени между двумя последовательными авариями f( t) для ОПО может не иметь экспоненциального распределения. Значения Р(А) реально очень малы, а поэтому и математический аппарат случайных величин теории вероятностей в данном случае малоэффективен.
Одним из возможных решений создавшейся проблемной ситуации является численная оценка вероятности P(A) возникновения аварии на ОПО с помощью имитационного моделирования (ИМ) процесса возникновения происшествия в системе “Оператор – Оборудование – Рабочая среда”. Такое моделирование в известной степени является компромиссным решением между неопределенностью исходных данных и точностью получаемых оценок. Кроме того, с помощью ИМ можно оптимизировать применение комплекса мер безопасности, направленных на снижение Р(А), т.е. предупреждения аварий на конкретном ОПО.
157
Приложение 3. Физико-химические свойства веществ
№ |
Наименование вещества |
Химическая формула |
Мол. |
Плотность |
Темпера- |
Давление |
Темпе- |
Нижний кон- |
|
п/п |
|
|
масса |
при 20оС, |
тура кипе- |
насыщен |
ратура |
центр. предел |
|
|
|
|
г/моль |
кг/м3 |
ния, оС |
ных паров |
вспыш |
воспламенения |
|
|
|
|
|
|
|
при 20 оС, |
ки, |
|
|
|
|
|
|
|
|
мм.рт.ст. |
оС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% об. |
г/м-3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Амилацетат (пентилаце- |
СН3СОО(СН2)4СН3 |
130,19 |
875,0 |
149 |
- |
43 |
1,1 |
69,9х |
|
тат) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Амилбутират (пентилбу- |
СН3СН2СН2СОО |
158,24 |
862,9 |
186,4 |
- |
70 |
0,8 |
56,5х |
|
тират) |
(СН2)4СН3 |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Амилпропионат (пентил- |
СН3СН2СОО(СН2)4СН3 |
144,22 |
871,4 |
168,6 |
2,18 |
56 |
0,9 |
57,9х |
|
пропионат) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Амилфорамиат (пентил- |
НСОО(СН2)4СН3 |
116,16 |
885,3 |
130,4 |
- |
30 |
1,5 |
77,8х |
|
формиат) |
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Амиловый спирт |
СН3(СН2)4ОН |
88,146 |
814,4 |
138 |
2,8 |
49 |
1,3 |
51х |
|
(1-пентанол) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
Анилин |
C6H5NH2 |
93,13 |
1022 |
184,4 |
0,3 |
76 |
1,3 |
54х |
7. |
Ацетальдегид (этаноль) |
CH3CHO |
44,05 |
783 |
20,2 |
755 |
-38 |
4 |
73 |
8. |
Ацетон |
CH3COCH3 |
58,08 |
790,8 |
56,24 |
175 |
20 |
2,5 |
60 |
9. |
Ацетонитрил |
CH3CN |
41,05 |
783 |
81,6 |
73 |
2 |
3 |
50 |
10. |
Ацетофенон |
C6H5COCH3 |
120,2 |
1026 |
202,3 |
0,3 |
86 |
1,1 |
59х |
159
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11. |
Бензол |
C6H6 |
78,12 |
879 |
80,1 |
75 |
-11 |
1,4 |
49 |
12. |
Бензинхлорид |
C6H5CH2Cl |
126,59 |
1100 |
179,3 |
0,9 |
60 |
1,1 |
55 |
13. |
Бутилацетат |
CH3COO(CH2)3CH3 |
116,16 |
882,5 |
126,5 |
9,99 |
29 |
1,4 |
72,6х |
14. |
Бутилбутират |
CH3(CH2)2COO(CH2)3 |
144,22 |
870,9 |
166,6 |
- |
54 |
1,0 |
64х |
15. |
Бутиловый спирт |
CH3(CH2)3OH |
74,12 |
809,8 |
117,5 |
5 |
35 |
1,8 |
59,5х |
|
(1-бутанол) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16. |
вторБутиловый спирт (2- |
CH3CH(OH)CH2CH3 |
74,12 |
806,5 |
99,5 |
13 |
24 |
2,2 |
72,8х |
|
бутанол) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17. |
третБутиловый спирт |
(CH3)3COH |
74,12 |
788,7 |
82,4 |
30 |
12 |
2,4 |
79,4х |
|
(2-метил- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-пропанол) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18. |
Бутилпропионат |
CH3CH2COO(CH2)3CH3 |
130,19 |
875,4 |
146 |
3,5 |
43 |
1,1 |
63,9х |
19. |
Бутилформиат |
HCOO(CH2)3CH3 |
102,12 |
888,5 |
106,8 |
21,9 |
15 |
1,8 |
82х |
20. |
Бутилцаллозольв (бутилг- |
HOCH2CH2O(CH2)3CH3 |
1183,2 |
901 |
171 |
0,6 |
61 |
1,3 |
60 |
|
ликоль) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21. |
Н-гексан |
CH3(CH2)4CH3 |
86,18 |
659,35 |
68,8 |
120 |
-20 |
1,2 |
46,2 х |
22. |
2-гексанон |
CH3(CH2)3COCH2 |
100,16 |
817 |
127,2 |
2,6 |
23 |
1,2 |
50 |
23. |
Гексилацетат |
CH3COO(CH2)5CH3 |
144,22 |
877,9х |
171,5 |
- |
57 |
0,96 |
61,8 х |
24. |
Гексилбутират |
CH3(CH2)2COO(CH2)5CH3 |
172,27 |
865 |
205 |
- |
84 |
0,68 |
52,3 х |
25. |
Н-гиксиловый спирт |
CH3(CH2)5OH |
102,18 |
813,6 |
155,7 |
0,4 |
62 |
1,14 |
52 х |
|
(1-гексанол) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26. |
Втор-гексиловый спирт |
CH3(CH2)3CH(OH)CH3 |
102,18 |
815,9 |
139,9 |
1,4 |
50 |
1,33 |
60,7 х |
|
(2-гексанол) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
160