<< Пред. стр. 10 (из 29) След. >>
Рис. 4.13. Алгоритм анализа опасностей методом потенциальных отклонений:
1-выбрать сосуд; 2--объяснить общее предназначение сосуда и его трубопроводов; 3-выбрать трубопровод; 4-объяснить предназначение выбранного трубопровода; 5 - использовать ключевые слова из 1-й строки табл. 4.9 для создания отклонения; 6-теоретически развить имеющее смысл отклонение; 7-исследовать причины (события), которые могут на практике привести к созданному отклонению; 8 - исследовать последствия от созданного отклонения; 9 - выявить опасности; 10 - провести необходимую регистрацию проделанной работы; 11-повторить шаги 6...10 для всех имеющих смысл отклонений, образованных ключевыми словами i-Й строки табл. 4.9; 12- повторить шаги 5...11 для ключевых слов всех других строк табл. 4.9; 13- поставить на трубопроводе отметку "Исследовано"; 14-повторить шаги 3...13 для каждого трубопровода; 15 - выбрать компонент, систему или какую-либо их часть; 16 - объяснить предназначение выбранного объекта; 17- повторить шаги 5.. .12 для выбранного объекта; 18-поставить на объекте отметку "Исследовано"; 19-повторить шаги 15...18 для всех других объектов. компонентов, систем; 20-объяснить предназначение сосуда; 21-повторить шаги 5...12; 22-поставить на сосуде отметку "Исследовано"; 23-повторить шаги 1...22 для всех сосудов на данном чертеже; 24-поставить на чертеже отметку "Исследовано"; 25- выполнить шаги 1...24 на других чертежах
В табл. 4.10 приведены возможные виды потенциальных ошибок, совершаемых операторами. Каждому виду ошибки присвоен гипотетаческий номер по классификатору. В результате ошибок персонала возможны аварии (пожары, взрывы, механические повреждения, выбросы токсичных химических веществ, проливы и т. д.), несчастные случаи (летальные исходы, травмы и т. д.), катастрофы (разные степейи повреждения организма и собственности), которые также могут быть классифицированы. Причины ошибок, вероятности ошибок, возможности исправления ошибок с гипотетической их классификацией даны в табл. 4.11-4.13. Следует иметь в виду, что в основу классификации причин ошибок положены внешние и внутренние факторы, так как факторы стресса могут носить и тот и другой характер. Вероятность ошибки оператора зависит от стажа работы и наличия стрессовых условий на рабочем месте. Опыт показывает, что оператор со стажем может совершать ошибки (рис. 4.15, а) и что вероятность ошибки оператора в зависимости от величины стресса также имеет оптимум (рис. 4.15, б).
Рис. 4.14. Схема взаимодействия химических веществ (пример) 4.15 Характер изменения вероятности ошибки оператора в зависимости от:
а - стажа работы (1 - начальный период; 2-оптимальная работа; 3- работа с большим стажем), б-величины стресса (1-малый стресс, 2- оптимальный стресс, 3-большой стресс)
Таблица 4.10. Виды потенциальных ошибок и гипотетические номера по классификатору
Вид потенциальной ошибки Номер по классификатеру Пропуск действия Д1 Неправильное действие Д2 Действие в неправильном направлении ДЗ Много действий Д4 Мало действий Д5 Неправильные действия на правильную цель Д6 Правильные действия на неправильную цель Д7 Преждевременное действие Д8 Запоздалое действие Д9 Слишком длительное действие Д10 Слишком короткое действие Д11 Неправильный порядок действий Д12 Вредное дополнительное действие Д13
Таблица 4.11. Гипотетическая классификация причин ошибок
Действующие факторы Причины ошибок Номер по классификатору Внешние факторы Инструкции П1 Информация П2 Организация ПЗ Эргономика П4 Условия работы П5 Постановка цели П6 Внутренние факторы Опыт П7 Умение П8 Знания П9 Мотивация П10 Факторы стресса Психологическое напряжение П11 Физиологическое напряжение П12
Выбрав величину U, измеряющую последствия ошибки (например, число летальных исходов, денежный эквивалент и т. д.), и установив подходящую шкалу для измерений (например, (/= 1...10; 1....100 и т. д.), можно для сравнительной оценки рассчитать значения рисков
R=Poп(1-Pис)U,
где Роп и Рис - вероятность ошибки оператора и вероятность ее исправления.
Таблица 4.12. Гипотетический классификатор
ориентировочных значений вероятности ошибки оператора
Номер по классификатору Рутинная работа Наличие инструкций Наличие стресса Новая ситуация Ориентировочное значение вероятности ошибки оператора Роп В1 Да Да Нет Нет 0,0001... 0,001 В2 Да В неполном объеме Небольшой Нет 0,001...0,005 ВЗ Да В неполном объеме Некоторый Нет 0,005...0,01 В4 Нет Нет Некоторый Нет 0,01...0,05 В5 Нет Нет Да Нет 0,05... 0,5 В6 Нет Нет Да Да 0,5...1,0
Таблица 4.13. Гипотетический классификатор ориентировочных значений вероятности
исправления ошибки оператора
Исправление ошибки (характеристика) Ориентировочное значение вероятности исправления ошибки Pис Номер по классификатору Весьма вероятное 0,5 И1 Вероятное 0,2 И2 Возможное 0,1 ИЗ Невероятное 0,01 И4 Весьма невероятное 0,001 И5 Невозможное 0 И6 С помощью системы защиты 0,95...1,0 И7 Невозможное из-за отсутствия времени 0 И8
На рис. 4.16 и в табл. 4.14 даны возможные варианты представления результатов выполнения анализа ошибок персонала.
Таблица 4.14. Вариант представления результатов анализа ошибок персонала
Форма анализа Пример1 Пример 2 Пример 3
Система и вид работы
Цель работы
Вид потенциальной ошибки
Потенциальные последствия
Исправление ошибки
Причины ошибки
Метод предотвращения ошибки
Вероятность ошибки
Вероятность исправления ошибки
Шкала последствий
Величина последствий U
Расчет риска:
R=Pоп(1-Pис)U
Метод снижения риска
Другие данные
Объект X1
Процесс Y1
Вид работы Z1
Задача по Z1
D12
А
И2
П3
П38 (пересмотр правил)
0,02 (В4)
0,2
1...100
40
0,64
Управление
Нет
Объект X2
Процесс Y2
Вид работы Z2
Задача по Z2
D2
N
И7
П5
П54(снижение шума)
0,3(В5)
0,99
1...10
4
0,012
Обучение персонала
Нет Объект X3
Процесс Y3
Вид работы Z3
Задача по Z3
D3
K
И4
П6
П61(изменение объекта)
0,1(В5)
0,01
1...10
8
0,792
Технические меры, обучение персонала
Нет
Рис. 4.16. Вариант представления результатов анализа ошибок оператора
Причинно-следственный анализ (ПСА) выявляет причины происшедшего чепе. Тем не менее ПСА является составной частью общего анализа опасностей. Он завершается прогнозом новых чепе и составлением плана мероприятий по их предупреждению.
Анализ начинают со сбора информации, которая призвана описать чепе точно и объективно. Составляют перечень событий, предшествовавших чепе, при этом обращают внимание на то, что регистрируемые реальные события и факты бывают двух видов: носящие случайный характер и носящие постоянный характер. Последние участвуют в возникновении чепе опосредованно и в сочетании со случайными событиями. Например, плохая конструкция ограждений на машине (факт, носящий постоянный характер) способствовала проникновению руки оператора в опасную зону (случайное событие). Перечень может содержать достаточно большое число событии, предшествовавших чепе, и по нему трудно дать необходимые заключения. В этом случае целесообразно построить ориентированный граф -дерево причин. Построение начинают с последней стадии развития событий, а именно, с чепе-несчастья. По каждому предшествующему событию последовательно ставят следующие вопросы. Каким предшествующим событием Х было непосредственно вызвано событие Y? Достаточно ли было одного события X, чтобы вызвать Y? Если нет, то какие другие предшествующие события Х1, X2,..., Хп еще необходимы, чтобы непосредственно вызвать событие Y?
С помощью этих вопросов выявляют логические связи, представленные в табл. 4.15.
Логическая согласованность дерева причин контролируется путем постановки к каждому предшествующему событию следующих вопросов.
Если бы событие Х не произошло, могло бы тем не менее произойти событие Y?
Было ли необходимым и достаточным само по себе событие Х для того, чтобы произошло событие Y?
Процесс создания дерева причин побуждает исследователя к сбору и глубокому анализу информации. По окончании работы исследователь имеет группу факторов и диаграмму развития н-чепе.
Логическая структура дерева причин такова, что при отсутствии хотя бы одного из предшествующих событий н-чепе произойти не может. Это является хорошей основой для того, чтобы сформулировать предупредительные меры с целью: а) исключить повторение н-чепе данного типа; б) избежать более или менее аналогичных н-чепе (чепе, которые имеют с данным чепе общие признаки).
Анализируя дерево причин, можно также заметить, что не все предшествующие события имеют одинаковое значение для предотвращения н-чепе. Поэтому имеет смысл составить еще один (сокращенный) перечень событий, по которому и принимать предупредительные меры.
Таблица 4.15. Использование логических связей в причинно-следственном анализе.
Рис. 4.17. Дерево причин аварии тягача:
Х1 - обычно используемый тягач вышел из строя, X2 -другой тягач использовался в работе, Хз - различие в высоте прицепа и нового тягача, Х4, - осуществление сцепки затруднено. Xs - водитель встает между тягачом и прицепом, Х6 - не включен ручной тормоз. Х7 - вибрации от работающего двигателя. Х8 -двор имеет уклон, Х9 - тягач движется к прицепу, X10 - водитель зажимается между прицепом и тягачом, N-несчастный случай (травма), (Х8-факт постоянного характера, остальные случайного)
Рассмотрим пример. Во дворе предприятия водитель тягача приступил к сцепке тягача с прицепом. Операция осложнилась из-за различной высоты тягача и прицепа, и водитель спустился вниз, чтобы выяснить причину затруднения, забыв поставить тягач на тормоз. Кроме того, это был не тот тягач, который обычно эксплуатировался с этим прицепом. Когда водитель находился между прицепом и тягачом, тягач с работающим двигателем скатился назад по небольшому уклону и придавил водителя к раме прицепа.
Дерево причин дано на рис. 4.17. Результаты анализа (возможный вариант) представлены в табл. 4.16 в виде причин происшедшего чепе, предупредительных мероприятий и источников опасности, которые спрогнозированы на базе фактов, занесенных в графу причин. Прогнозирование осуществляют в двух дополняющих друг друга направлениях а) ведут поиск источников опасности на данном месте; б) ведут поиск рабочих мест, где данный источник опасности может быть идентифицирован. Таким образом, причинно-следственный анализ происшедшего н-чепе не только позволяет исключить выявленные причины, но и спрогнозировать опасности. Наконец, за исполнением предупредительных мероприятий необходимо проследить. Этому будет способствовать планирование, проведенное, например, по форме табл. 4.17, которая отвечает на вопросы кто? когда? где? сколько? Эффективность всей работы будет также зависеть от информации, которую получит персонал предприятия. Информация должна вызывать положительное отношение персонала к принимаемым мерам.
Таблица 4.16. Вариант представления результатов
причинно-следственного анализа в примере с тягачом
Причины несчастного случая Возможные предупредительные мероприятия Источники опасностей Двор с уклоном
Невыключенный тормоз, работающий двигатель
Разная высота прицепа и тягача
Тягач, вышедший из строя Реконструкция двора
Инструктаж водителя
Стандартизация соединений
Предупредительный ремонт транспортных средств Неподходящие места стоянок
Недостаточная подготовка работников
Техническая несовместимость материалов
Поломка оборудования
4.3. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ
Функция опасности для системы ЧМС. При анализе опасностей сложные системы разбивают на множество подсистем. Подсистемой называют часть системы, которую выделяют по определенному признаку, отвечающему конкретным целям и задачам функционирования системы (например, подсистема управления безопасностью труда). В рамках этих задач подсистема может рассматриваться как самостоятельная система. Таким образом, иерархическая структура сложной системы такая, что позволяет ее разбивать на подсистемы различных уровней, причем подсистемы низших уровней входят составными частями в подсистемы высших уровней. Подсистемы, в свою очередь, состоят из компонентов - частей системы, которые рассматриваются без дальнейшего членения, как единое целое.
Рис. 4.18. Схема событий в системе ЧМС
Систему ЧМС, состоящую из компонентов Q1,Q2...Qn (рис. 4.18), будем обозначать в виде вектора системы Q = (Q1,Q2,...Qn). Отклонение компонента Qi от нормального функционирования (отказ, авария) есть чепе Ei.Чепе Ei (i= 1, п) ведут к ненормальному функционированию системы Q, составляющему суть чепе Е. Логический анализ внутренней структуры системы ЧМС и определение вероятности чепе Е как функции отдельных чепе Ei являются одной из задач анализа опасностей. Чтобы определить эту функцию, введем индикаторы чепе ? и ?i, i = 1, n, которые могут принимать только два значения 1 и 0. Будем полагать, что если чепе VEi, относящееся к компоненту Qi, произошло, то ?i = 1, а если не произошло, то ?i = 0, т. е. произошло чепе Д. Тогда для системы Q наступление чепе Е соответствует ? = 1, а наступление чепе Е означает ?= 0. Иначе говоря, имеем вектор индикаторов чепе
и следующие соотношения:
Если чепе Ei наступает с вероятностью pi, то, как следует из соотношений (4.21), с этой же вероятностью индикатор чепе ?i принимает значение 1. Поэтому справедливы следующие зависимости:
Логический анализ (§4.1) функционирования системы ЧМС позволяет записать логическую и индикаторную функции системы:
Применяя правила теории вероятностей, находят вероятность чепе в виде так называемой функции опасности
Таким образом, состояние системы ЧМС описывается: вектором системы Q= (Q1,Q2..., Qn), вектором индикаторов чепе ? = (?1,?2,..., ?n), логической функцией системы Е= f[E1, E2, ..., En), индикаторной функцией системы ? = F?(?1, ?2, ...?n), функцией опасности р= Fp(p1, р2, ..., рn).
На практике часто индикатор и событие обозначают одной и той же буквой, так как это делалось в предыдущих параграфах.
Предположим, что анализ опасностей проводится для таких пространственно крупных систем, как цех или завод. Тогда в большинстве случаев выявленные источники опасностей могут рассматриваться как точечные. Их местоположение можно задать с помощью системы координат. Кроме того, можно допустить, что опасность достаточно полно характеризуется значениями вероятностей чепе. Эти вероятности можно условно называть "зарядами" опасностей. Заряды опасностей можно связать с системой координат, как например, показано на рис. 4.19, и считать, что они создают вокруг себя поле опасности, напряженность которого характеризуется вероятностью наступления н-чепе. Это позволит не только установить границы опасной зоны, но и произвести ее разметку в зависимости от степени опасности.
Подсистемы и чепе ИЛИ, И. Подсистемой ИЛИ называют часть системы ЧМС, компоненты которой соединены последовательно (рис. 4.20). Отказ подсистемы есть чепе ИЛИ. К чепе ИЛИ приводит отказ любого компонента подсистемы.
Будем обозначать отказы теми же буквами, что и компоненты. Если Ej - отказ j-го компонента (компонента Ej;), то чепе ИЛИ есть событие:
где т -число компонентов.
В силу логических законов двойственности отсутствие чепе ИЛИ есть событие.
Рис. 4.19. Описание опасности с помощью "зарядов": Е1 - взрыв ресивера; E2 - обрыв троса; Ез - замыкание на корпус Рис. 4.20. Символическое изображение подсистемы ИЛИ:
а - графический символ; б - развернутая схема
Если отказы компонентов можно рассматривать как взаимно независимые, то соотношения (4.7) и (4.18) позволяют найти вероятность чепе ИЛИ:
Для равновозможных отказов
вероятность чепе ИЛИ
Последнее выражение свидетельствует о высокой вероятности чепе в случае сложных систем. Например, при вероятности отказа компонента p=0,1 подсистема ИЛИ, состоящая из десяти компонентов (т = 10). имеет вероятность того, что чепе ИЛИ не произойдет, равную (1-0,1)10?0,35.
Используя разложения в ряд, можно получить полезные выражения, которые упрощают вычисления:
Рис. 4.21. Символическое изображение подсистемы И:
а -графический символ, б-развернутая схема Рис. 4.22. Символическое представление подсистемы И -ИЛИ
Подсистемой И называют ту часть системы ЧМС, компоненты которой соединены параллельно (рис. 4.21). Отказ этой подсистемы есть чепе И. К чепе И приводит отказ всех компонентов подсистемы:
Если отказы компонентов можно считать взаимно независимыми, то вероятность чепе И
К понятию подсистемы И в машиностроении приводит операция резервирования, которую применяют, когда необходимо достичь высокой надежности системы (например, если имеется опасность аварии).
<< Пред. стр. 10 (из 29) След. >>