Типы исходных отказов
I. Связанные с человеческой деятельностью, например: ошибки оператора; дефекты конструкции; ошибки при обслуживании.
II. Относящиеся к оборудованию, например: утечка токсичной жидкости через клапан; отсутствие смазки в механизме; неправильные (ошибочные) сигналы чувствительных элементов (датчиков).
III. Связанные с окружающей средой, например: землетрясения или оползни; штормы, наводнения, тайфуны; самовозгорание от искр или молний.
Главное преимущество дерева отказов по сравнению с другими методами (например, дерево "причина — последствие") состоит в том, что анализ ограничивается выявлением только тех элементов системы и событий, которые приводят к данному конкретному отказу системы или аварии.
Для построения деревьев отказов используют специальные символы (фигуры). Выделяют две группы таких фигур: логические символы и символы событий (рис. 2.1, 2.2).
Рис. 2.1. Логические символы, используемые для построения деревьев отказов: 1 — знак "и": выходное событие происходит, если все входные события случаются одновременно; 2 — знак "или": выходное событие происходит, если случается любое из входных событий; 3 — знак "запрет": наличие входа вызывает появление входа тогда, когда происходит условное событие; 4 — знак "приоритетное и": выходное событие имеет место б, если все входные события происходят в нужном порядке слева направо; 5 — знак "исключающее или": выходное событие происходит, если случается одно (но не оба) из входных событий
Рис. 2.2. Символы событий, используемые для построения деревьев отказов: 1 — круг исходное событие, обеспеченное достаточными данными; 2 — ромб: событие, недостаточно детально разработанное; 3 — прямоугольник: событие, вводимое логическим элементом; 4 — овал: условное событие, используемое с логическим знаком "запрет"; 5 -домик: событие, которое может случаться или не случаться
Применение этих символов к анализу реальной ситуации представлено на рис. 2.3. Вероятность несчастного случая (травмы) Qh.c. (т) определяется выражением
где Q1.1, Q1.2, Q1.3 — независимые события.
Рис. 2.3. Анализ событии "травма" с помощью дерева отказов
Для определения вероятностей наступления тех или иных событий используют аналитические модели, статистические данные, результаты экспериментальных проверок, другие методы.
Понятие риска, его количественная оценка широко применялись и применяются при осуществлении космических и ядерных программ. В последнее время такой же подход развивается и при оценке возможных последствий при антропогенном воздействии на природную среду. Даже простое обнаружение возможной опасности является нередко важным достижением.
Например, привлечение внимания ученых и общественности к самому факту возможного изменения климата, нарушения озонного слоя, факту увеличения (с учетом накопления и превращений) токсичности и опасности загрязнения природной среды тяжелыми металлами, а также к связанным с этими явлениями неблагоприятными последствиям — все это серьезные сигналы. Конечно, далее необходимо определить, оценить степень опасности, связанной с данной угрозой и ее последствиями.
В некоторых случаях оценку вероятности того или иного неблагоприятного явления удается произвести настолько надежно, что се можно использовать в расчетах при подготовке и осуществлении практических мер (при расчете различных вариантов мероприятий, учете возможного экономического ущерба и т.д.).
Таким образом, первым шагом в оценке риска является идентификация опасности — определение реальной опасности для человека, окружающей среды. Здесь большая роль отводится научному исследованию. Именно представители фундаментальной науки привлекли внимание общественности к таким вопросам, как возможное изменение климата, угроза озонному слою, значительные генетические последствия антропогенного воздействия на природу и человека. Очевидно, что попытка идентификации опасности сводится к поиску сигналов опасности, выделению такого сигнала на существующем фоне.
Для идентификации опасности важны приемы апробации, отбора (например, различных препаратов), моделирования поведения различных веществ в среде, мониторинга и диагностики (оценки симптомов, последствий воздействия).
При идентификации опасности первым является вопрос, что представляет собой опасность, при вычислении риска — какова его величина, т.е. необходимо определить вероятность возникновения данного опасного явления и вероятность его неблагоприятных последствий.
При расчете риска нередко используются качественные суждения, сравнительные оценки.
Качественные суждения, методы экспертных оценок в силу своей субъективности имеют серьезные недостатки: при последующих проверках оказывалось, что такие данные часто отклоняются в сторону увеличения значимости недавних и часто повторяющихся событий, более впечатляющих эффектов (происходит искажение ожидаемой вероятности события). Очень трудно оцениваются редкие события. Все эти трудности относятся и к оценке риска антропогенных воздействий и их неблагоприятных последствий.