практическое задание 225. ПР_5. Цель получить практические навыки проведения оценки риска и возникновения чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений
 Скачать 325.86 Kb.
|
|
— 27 Практическое задание Анализ надежности систем с применением методики Диверсионный анализ» Цель: получить практические навыки проведения оценки риска и возникновения чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений. Задание: провести оценку риска возникновения чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений. Алгоритм выполнения задания. Выбор варианта с технологическим процессом (прил. 1). 2. Формулирование диверсионной задачи. Поиск известных способов создания чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений. Паспортизация использования ресурсов. Поиск вредных эффектов по информационным фондам. Поиск возможностей усиления вредного эффекта. Маскировка вредных явлений. Анализ выявленных вредных эффектов. Устранение вредных эффектов. Оформление результатов оценки риска в виде отчетных таблиц табл. Вариант технологического процесса выбирается произвольно с учетом предпочтительной специализации из прил. 1. При выборе варианта технологического процесса следует учесть, что данный вариант является окончательными не подлежит смене походу выполнения практических работ 5, 7, 8, 9, 10, 11 ,12, 13, Теоретические сведения. Формулирование диверсионной задачи. Записать условие исходной задачи по схеме: «Дана (указать – техническая или природная) система (указать название и, если возможно, основную функцию. Необходимо найти и устранить возможность появления чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений, связанных сданной системой — 28 — 1.2. Преобразовать задачу в диверсионную, записав ее по схеме: «Дана (указать – техническая или природная) система (указать название и, если возможно, основную функцию. Необходимо СОЗДАТЬ возможность появления чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений, связанных сданной системой. Поиск известных способов создания чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений. Осуществить систематизацию информации по системе выполнить рисунок (схему) системы, назвать обозначенные на рисунке элементы, описать их связь в статике и функционировании. Кроме того, перечислить системы, с которыми данная система взаимодействует (в том числе окружающую среду и надсистемы, в которые данная система входит. Выписать основные параметры нормального функционирования системы вредные и нежелательные явления, характерные для систем данного или близкого к данному вида, определить возможность их реализации. 2.3. Рассмотреть типовые способы вредных воздействий на человека, технические и природные системы (перечень 1), определить возможности и условия их реализации. 2.4. Рассмотреть типовые результаты вредных воздействий на человека, другие системы (перечень 2), определить возможности и условия их реализации. 2.5. Рассмотреть разные стадии жизненного цикла изделия табл. 5.1) и развития аварий (табл. 5.2), определить возможности и условия реализации вредных явлений. Таблица 5.1 Инструменты предотвращения аварийна разных этапах жизненного цикла изделия Этап жизненного цикла Содержание Опасность Инструмент ТРИЗ 1. Проектный Разработка изделия, его технологии, экспериментальная проверка, испытания, подготовка производства Закладывается возможность всех будущих аварий из-за недостатка информации или несистемного подхода Диверси- онный прогноз Этап жизненного цикла Содержание Опасность Инструмент ТРИЗ 2. Технологический изделия, его транспортировка, продажа, монтаж на месте, пуск в работу Закладываются возможности будущих аварий из-за побочных следствий нормальных технологических процессов или отклонений от допустимых параметров этих процессов. Аварии в техпроцессе Дивер- сионный прогноз, решение задач на обнаружение отклонений и выявление их причин. Функцио- нально-сто- имостной анализ технологии. Эксплуатационный изделия, его нормальное функционирование Создание условий для аварий при нормальных эксплуатационных условиях и нагрузках, нормальном обслуживании или из-за отклонений от нормы. Вредное влияние на себя, другие системы, среду Решение задач на обнаружение отклонений. Функцио- нально-сто- имостной анализ эксплуатации. Ремонтный Исправление нарушений в работе. Плановые и не- плановые, текущие или капитальные ремонты Создание аварий как за счет нормальных ремонтных работ, таки за счет их некачественного выполнения Дивер- сионный прогноз, функцио- нально-сто- имостной анализ ремонта. Утилизация Демонтаж изделия, использование его деталей, материалов и т. п. Создание аварий при демонтажных работах Дивер- сионный прогноз, функцио- нально-сто- имостной анализ демонтажа Таблица Инструменты предотвращения аварийна разных стадиях развития аварии Стадия Содержание Задача Инструмент ТРИЗ 1. Подготовительная (скрытая) Появление малых отклонений, нарушений, не выходящих за пределы нормы, но проявляющих тенденции к увеличению частоты и амплитуды или одностороннему приближению к границам допустимого Ранняя диагностика аварий. Обнаружение первых признаков неблагополучия Диверсионный прогноз. Стандарты на обнаружение и измерение. Методика решения исследовательских задач. Начальная появление первых звоночков Появление немногочисленных мелких нарушений, рост их числа, необходимость штопки дыр» Выявление действительных причин нарушений, неблагополучия. Поиск мер предотвращения серьезных аварий Диверсион- ный прогноз. Методика решения исследовательских задач. Инструменты ТРИЗ 3. Собственно авария Новый, непредусмотренный процесс чаще разрушения) Лавинообраз- ное нарастание нежелательных эффектов. Прекращение аварийного процесса, спасение людей, уменьшение материального ущерба Сценарии аварии, разработанные заранее на базе деловых игр по ТРИЗ 4. Срочные послеаварий- ные действия Локальные аварии, уменьшение последствий, спасение людей, налаживание послеаварийного существования. Уменьшение материального ущерба Решение творческих задач восстановительных и ликвидационных работ в условиях дефицита времени и ресурсов Инструменты экспресс-по- иска по ТРИЗ 5. Длительные работы по ликвидации последствий аварии и восстановлению аварийной ситуации, исключение возможности повторения аварии Решение творческих задач в процессе восстановительных работ Комплект инструментов ТРИЗ — 31 — Стадия Содержание Задача Инструмент ТРИЗ 6. Анализ аварии Выявление причини условий возникновения аварии, поиск мероприятий по недопущению аварий Выявление действительных скрытых причин аварии, решение творческих задач по исключению аварий Методология решения исследовательских задач, диверсионный прогноз. Комплекс инструментов ТРИЗ 3. Паспортизация использования ресурсов. Рассмотреть типовые опасные зоны (болевые точки и уязвимые места) системы (перечень 3) и типовые опасные моменты в жизни системы (перечень 4), определить возможность возникновения в этих зонах ив эти моменты вредных явлений и условия их реализации. Рассмотреть ресурсы системы, выявить те из них, которые способны обеспечить появление вредных эффектов (перечень 5), определить возможность и условия реализации вредных эффектов за счет ресурсов. 3.3. Рассмотреть источники повышенной опасности (перечень 6), выявить те из них, которые имеются в системе и способны обеспечить появление вредных эффектов, определить возможность и условия реализации вредных эффектов. Рассмотреть, какие полезные потоки (вещества, энергии, информации) имеются в системе, какие нарушения этих потоков могут возникнуть (перечень 7) и какие вредные эффекты они способны вызвать. Поиск вредных эффектов по информационным фондам. Рассмотреть список типовых ошибок в развитии технических систем (перечень 8), выбрать из них те, которые могли бы быть реализованы в данной системе и дать вредные эффекты. Определить условия их реализации. 4.2. Рассмотреть список типовых причин вредных эффектов перечень 9), выбрать из них те, которые могли бы быть реализованы в данной системе и дать вредные эффекты. Определить условия их реализации. — 32 — 5. Поиск возможностей усиления вредного эффекта Рассмотреть список типовых способов усиления вредных эффектов (перечень 10), выбрать из них те, которые могут быть реализованы в данной системе. Определить условия их реализации. 6. Маскировка вредных явлений Рассмотреть типовые способы маскировки вредных явлений перечень 11) и возможность их приложения к эффектам, выявленным на предыдущих шагах. 7. Анализ выявленных вредных эффектов. Определить, какие из выявленных на предыдущих шагах вредных эффектов имеют место в реальности. Оценить для каждого эффекта вероятность его проявления, степень опасности, нежелательности. Для всех выявленных видов аварий ответить на вопросы Кто (конкретные люди) и что (конкретные устройства, элементы) может вызвать аварию Как, Кто и что может пострадать от аварии Как. Устранение вредных эффектов. Выявить первичные вредные эффекты, причины кризисов, нежелательные обратные связи, рассмотреть возможность их устранения с использованием типовых средств предотвращения перечень 12). 8.2. Выявить причины появления вредных эффектов, рассмотреть мероприятия, необходимые для устранения этих причин. Перечень 1. Типовые способы вредных воздействий на различные системы (в том числе на человека. Вредное воздействие непосредственное. Механические действия удары, толчки, перепады давления, инерционные силы, механические напряжения, вибрации, акустические воздействия и т. п. Тепловые действия нагрев (перегрев, охлаждение (переохлаждение, тепловые перепады (градиенты) в пространстве и времени. Химические действия разложение нужных веществ, синтез ненужных (вредных) веществ, каталитические и ингибиторные реакции, недостаток тех или иных веществ, нарушение химического равновесия нормального химического взаимодействия (обмена веществ) и т. п — 33 — 1.4. Электрические воздействия действие электрического поля, разрядов, электрического тока. Магнитные воздействия возникновение либо потеряна- магниченности. 1.6. Биологические воздействия действия живых организмов вирусов, бактерий, паразитов, канцерогенное, тератогенное, мутагенное и аллергическое действие на живые организмы. Электромагнитные воздействия разного рода излучения, радиоволны, СВЧ, свет, ультрафиолет, рентгеновские, гамма- излучения и т. п. Информационные воздействия недостаток информации, избыток информации, ложная информация (в том числе слухи, нарушение нормального информационного взаимодействия. Психические и эмоциональные воздействия (только для человека угроза жизни, физиологическим потребностям угроза продолжению рода угроза здоровью, способу существования угроза репутации, взаимоотношениям с другими, чувству собственного достоинства скука, недостаток впечатлений, сенсорный голод. Вредное воздействие опосредованное (через внешнюю среду. Ухудшение природных систем загрязнение воды, почвы, продуктов питания, воздуха вредными веществами снижение плодородия почвы, сокращение пригодного для жизни пространства и т. п. Нарушение биоценозов, биоценотического равновесия размножение одних (вредных) и сокращение других (полезных) биологических видов, эволюция различных видов в нежелательном направлении и т. п. Создание в окружающей среде техногенных и антропогенных процессов, стимулирующих вредные эффекты. Сокращение, снижение качества невосполнимых природных ресурсов, необходимых для существования людей и развития техники. Вредное воздействие опосредованное (через технические системы – ТС): — 34 — 3.1. Взаимодействие ТС с человеком неверное направление развития ТС, некачественное изготовление или эксплуатация, умышленные или случайные повреждения. Взаимодействие разных ТС: аварии (столкновения, целенаправленное разрушение – военная техника, системные эффекты при взаимодействиях, действие помехи отходов одних систем на другие. Перечень 2. Типовые результаты вредных воздействий. На человека. Физические нарушения травмы, нарушения здоровья, снижение срока жизни, повреждение генофонда и т. п. Психические нарушения психические болезни, комплексы, депрессия, деформация системы ценностей, снижение волевых качеств, конформизм, нравственные деформации и т. п. Эмоциональные нарушения создание стрессов, снижение степени удовлетворенности жизнью, нарушение эмоционального баланса и т. п. Социальные нарушения разрушение различных связей между людьми (родственных, дружеских, профессиональных, трудовых и т. п, нарушение структуры общества, введение разного рода дискриминаций и т. п. Интеллектуальные нарушения рост психологической инерции, приверженность к догмами стереотипам, общее снижение интеллектуальных способностей (нарушение логического мышления, памяти, способности к критическому восприятию и т. п, нарушение способности к творчеству и снижение потребности в нем, искажение информации и способности ее восприятия и обработки, а следовательно, и способности ориентироваться в жизни и т. п. Перечень 3. Типовые опасные зоны систем. Зоны концентрации проходящих через систему потоков вещества, энергии (механические усилия, электрические перенапряжения и т. п, информации. Зоны, подверженные действию полей высокой интенсивности вибраций, знакопеременных нагрузок, трения, высоких температур, активных химических веществ и т. п — 35 — 3. Зоны и узлы, выполняющие большое количество разных функций. Зоны стыковки разных систем (подсистем, в особенности спроектированных, выпускаемых, эксплуатируемых или подведомственных разным лицам, подразделениям, организациям. Зоны контакта инструмента и изделия (равноопасны для инструмента и для изделия. Зоны, к которым предъявляются противоречивые требования имеются неразрешенные, неустраненные противоречия. Зоны, в которых уже происходят те или иные вредные явления аварии, подвергавшиеся ранее исправлениям, восстановлению, ремонту и т. п. Зоны, в которых ответственные решения должны приниматься в условиях высокой неопределенности, недостатка информации в стрессовых обстоятельствах) и т. п. Зоны, узлы, подсистемы обработки информации и выработки команд управления. Перечень 4. Типовые опасные моменты в развитии и функционировании систем. Моменты нарушения монотонности работы дни после и перед отпуском, часы вначале и конце работы (особенно предрассветные часы, перед и после перерыва. Моменты больших общих стрессов серьезные изменения технологии, реорганизация коллектива, праздники и предпраздничная подготовка, предпраздничная уборка, визиты высокого начальства («визит-эффект»), пересменки и т. п. Моменты появления большого количества новых людей приход практикантов, смена экипажа. Моменты неблагополучия общего – значительных перемен в жизни общества, коллектива и т. пи частного – перемени стрессов в жизни данного человека. Моменты после произошедших аварий, неудачи т. п, время развертывания цепочки неприятностей, моменты сгущения неприятностей. Моменты разного рода проверок, испытаний — 36 Перечень 5. Ресурсы, способные обеспечить появление вредных эффектов. Вещественные вещества, имеющиеся в системе и надсистеме, в том числе вспомогательные (смазка, сырье, продукция, отходы, вещества из окружающей среды (воздух, влажность, пыль и т. п, примеси и модификации всех этих веществ. Энергетические потоки энергии (тепловой, электромагнитной и т. п, имеющиеся в системе и надсистеме, в окружающей среде (гравитационное поле, атмосферное давление и т. п, их модификации. Информационные вредная информация, дезинформация, заставляющая принимать неверные решения. При этом неточная информация иногда оказывает более вредный эффект, чем полное ее отсутствие. Пространственные незанятое или не полностью занятое место в системе, надсистеме или окружающей среде. Временные различные отрезки времени в процессе подготовки к функционированию, функционирования и после него самой системы, ее надсистемы. 6. Функциональные способность системы, ее подсистем, над- системы, окружающей среды выполнять по совместительству новые, непредусмотренные функции. Системные эффекты, возникающие благодаря взаимодействию двух или более систем между собой, в том числе и при синергетическом взаимодействии нескольких видов ресурсов. Элементы, годные для данной системы, но опасные для других, с ней взаимодействующих, хотя бы в особых условиях. Ресурсы изменения различного рода изменения, происходящие в системе, надсистеме, окружающей среде и т. п. в результате целенаправленных действий или самопроизвольно, а также любые последствия и результаты этих изменений. Дифференциальные разница параметров и характеристик, способная создать различные ненужные или опасные потоки (разница температур, давлений, напряжения и т. п. Собственные специфические особенности и свойства, характерные именно для данной системы и ее подсистем особые химические, физические, геометрические и другие свойства, например, резонансные частоты, намагниченность, радиоактивность, прозрачность для определенных частот и т. п. Способности системы и ее подсистем проявлять нелинейные свойства, аккумулировать, концентрировать и освобождать по эффекту спускового крючка различные поля и вещества, порождать отрицательные или положительные обратные связи, автоколебания и т. п. Организация имеющиеся или способные легко возникнуть вредные структуры, определенная организация, расположение или ориентация элементов, связи между ними и т. п, нарушения распределения каких-то вещественных или полевых ресурсов в пространстве или графиков их подачи. Малые нарушения и отказы сами по себе не слишком существенные, небольшие нарушения и отказы в работе, способные спровоцировать куда более опасные аварии. Элементы, годные для данной системы, но опасные для других, с ней взаимодействующих, хотя бы в особых условиях. Элементы, годные в условиях нормальной эксплуатации, но оказывающиеся негодными, опасными, вредными в нормальных или аварийных условиях. Устройства контроля и управления, при неправильной работе оказывающиеся источниками повышенной опасности. Защитные системы противоаварийные системы, средства защиты, меры по обеспечению безопасности и т. п, при неправильной работе оказывающиеся источниками повышенной опасности. Перечень 6. Источники повышенной опасности. Опасные вещества 1.1. Опасные для людей, технических и природных объектов горючие, взрывающиеся, нестабильные и нестойкие, химически активные (кислоты, щелочи, сильные катализаторы, морская вода, фекальные среды и т. д, радиоактивные, способные концентрировать различные виды вещества и энергии. Опасные для людей и других живых существ раздражающие, едкие, токсичные, аллергенные, канцерогенные, тератогенные, психогенные (в том числе наркотические, галлюциногенные и — 38 др, мутагенные и т. п. В частности, любые яды и лекарства, любые вещества, способные накапливаться в организме. Опасные устройства. Устройства, способные легко использоваться в виде оружия ударный и режущий инструмент, метательные устройства, использующиеся взрывчатые вещества и т. п. Устройства, связанные с высокой концентрацией опасных веществ. Устройства, связанные с высокой концентрацией энергии, большими величинами полей механических (устройства под давлением, грузоподъемные и т. п, тепловых (металлургические печи, сварочные, криогенные установки и т. п, электрических (высоковольтная техника, ЛЭП и т. д. Устройства, в которых встречаются опасные сочетания веществ и воздействий горючие вещества и окислители (чистый кислород, воздушное дутье, химически активные компоненты и т. п, воздействия, способные вызвать возгорание (удары, трения, искры, химические реакции и т. д горючие пыли, аэрозоли и возможность возникновения искр (из- за механических или электрических взаимодействий циклические механические нагрузки и возможность механических повреждений нагруженных деталей (концентраторы устройства с движущимися частями и возможность попадания в них посторонних предметов механическое трение и абразивные вещества (в том числе продукты износа влажность и электричество. Опасные процессы. Процессы, связанные с опасными веществами, высокой концентрацией энергии, большими величинами полей, опасными устройствами и т. д. Процессы, при которых нарушаются структура и качество материалов системы или изделий (перегревы и переохлаждение, старение, рост зерна встали, появление механических напряжений и повреждений и т. п. Непредусмотренные побочные процессы — 39 Перечень 7. Типовые нарушения потоков вещества, энергии и информации. Изменение величины потоков прекращение, ослабление, увеличение, нарушение графиков движения. Изменение направления потоков на обратное, попадание потока в непредусмотренное место, ответвление части потоков в сторону. Нарушение параметров и структуры (временной или пространственной) потоков синергетические явления, физические эффекты, сепарация потока. Внешние влияния на поток попадание в поток элементов со стороны, воздействие наружных полей. Влияние потоков наружу, на систему и надсистему: нарушение каналов потоков, попадание элементов потока в наружные системы, действие полей потока на наружные системы. |