И работоспособности компрессорного узла цеха
Рис. 3.13. «Дерево событий» аварий на установке первичной переработки нефти.
Пример 3.3. Анализ «дерева отказа» (в отечественной литературе встречаются и иные наименования этого «дерева» – «дерево отказов», «дерево неполадок», «дерево происшествий» и т.п.), используемого для анализа причин происшествий.
Возникновения аварийных ситуаций при автоматизированной заправке емкостей приведен на рис. 3.14. Структура «дерева отказа» включает одно головное событие (аварию, инцидент), которое соединяется с набором соответствующих нижестоящих событий (ошибок, отказов, неблагоприятных внешних воздействий), образующих причинные цепи (сценарии аварий). Для связи между событиями в узлах «деревьев» используются знаки «И» и «ИЛИ». Логический знак «И» означает, что вышестоящее событие возникает при одновременном наступлении нижестоящих событий (соответствует перемножению их вероятностей для оценки вероятности вышестоящего объекта). Знак «ИЛИ» означает, что вышестоящее событие может произойти вследствие возникновения одного из нижестоящих событий.
Так, «дерево», представленное на рис. 3.14, имеет промежуточные события (прямоугольники), тогда как в нижней части «дерева» кругами с цифрами показаны постулируемые исходные события-предпосылки, наименование и нумерация которых приведены в табл. 3.12.
Анализ «дерева отказа» позволяет выделить ветви прохождения сигнала к головному событию (в нашем случае на рис. 3.14 их три), а также указать связанные с ними минимальные пропускные сочетания, минимальные отсечные сочетания.
Минимальные пропускные сочетания – это набор исходных событий-предпосылок (на рис. 3.14. отмечены цифрами), обязательное (одновременное) возникновение которых достаточно для появления головного события (аварии). Для «дерева», отображенного на рис. 3.14. такими событиями и (или) сочетаниями являются: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
Используется главным образом для выявления «слабых» мест.
Рис. 3.14 «Дерево отказа» заправочной операции при автоматизированной заправке емкостей
Минимальные отсечные сочетания – набор исходных событий который гарантирует отсутствие головного события при условии не возникновения ни одного из составляющих этот набор событий , , .Используются главным образом для определения наиболее эффективных мер предупреждения аварии.
Исходные события «дерева отказа» (согласно рис. 3.14)
| №/№ | Событие или состояние модели | Вероятность события, Pi |
| Система автоматической подачи дозы (САВД) оказалась отключенной (ошибка контроля исходного положения) | 0,0005 | |
| Обрыв цепей передачи сигнала от датчиков объема дозы | 0,00001 | |
| Ослабление сигнала выдачи дозы помехами (нерасчетное внешнее воздействие) | 0,0001 | |
| Отказ усилителя-преобразователя сигнала выдачи дозы | 0,0002 | |
| Отказ расходомера | 0,0003 | |
| Отказ датчика уровня | 0,0002 | |
| Оператор не заметил световой индикации о неисправности САВД (ошибка оператора) | 0,005 | |
| Оператор не услышал звуковой сигнализации об отказе САВД (ошибка оператора) | 0,001 | |
| Оператор не знал о необходимости отключения насоса по истечении заданного времени | 0,001 | |
| Оператор не заметил индикации хронометра об истечении установленного заданного времени | 0,004 | |
| Отказ хронометра | 0,00001 | |
| Отказ автоматического выключателя электропривода насоса | 0,00001 | |
| Обрыв цепей управления приводом насоса | 0,00001 |
Источник
4.7.1. Оценка частоты аварий
ляется метод построения логико-графических схем («деревьев отказов» и «деревьев событий»), подробно описанный в нормативно-технической литературе [16-18 и др.]. Логико-графические методы, а также имита ционные модели позволяют максимально учесть специфику конкретного объекта, а также разработать рекомендации по внедрению технических устройств, приводящих к снижению показателя вероятности аварии. Однако следует отметить высокую трудоемкость методов (особенно для сложных объектов), высокие требования к квалификации экспертов, производящих оценку вероятности таким методом, влияние неопреде ленности исходных данных на результат оценки вероятности. «Дерево отказов» состоит из сочетаний негативных исходных собы тий, ведущих к возникновению конечного события — аварии, устанавливае мых с помощью причинно-следственных взаимосвязей. События, состав ляющие «дерево отказов» и отдельные его ветви, соединяются между собой логическими знаками «и», «или», «запрет», «исключающее или». Знак «и» используется, когда выходное событие происходит, ес ли все входные события возникают одновременно. Знак «или» исполь зуется, когда выходное событие происходит, если случается любое из входных событий. Знак «запрет» используется в том случае, если на личие входного события вызывает появление выходного тогда, когда происходит условное событие. Знак «исключающее или» использует ся, если выходное событие происходит, если случается только одно из входных событий. В «деревьях отказов» присутствуют следующие события: ♦ исходные события — отказы отдельных элементов технологи ческого объекта или ошибки персонала; ♦ условные события — события, представляющие собой обяза тельное условие для реализации верхнего промежуточного или конечно го события; ♦ промежуточные события — события, связанные с реализацией исходных при выполнении определенных условий (например, нахождении вагона-цистерны на рассматриваемом транспортном участке и др.); ♦ конечные события — события, являющиеся результатом реали зации промежуточных при выполнении определенных условий.
«Дерево отказов» представляется в графическом виде. Ниже пред ставлены графические символы, используемые в «деревьях отказов»: — исходные (элементарные события); — условные события; — промежуточные и конечные события; — знак логической связи между событиями «и»; — знак логической связи между событиями «или»; — знак логической связи между событиями «исключающее или»; — знак логической связи между событиями «запрет». События дерева, соединенные логическим условием «и», объеди няются по принципу перемножения. При этом параметр головного собы тия Р рассчитывается как произведения из п параметров предпосылок:
| P = Pr P2 P3= f [ P r | (2) |
/=1 События дерева, соединенные логическим условием «или», объе диняются по принципу логического сложения, а их соответствующие параметры образуют следующую алгебраическую зависимость: Р = 1 — П ( 1 — / > > О) /=1 Расчет вероятности возникновения аварии выполняется поэтап но — снизу вверх, по каждой группе вышеназванных событий. При построении «деревьев отказов» рассматриваются: ♦ возможные отклонения параметров (нарушения режимов) про цесса от предусмотренных технологическим регламентом значений и при чины этих отклонений; ♦ механические поломки и отказы элементов оборудования, тру бопроводов и арматуры;
♦ отказы систем КИП и А, сигнализации, автоматических систем управления (АСУ) и противоаварийной защиты (ПАЗ); ♦ ошибки персонала. Оценка вероятности отказов (безотказной работы) для отдельных видов оборудования, узлов и приборов проводится, например, в предпо ложении экспоненциального закона распределения промежутков време ни между отказами. При этом может использоваться статистический материал об отказах. Используются также данные о наработке на отказ, приводимые в паспортах, данные справочной и другой литературы. При анализе ошибок персонала учитывается функциональная связь в системе «человек-машина» и используются статистические данные об ошибках персонала. Примерами применения описанного выше метода определения вероятности могут служить «деревья отказов », построенные для сепараторного (рис. 1) и компрессорного (рис. 2) оборудования. Вероятность множества возможных исходов каждого инициирую щего (начального) события, приводящих к воздействию поражающих факторов аварий на людей, имущество и другие объекты, определяется с использованием метода «деревьев событий» (рис. 3). При построении «дерева событий» анализируются промежуточные события с использова нием двоичной системы, в которой элементы защиты (отсечные устройст ва, системы аварийного опорожнения, паровые или водяные завесы, сис темы пожаротушения и т.д.) или оператор либо выполняют свои функции, либо нет. Начальное событие в «дереве событий» является верхним собы тием в «дереве отказов». Как выполнение защитными элементами и опе раторами своих функций, так и отказы и ошибки приводят к исходам — ко нечным аварийным событиям с разными масштабами последствий. Условные обозначения, применяемые при построении: НС — начальное событие; ПС — промежуточное событие; КС — конечное событие;
| I——-►Да | — | направление срабатывания элемента защиты или |
| I | безошибочных действий оператора; | |
| Нет | — | направление отказа элемента защиты или ошибки |
| оператора. |
Источник
Перечень отклонений при применении метода изучения опасности и работоспособности компрессорного узла цеха холодильно-компрессорных установок (фрагмент результатов)
Пример «дерева отказа» 1 , используемого для анализа причин возникновения аварийных ситуаций при автоматизированной заправке емкости, приведен на рис. 2. Структура «дерева отказа» включает одно головное событие (аварию, инцидент), которое соединяется с набором соответствующих нижестоящих событий (ошибок, отказов, неблагоприятных внешних воздействий), образующих причинные цепи (сценарии аварий). Для связи между событиями в узлах «деревьев» используются знаки «И» и «ИЛИ». Логический знак «И» означает, что вышестоящее событие возникает при одновременном наступлении нижестоящих событий (соответствует перемножению их вероятностей для оценки вероятности вышестоящего события). Знак «ИЛИ» означает, что вышестоящее событие может произойти вследствие возникновения одного из нижестоящих событий.
1 В отечественной литературе встречаются и иные наименования этого «дерева»: «дерево отказов», «дерево неполадок», «дерево происшествий» и т.п.
Так, «дерево», представленное на рис. 2, имеет промежуточные события (прямоугольники), тогда как в нижней части «дерева» кругами с цифрами показаны постулируемые исходные события-предпосылки, наименование и нумерация которых приведены в табл. 4.
Анализ «дерева отказа» позволяет выделить ветви прохождения сигнала к головному событию (в нашем случае на рис. 2 их три), а также указать связанные с ними минимальные пропускные сочетания, минимальные отсечные сочетания.
Минимальные пропускные сочетания — это набор исходных событий-предпосылок (на рис. 2 отмечены цифрами), обязательное (одновременное) возникновение которых достаточно для появления головного события (аварии). Для «дерева», отображенного на рис. 2, такими событиями и (или) сочетаниями являются: ,, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . Используются главным образом для выявления «слабых» мест.
Рис. 2. «Дерево отказа» заправочной операции
Источник