Оценка безопасности функционирования эргатической системы (горизонтальный грузовой насос СН-56-30) «логико-вероятностным методом»

Трубы второго и последующих рядов укладываются в «седло» образуемое двумя трубами нижнего ряда;
26) допускается укладка в штабель труб различных диаметров. Трубы меньшей длины размещают в верхних рядах. Смещение верхнего ряда по отношению к нижнему не должно превышать 0,3 м;
27) территория предприятия должна быть благоустроена, ограждена, постоянно содержаться в частоте и порядке, оборудована знаками безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4026-76;
28) территория предприятия должна быть ровной, ямы и другие углубления, устраиваемые для технических целей следует плотно закрывать или надежно защищать;
29) погрузочно-разгрузочные работы следует выполнять в соответствии с разработанными на предприятии технологическими картами производства работ и они должны содержать требования безопасности при работе данного вида;
30) площадка для складирования труб должна быть очищена от мусора и снивелирована;
31) запрещается разборка штабеля, имеющего несколько ярусов складирования труб разного диаметра и длины, ручным способом, а только производится автоматически грузозахватным устройством;
32) при разборке штабеля запрещается брать зажатый груз из нижних рядов штабеля, пока не разобран верхний ряд.
3.3 Построение фрагментов «дерева событий»

Согласно обстоятельствам несчастного случая (см. п. 3.1) травмированию трубой с летальным исходом предшествовали два основных события, связанные с нарушением нормативных правил: нахождение постороннего в зоне погрузочно-разгрузочных работ и раскатка труб.
Фрагмент «дерева событий» для нахождения постороннего в опасной зоне представлен на рисунке 13.



Рисунок 13. «Дерево событий» для нахождения постороннего в зоне погрузочно-разгрузочных работ

Данный фрагмент «дерева событий» построен на основании того, что у погибшей учетчицы Катаевой (см. п. 3.1) был мотив войти в опасную зону для исполнения служебных обязанностей (проверки маркировки труб) в нарушение п. 22 Перечня нормативных правил по технике безопасности при погрузочно-разгрузочных работах (см. п. 3.2). К тому же произошло нарушение п. 9, говорящего о том, что начальник участка и рабочие обязаны контролировать, чтобы на месте проведения работ не находились посторонние лица.
На рисунке 14 показан фрагмент «дерева событий» для раскатки труб.



Рисунок 14. «Дерево событий» для раскатки труб

Основаниями для построения этого фрагмента послужили нарушения рабочими технологического процесса при складировании труб и халатное отношение к данным нарушениями со стороны ответственных лиц. Согласно описанию несчастного случая (см. 3.1) рабочие не были ознакомлены с технологической картой № 1-И, а инструктаж по технике безопасности был проведен некачественно (в общих чертах), т.е. произошло нарушение п. 2 Перечня нормативных правил по технике безопасности при погрузочно-разгрузочных работах (см. п. 3.2), что, в свою очередь, привело к несоблюдению п. 29 указанного перечня. Кроме того, в нарушение п. 8 нормативных правил сменный помощник Бараев не проконтролировал состояние штабеля после окончания работ, а сменный помощник Османов, принявший смену и видевший, что погрузка труб в ночную смену была проведена с нарушениями технологии, никаких мер к устранению обнаруженных нарушений не принял. Эти обстоятельства квалифицируются как халатное отношение ответственных лиц к своим обязанностям.
3.4 Определение функции алгебры логики (ФАЛ) на основе построенных фрагментов «дерева событий»

С целью определения ФАЛ для каждого фрагмента «дерева событий» воспользуемся законами Булевой алгебры, согласно которым схема «ИЛИ» обозначается символом «+», а схема «И» символом «∙».
Запишем ФАЛ для «дерева событий», представленного на рисунке 13:

. (10)

Аналогично определим ФАЛ «дерева событий» для раскатки труб (рис. 14):

. (11)
3.5 Ранжирование событий на основе ФАЛ

Проранжируем исходные события фрагментов «деревьев» по числу минимальных критических комбинаций (МКК), в которые входят данные события. В таблицах 7 и 8 соответственно представлены результаты ранжирования исходных событий для нахождения постороннего в зоне погрузочно-разгрузочных работ и для раскатки труб.

Таблица 7
Ранжирование исходных событий «дерева» для нахождения постороннего в зоне погрузочно-разгрузочных работ
Ранг события Число МКК, в которое входит событие № события Описание события 1 2 3 Ответственное лицо и рабочие допустили постороннего в опасную зону 2 1 1 Вход в зону по служебной необходимости 3 1 2 Вход в зону по другой причине

Таблица 8
Ранжирование исходных событий «дерева» для раскатки труб
Ранг события Число МКК, в которое входит событие № события Описание события 1 2 6 Халатность ответственных лиц 2 1 4 Рабочие не ознакомлены с технологическими картами 3 1 5 Некачественный инструктаж по технике безопасности
На основе проведенного ранжирования можно сделать вывод, что основополагающими событиями, приведшими к несчастному случаю, являются события, связанные с невыполнением ответственными лицами своих должностных обязанностей (халатностью).

3.6 Построение общего «дерева событий»

На основе полученных фрагментов построим общее «дерево событий», конечным событием для которого является травмирование трубой (рис. 15).

Рисунок 14. «Дерево» событий для травмирования трубой

3.7 Количественное определение вероятности верхнего нежелательного события

Для определения вероятности верхнего нежелательного события обозначим следующие события (см. рис. 15):
- травмирование трубой (верхнее нежелательное событие);
- нахождение постороннего в зоне погрузочно-разгрузочных работ;
- раскатка труб.
Вероятность при независимых исходных событиях рассчитывается по следующим формулам:
для логической связи «И»

, (12)

для логической связи «ИЛИ»

, (13)

где n – число событий;
- вероятность i-го первичного события.
Предыдущими исследованиями было определено, что вероятность события составляет на млн. чел. ч., вероятность на млн. чел. ч., на млн. чел. ч., на млн. чел. ч., на млн. чел. ч., на млн. чел. ч. Тогда, используя рис. 15 и формулы (12) и (13), получим:

,
.

Наконец, с помощью уравнения (12) получим вероятность верхнего нежелательного события (травмирования трубой):

.

Таким образом, вероятность появления этого верхнего нежелательного события за интервал в 1 млн. чел. ч. составляет 0,0042.
4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭРГАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
4.1 Распределение серьезности затрат в зависимости от класса последствий

Уровень затрат в результате наступления верхнего нежелательного (головного) события напрямую зависит от серьезности его последствий. Последствиями травмирования трубой могут быть: необходимость оказания первой помощи, временная нетрудоспособность пострадавшего, частичная инвалидность, полная инвалидность или смертельный исход. Распределение убытков для каждого из этих исходов представлено в таблице 9.

Таблица 9
Распределение убытков в зависимости от класса последствий
Номер класса серьезности последствий Серьезность несчастного случая Убыток
, руб 1 Первая помощь 20 2 Временная нетрудоспособность 345 3 Частичная инвалидность 2500 4 Полная инвалидность (смертельный исход) 21000
4.2 Расчет ущерба от верхнего нежелательного события эргатической системы

Ожидаемые потери при появлении головного события определяются по формуле:
, (14)

Согласно регистрационным записям в прошлом произошло 8 подобных несчастных случаев. При этом:
- в одном случае оказывалась только первая помощь (ушиб конечности) ();
- в одном случае имела место временная нетрудоспособность ();
- в четырех случаях наступила частичная инвалидность ();
- в одном случае наступила полная инвалидность и в одном – произошел летальный исход ().
Используя данные таблицы 9 и уравнение (14), рассчитаем ожидаемые потери от травмирования трубой:

руб.

«Критичность» головного события рассчитывается с помощью выражения:

, (15)

где С – ожидаемые потери, связанные с появлением головного события в течение данного интервала времени;
- вероятность возникновения головного события на данном интервале времени.
Зная вероятность возникновения головного события (см. п. 3.7), определим его меру критичности:

руб.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенной работы была рассчитана надежность технической системы горизонтального грузового насоса СН-56-30. Исследования показали, что вероятность отказа данной системы составляет
На основе логико-вероятностного метода был произведен углубленный анализ несчастного случая эргатической системы, произошедший при погрузке труб. Построено «дерево событий», определены функции алгебры логики и рассчитана вероятность возникновения данного несчастного случая за интервал в 1 млн. чел. ч ().
Расчет экономической эффективности функционирования эргатической системы показал, что ожидаемые потери от рассматриваемого несчастного случая составят руб.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ветошкин А.Г. Надежность технических систем и техногенный риск. – Пенза: Изд-во ПГУАиС, 2003. – 155 с.
2. Кравец В.А. Системный анализ безопасности в нефтяной и газовой промышленности. – М.: Недра, 1984 – 117 с.
3. Махутов Н. А., Пермяков В. Н. и др. Анализ рисков и обеспечение защищенности критически важных объектов нефтегазохимического комплекса: учебное пособие. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2013. – 560 с.
4. Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. - М.: Высш. шк., 1988. - 234 с.
5. Стариков В.А., Александров С.В., Омельчук М.В. Методические указания к курсовой работе «Оценка безопасности систем «человек-машина-среда» логико-вероятностным методом». - Тюмень: ТюмГНГУ, 2014. - 89 с.
6. http://www.ngpedia.ru/cgi-bin/findimg.exe.










КР: Оценка безопасности функционирования эргатической системы (горизонтальный грузовой насос СН-56-30) логико-вероятностным методом.


Руководитель: 8