WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

- графоаналитический, заключающийся в использовании логических методов анализа "деревьев отказов" и "деревьев событий", частоты отказов базовых элементов которых принимаются на основе статистики или подбираются экспертным путем;

- экспертный, заключающийся в выработке оценки путем учета мнений специалистов в данной области;

-сочетание всех перечисленных методов с учетом целей и задач оценки риска конкретного гидротехнического сооружения.

Анализ существующих методов вероятностных оценок риска показал, что наибольшие успехи достигнуты в области промышленной безопасности опасных производственных объектов при анализе таких ЧС, как поражение воздушной ударной волной, тепловым излучением при пожарах и огневых шарах, токсическими веществами при авариях с отравляющими химическими веществами и т.п.

При изучении вопроса вероятностных оценок риска сложилась некая единая процедура выполнения исследований, позволяющая осуществлять переход от анализа природы явления и его поражающих факторов для конкретных территорий и населения к мере вероятности поражений объектов в области действия поражающих факторов.

Реализация механизма этого перехода состоит в построении специальной «пробит-функции» Pr, следующего вида:

Pr = а + b ln D,

где а, b – параметры, характеризующие специфику происходящих поражающих процессов, D –доза негативного воздействия, которая рассчитывается в зависимости от значений поражающих факторов.

Пробит-функция является верхним пределом интегрирования при оценке вероятности поражения объектов (субъектов) при возникновении опасности определенной интенсивности:

В зоне действия конкретного поражающего фактора аварии или чрезвычайной ситуации с известной степенью достоверности можно выделить три области:

- область или зона, удаленная на некотором расстоянии от места (источника) аварии или ЧС, где действие поражающего фактора становится практически безопасным для объекта. Это зона заведомо допустимого риска;

- область или зона, прилегающая к месту (источнику) аварии или ЧС. Здесь действие поражающего фактора максимально, а при его достаточной интенсивности (величине) – «критично» или «летально» для объекта (субъекта);

- область или зона, расположенная между двумя названными, здесь действие поражающего фактора изменяется от «летального» до допустимого для объекта. Эта область может быть охарактеризована, как зона вероятных поражений.

Соответственно сказанному могут быть определены три характерных значения доз негативного воздействия D в области распространения аварии.

Пороговая доза - наименьшая из доз, способная принести вред (ущерб) субъекту (объекту). Эта доза негативного воздействия характерна для зоны допустимого риска. При, и поражающий фактор безопасен.

Летальная (критическая) доза поражения - доза при которой с 50% вероятностью наступает гибель (разрушение) объекта, соответствующее расстояние обозначим, при, вероятность гибели (разрушения) не меньше 50%;

Вероятностная доза поражения D (). Для этой дозы должна быть выполнена оценка вероятности вреда или ущерба.

Значения величин, устанавливаются для каждого поражающего фактора индивидуально на основе детерминированных критериев поражения.

Для целого ряда распределений, значения коэффициентов а,b входящие в выражение, описывающее пробит- функцию Pr могут быть определены из значений летальной и пороговой доз,.

В частности, распределение вероятности, описываемое интегралом Гаусса-Пуассона:

, (- х )

имеет аналитическое решение вида:

, х =

Из приведенных выше определений следует, что при =, вероятность поражения объекта,. При вероятность поражения объекта, а.

Здесь – параметр, который выбирается исходя из нормативной допустимой вероятности аварии.

Записанные выше условия приводят к системе уравнений:

=0 (=1) и, решение которой позволяет выразить значение пробит-функции через значения летальной и допустимой доз:

Предложенная модель позволяет количественно рассчитать вероятность каждого из возможных сценария аварии, «увязывая» допустимые значения значение вероятности и риска с требованиями нормативных документов в области безопасности.

Общий алгоритм по оценке риска и ущерба представлен на Рис.1.





Вторая глава диссертационной работы посвящена разработке методики оценки вероятностного риска аварий на гидротехнических сооружениях.

Оценка риска аварий включает в себя ряд последовательных процедур:

- анализ возможных сценариев возникновения аварии;

- определение нагрузок на гидротехническое сооружение (меры воздействия поражающих факторов или дозы);

- определение условной вероятности возникновения аварии при воздействии на сооружение установленных нагрузок;

- построение полей поражающих факторов при развитии аварийной ситуации;

- оценка рисков и ущерба при аварии на гидротехническом сооружении.

Выполнение первых двух процедур подразумевает составления перечня наиболее значимых факторов, способных вызвать аварию данного сооружения.

Рассматриваются различные сценарии возможных аварий ГТС. В каждом сценарии возможной аварии сооружения указываются вызывающие их факторы или сочетания факторов, описываются стадии развития аварии, динамика развития повреждений, отказов и разрушений сооружения (если такое происходит).

С достаточной для проведения практических расчетов полнотой анализ факторов, влияющих на риск аварии, может основываться на материалах декларации безопасности гидротехнических сооружений.

Наименее формализованными являются этапы, связанные с определение нагрузок на объект и расчет условных вероятностей аварий. Именно эти стадии оценки риска требуют дополнительных научных исследований.

Традиционно оценка вероятности возникновения событий оценивается либо на основании данных представительных статистических наблюдений за поведением схожих объектов в схожих ситуациях.

Для гидротехнических сооружений обобщения об отказах элементов ГТС недостаточны для получения надежных статистических оценок.

Кроме того, практически каждое сооружение является уникальным в силу сочетания конструктивных, природных условий и особенностей эксплуатации. Это весьма затрудняет использование метода аналогий.

Для оценки вероятности развития аварийной ситуации на гидротехнических сооружениях введем понятие «доза негативного воздействия на гидротехническое сооружение».

Будем понимать, что это количественно охарактеризованная мера воздействия всех значимых факторов, способных привести к аварии на рассматриваемый объект.

В общем случае, доза негативного воздействия для гидротехнических сооружений определяется сочетанием конструктивных и проектных недостатков, старением материалов, нарушениями при строительстве, недостатками и нарушениями при эксплуатации сооружения, природными нагрузками (в том числе катастрофическими), низкой готовностью к ликвидации аварийных ситуаций.

Часть из перечисленных факторов характеризует опасность развития аварии, часть –уязвимость сооружения.

В диссертационной работе эти понятия используются в том виде, в каком они были сформулированы в работах Куранова Н.П., Розанова Н.Н. и др. (2002г.), а именно: опасность представляет собой степень негативного воздействия процессов, протекающих как в самих ГТС, так и в зоне их влияния, представляющее угрозу для жизни или условий жизнедеятельности людей, объектов хозяйства или окружающей среды; уязвимость – свойство ГТС терять способность к выполнению заданных функций в результате негативных воздействий.

Для выполнения оценки вероятности возникновения аварийных ситуаций гидротехнических сооружений качественные понятия «опасность» и «уязвимость» квантифицируются, т.е. получают численные значения.

При численной оценке опасности, экспертным путем установлено соответствие между его величиной и сочетанием четырех основных параметров, в число которых включены:

- показатель 1: превышение принятых при обосновании гидротехнических сооружений природных нагрузок и воздействий;

- показатель 2: несоответствие проектных решений современным нормативным требованиям;

- показатель 3:несоответствие конструкций сооружений, условий эксплуатации, свойств материалов сооружения проектным характеристикам;

- показатель 4: возможные негативные последствия при аварии.

Каждому из показателей, на основании отличительных качественных признаков, присвоен код, характеризующий степень угрозы возникновения аварии сооружения так.

В зависимости от того или иного сочетания кодов гидротехническому сооружению присваивается численное значение интегрального коэффициента опасности.

При численной оценке уязвимости устанавливается соответствие между коэффициентом уязвимости и сочетанием трех основных параметров, характеризующих надежность эксплуатации сооружения:

- показатель 1: полнота мониторинга состояния сооружений;

- показатель 2: соблюдение требований безопасной эксплуатации;

- показатель 3: степень готовности объекта к локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Различные сочетания этих показателей достаточно полно характеризуют степень надежность гидротехнических сооружений, опасность возникновения аварий и уязвимость сооружения.

Коэффициент уязвимости определяется по тому же алгоритму, что и коэффициент опасности.

Так же, как это было описано выше, каждому из показателей методом экспертных оценок присваивается код, характеризующий степень угрозы аварии при нарушениях правил эксплуатации.

Коэффициенты интегральной опасности и уязвимости имеют смысл экспертной оценки вероятности аварии и варьируют в диапазоне: от 0 до 1. При этом коэффициенты опасности и уязвимости определены таким образом, что при условии, вероятность риска аварии гидротехнических сооружений.

Величина дозы негативного воздействия может быть определена выражением:

В главе 1 было показано, что мера опасности аварии может быть охарактеризована пробит-функцией, которая для риска аварий на гидротехнических сооружениях имеет вид:

=

Аварии риска на ГТС относятся к катастрофическим событиям – редкой повторяемости со значительными последствиями.

Вероятность таких событий принято характеризовать Пуассоновским распределением:

Для риска аварий на ГТС условная вероятность аварий имеет вид:

Или:

В работе предложен алгоритм определения коэффициентов а и b с использованием значений допустимой и критической («летальной») доз нагрузок на сооружение.

Критическая или «летальная» доза соответствует 50% вероятности аварии на сооружении: при значение и.

Таким образом:

, что дает а=0

В работе принято, что имеется верхний предел допустимой дозы нагрузки на сооружение при которой величина риска, также, не превышает допустимой величины :

Тогда, можно определить величину второй константы b:

Окончательно, выражение расчета вероятности риска аварии на гидротехнических сооружениях имеет вид:

Коэффициент, определяющий величину допустимого риска устанавливается в зависимости от класса гидротехнического сооружения, Таблица 1.

Таблица 1

Класс

сооружения

Допустимое значение вероятности аварии

, 1/год

I

510-5

2.75

II

510-4

2.25

III

310-3

1.95

Риск при аварии, как вероятностная мера опасности в виде возможных потерь, предложено определять из выражения:

Здесь - сумма ущербов различных видов, возникающий при аварии ГТС (экономических, социальных, экологических и т.п.).

Предложенные в работе алгоритмы и процедуры позволяют выполнить оценку допустимого риска в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 21.05.2007г. № 304 «О классификации ЧС природного и техногенного характера» и нормативов МЧС с выделением зон: приемлемого риска, условно приемлемого риска, повышенного риска, недопустимого риска в координатах: «частота ЧС – число пострадавших», частота – материальный ущерб и границ областей уровня рисков по последствиям ЧС: «малосущественные», «существенные», «тяжелые», «катастрофические».

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»