Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
 МегаЛекции

Анализ видов, последствий и критичности отказов

НА ПРАВАХ РУКОПИСИ

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»

 

Методические указания к практическому занятию

Изучение анализа видов, последствий и критичности отказа

 

по дисциплине

Надежность и устойчивость технических систем,

Управление рисками

для обучающихся по направлению 

20.04.01 – Техносферная безопасность

Курган 2018
Кафедра:    «Экология и безопасность жизнедеятельности»

 

Дисциплина: «Надежность и устойчивость технических систем,

управление рисками» (направление 20.04.01 – Техносферная безопасность

 

Составили:    доцент, канд. техн. наук Левашов С.П.

                       доцент, канд. техн. наук Микуров А.И.

Утверждены на заседании кафедры «  »                      20__ года

                                                             

 

Рекомендованы методическим советом университета

 

                                                           «  »                     20__ года

 

 

Содержание

Введение. 4

1. Анализ видов, последствий и критичности отказов. 5

Таблица 1 - Матрица "вероятность – тяжесть последствий". 5

2. Контрольные вопросы и задания. 8

Список использованных источников. 11

 

Введение

Риск присутствует в любой деятельности человека. Он может относиться к здоровью и безопасности (учитывая, например, как немедленные, так и долгосрочные последствия для здоровья от воздействия химических веществ). Риск может быть экономическим, например, приводящим к уничтожению оборудования и продукции вследствие пожаров, взрывов или других аварий. Задачей управления рисками является контроль, предотвращение или сокращение гибели людей, снижение заболеваемости, снижение ущерба, урона имуществу и логически вытекающих потерь, а также предотвращение неблагоприятного воздействия на окружающую среду.

Процесс управления риском охватывает различные аспекты – от идентификации и анализа риска до оценки его допустимости и определения потенциальных возможностей снижения риска посредством выбора, реализации и контроля соответствующих управляющих действий. Анализ техногенного риска является составной частью процесса управления промышленной безопасностью. Он заключается в использовании всей доступной информации для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий. Результаты анализа риска используются при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономическом анализе безопасности по критериям "стоимость - безопасность - выгода", оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и при других процедурах, связанных с анализом безопасности.

Основные задачи анализа риска заключаются в представлении лицам, принимающим решения объективной информации о состоянии промышленной безопасности объекта; сведений о наиболее опасных, "слабых" местах с точки зрения безопасности; обоснованных рекомендаций по уменьшению риска.

Целью проведения практических занятий является изучение и систематизация теоретических основ управления риском, приобретение навыков по применению количественных и качественных методов анализа опасностей и оценки риска. В процессе занятий студенты должны изучить математический аппарат анализа техногенного риска; алгоритмы исследования опасностей; методы качественного и количественного анализа надежности и риска.  

 Важнейшим элементом обеспечения безопасности является использование программных средств, предназначенных для обнаружения и идентификации скрытых факторов угрозы, прогнозирования угрожаемых ситуаций и построения сценариев их развития. Поэтому значительный объем практических занятий отведен изучению современных программных средств, используемых для этих целей.

Анализ видов, последствий и критичности отказов

Анализ вида, последствий и критичности отказа (АВКПО) проводят с целью обоснования, проверки достаточности, оценки эффективности и контроля за реализацией управляющих решений, направленных на совершенствование конструкции, технологии изготовления, правил эксплуатации, системы технического обслуживания и ремонта объекта и обеспечивающих предупреждение возникновения и/или ослабление тяжести возможных последствий его отказов, достижение требуемых характеристик безопасности, экологичности, эффективности и надежности.

АВКПО является количественным методом. В нем каждый вид отказа ранжируется с учетом двух составляющих критичности – вероятности (или частоты) и тяжести последствий отказа. Понятие критичности близко к понятию риска и может быть использовано при более детальном количественном анализе риска аварии. Результаты анализа представляются в виде таблиц с перечнем оборудования, видом и причин возможных отказов, частотой, исследованиями, критичностью, средствами обнаружения неисправности и рекомендациями по уменьшению опасности.

Согласно методу рекомендуются показатели (индексы) уровня и критерии критичности по вероятности и тяжести последствий отказа (события). При анализе выделяют 4 группы, которым может быть нанесен ущерб от аварии: персонал, население, окружающая среда и материальные объекты.

Критерии отказов по тяжести последствий делят на 4 категории: к атастрофический (категория IV) – приводящий к смерти людей, существенному ущербу объекта, наносящий невосполнимый ущерб окружающей среде; к ритический (категория III), некритический (категория II) отказы – соответственно угрожающие и не угрожающие жизни людей, потере объекта, окружающей среде; отказ с пренебрежимо малыми последствиями (категория I) – отказ, не относящийся по своим последствиям ни к одной из первых трех категорий.

Отказы категорируют по степени риска. Для ранжирования отказов по АВПКО строят матрицы «вероятность отказа – тяжесть последствий» (таблица 1), при ранжировании выделяют 4 ранга:

·   ранг А - обязателен детальный анализ риска, требуются меры безопасности для снижения риска;

· ранг В - желателен детальный анализ риска, требуются меры безопасности;

· ранг С - рекомендуется проведение анализа риска и принятие мер безопасности;

· ранг Д - анализ и принятие мер безопасности не требуются.

Таблица 1 - Матрица "вероятность – тяжесть последствий"

Ожидаемая частота

Возникновения (1/год)

Тяжесть последствий
Катастрофический отказ Критический отказ Некритический отказ Отказ с пренебрежимо малыми последствиями
Частый отказ >1 А А А С
Вероятный отказ 1-10-2 А А В С
Возможный отказ 10-2-10-4 А В В С
Редкий отказ 10-4-10-6 А В С Д
Практически невероятный отказ <10-6 В С С Д

 

Критерии могут применяться для ранжирования опасности и определения степени риска всего промышленного объекта. В этом случае ранг А соответствует наиболее высокой (неприемлемой) степени риска объекта, требующей незамедлительных мер по обеспечению безопасности. Соответственно, показатели В, С отвечают промежуточным степеням риска, а ранг Д – наиболее безопасным условиям. Проблема заключается в учете вкладов риска неполадок (отказов) составных частей промышленного объекта в общий риск аварии.

Методика АВПКО основана на положении ГОСТ 27.310-95 «Анализ видов, последствий и критичности отказов» [15] и является достаточно упрощенной. Согласно методике критичность отказа (С) определяется как произведение 3-х составляющих, выраженных в шкалах от 1 до 10 и характеризующих вероятность возникновения аварийной ситуации (В1, таблица 2), тяжесть ее последствий (В2, таблица 3) и вероятность устранения причины аварийной ситуации (В3, таблица 4):

 

С = В1 × В2 × В3                                            (1)

 

Таблица 2 - Оценки вероятностей отказов в баллах

 

Виды отказов по вероятности возникновения за время эксплуатации Ожидаемая вероятность отказов, оцененная расчетом или экспериментным путем Оценка вероятности отказа в баллах В 1
Отказ практически невероятен Менее 0,00005 1
Отказ маловероятен От 0,00005 до 0,001 2
Отказ имеет малую вероятность, обусловленную только точностью расчета   От 0,001 до 0,005   3
Умеренная вероятность отказа От 0,005 до 0,001 4
Отказы возможны, но при испытаниях или в эксплуатации аналогичных изделий не наблюдались   От 0,001 до 0,005   5
Отказы возможны, наблюдались при испытаниях и в эксплуатации аналогичных изделий   От 0,001 до 0,005   6
Отказы вполне вероятны От 0,005 до 0,01 7
Высокая вероятность отказов От 0,01 до 0,10 8
Вероятны повторные отказы Более 0,11 10

 

 

Таблица 3 - Оценки последствий отказов

Описание последствий отказов Оценка последствий в баллах В 2
Отказ не приводит к заметным последствиям, потребитель вероятно не обнаружит наличие неисправности   1
Последствия отказа незначительны, но потребитель может выразить неудовольствие его появлением   2-3
Отказ приводит к заметному для потребителя снижению эксплуатационных характеристик и/или к неудобству применения изделия   4-6
Высокая степень недовольства потребителя, изделие не может быть использовано по назначению, но угрозы безопасности отказ не представляет   7-8
Отказ представляет угрозу безопасности людей или окружающей среды   9-10

 

Таблица 4 - Оценка вероятности обнаружения отказа

 

  Виды отказов по вероятности обнаружения до поставки Вероятность обнаружения отказа, оцененная расчетным или экспертным путем Оценка вероятности в баллах В 3
Очень высокая вероятность выявления отказа при контроле, сборке, испытаниях Более 0,95 1
Высокая вероятность выявления отказа при контроле, сборке, испытаниях От 0,95 до 0,85 2-3
Умеренная вероятность выявления отказа при контроле, сборке, испытаниях От 0,85 до 0,45 4-6
Высокая вероятность поставки потребителю дефектного изделия От 0,45 до 0,25 7-8
Очень высокая вероятность поставки потребителю дефектного изделия Менее 0,25 9-10

 

Недостатком методики является отсутствие понятия «веса оценки», в результате чего отказы с малыми вероятностями возникновения и тяжелыми последствиями и отказы с высокими вероятностями возникновения и незначительными последствиями имеют одинаковую оценку критичности (С), т.е. общая оценка не дает реальной картины происходящего.

2. Контрольные вопросы и задания

 

1 Пояснить сущность и основные этапы анализа вида, последствий и критичности отказа. 

2 Провести анализ видов, последствий и критичности отказов технических систем, представленных на рисунках 1, 2, 3.

3 По формуле (1) рассчитать риски различных сценариев развития аварии на установке по первичной переработке нефти (рисунок 4).

       
 

 


Таблица 5 - Исходные события дерева отказа

 

Наименование событий или состояний модели  

Вероятность события Рi для вариантов
1 2 3 4 5
1 Отказ системы управления усреднителя 0,0005 0,0006 0,0004 0,0003 0,0005
2 Отказ электропривода насоса                          0,0002 0,0001 0,0003 0,0001 0,0003
3 Несвоевременное удаление осадка из отстойника 0,01 0,04 0,03 0,1 0,02
4 Отказ системы управления нефтеловушки 0,0002 0,0003 0,0002 0,0004 0,0001
5 Нарушение режима работы аэротенка 0,03 0,02 0,03 0,04 0,03
6 Нарушение режима работы биофильтра 0,0002 0,0004 0,0001 0,0002 0,0005
7 Значительное изменение исходного состава сточной воды 0,3 0,1 0,2 0,08 0,6

 

 
Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...