Оценка частоты исходных событий (аварийной ситуации)

Частота исходной аварийной ситуации (отказ, неполадка оборудования) необходима для расчета частоты реализации каждого сценария аварийной ситуации с учетом вероятности по каждому событию.

Оценка частот исходных событий производится двумя методами:

а) метод анализа «деревьев отказов»;

б) метод анализа статистических данных частот отказов оборудования, трубопроводов и др.

При анализе «деревьев отказов» выявляются комбинации отказов (неполадок) оборудования, ошибок персонала и иных воздействий, приводящих к основному событию (аварийной ситуации). Метод используется для анализа возможных причин возникновения аварии и расчета ее частоты (на основе частот исходных событий).

Пример построения и анализа «деревьев событий», приводящих к разгерметизации емкостного оборудования и технологического трубопровода приведены на рис. 9 и 10.

Второй метод применяется в случае использования соответствующих данных для определения частоты рассматриваемых событий в прошлом и прогнозирования частоты событий в будущем. В этом случае используемые данные должны соответствовать типу анализируемого производства, оборудования объекта.

Рекомендуемые обобщенные данные по оценке частоты отказов оборудования представлены в табл. 8 [2].

При прогнозировании частоты отказов оборудования для конкретного производства обучающийся обязательно должен учитывать также наличие количества аналогичного оборудования, частоты и время эксплуатации оборудования (резервуаров, железнодорожных цистерн) при их сливе/наливе, а также продолжительность функционирования продуктоводов. Для этой цели рекомендуется оформить в виде таблиц, так называемые «рабочие листы».

Примеры оформления «рабочих листов» представлены в табл. 9, 10, 11 и 12.

или

или

Рис. 9. «Дерево отказов», приводящих к разгерметизации емкостного оборудования (цистерны, резервуары) и аварии вне оборудования:

1 – воздействие осколков, УВВ от взрыва соседнего резервуара; 2 – отказ болтовых соединений, фланцевых прокладок, запорной арматуры, сварных соединений;

3 – ошибка оператора; 4 – отказ дыхательного клапана; 5 – наличие внутренних дефектов;

6 – возникновение источника зажигания; 7 – отсутствие азота; 8 – нагрев корпуса

при пожаре в соседней емкости; 9 – нарушение защитного покрытия; 10 – высокая температура окружающей среды; 11 – отказ предохранительного клапана

Или

Рис. 10. «Дерево отказов», приводящих к разгерметизации трубопроводов:

1 – отказ запорной арматуры; 2 – отказ сварных швов; 3 – отказ прокладок фланцевых соединений; 4 – отказ болтовых соединений фланцев; 5 – коррозионный

или усталостный отказ

Таблица 8

Обобщенные статистические данные по оценке частоты отказов оборудования

Таблица 9

Оценка частот выбросов из трубопроводов

Таблица 10

Оценка частот выбросов стационарных объектов (резервуаров хранения)

Таблица 11

Оценка частоты выбросов при автомобильных перевозках опасных грузов

Таблица 12

Оценка частоты выбросов при перевозках железнодорожным транспортом

Для объектов, связанных с обращением взрывчатых материалов промышленного назначения определение частоты возникновения аварии предлагается производить по статистическим данным их эксплуатации. При этом могут быть использованы два подхода.

При одном из подходов допускается, что время безаварийной работы склада ВМ (до взрыва) подчиняется экспоненциальному закону.

При этом определяется верхняя доверительная граница для параметра экспоненциального закона λ [16]:

, (2)

где d – случайная величина (число взрывов), имеющая пуассоновское распределение с параметром Δ = λ·N·T; ∆_1-α (d) – верхняя доверительная граница с доверительной вероятностью α=0,8 параметра пуассоновского распределения (1,60944); N – количество объектов, за которыми ведется наблюдение (1018 в соответствии с [17]); n – среднее количество хранилищ на складе ВМ (n = 4), Т – время наблюдения (40 лет в соответствии с [17]).

Для этих условий значение λ для одного хранилища составит 1·10⁵, 1/ год.

Вероятность взрыва за время t определяется по формуле:

(3)

Тогда верхняя граница вероятности взрыва в хранилище ВМ за 1 год при доверительной вероятности α= 0,8 будет равна:

При другом подходе на основании статистических данных предварительно определяется вероятность аварии по формуле (4):

, (4)

где n_ав – количество аварий за время наблюдения Т; N_набл – общее количество наблюдаемых единиц объектов.

По данным Ростехнадзора [17] в 2005 году функционировало 1018 различных складов ВМ промышленного назначения. По тем же данным за последние 40 лет ни одной аварии (пожаров и взрывов масс, хранящихся ВМ промышленного назначения) на складах ВМ не случалось. Имели место несколько несчастных случаев, не повлекших за собой масштабных последствий. Таким образом, так как n_ав = 0, то в соответствии с формулой (4) Р_ав = 0.

Так как авария на складе ВМ, относящемся к особо опасным производственным объектам, недопустима, но в принципе возможна, предлагается ввести термин «ожидаемая вероятность» – вероятность события, ожидаемого в любое время.

В этом случае вероятность возникновения аварии на одном отдельно взятом хранилище склада ВМ составит:

4.7 Анализ «дерева событий»

Анализ «дерева событий» – алгоритм построения последовательности событий, исходящих из основного события (аварийной ситуации) – используется для анализа условий аварийной ситуации (сценариев ситуации) в том числе оценки вероятности реализации поражающих фактов.

Типовые схемы построения сценариев развития аварийных ситуаций для веществ в различных агрегатных состояниях приведены на рис. 11–13.

Пример использования метода «деревьев событий» для оценки вероятности реализации сценариев аварий приведен на рис. А.1–А.7. Приложения А. Цифрами указаны значения относительной вероятности возникновения события.

Расчетные значения частот реализации сценариев для блоков (составляющих) исследуемого объекта, кроме сценариев, заканчивающихся без опасных последствий, необходимо представить в виде таблицы. Пример составления частот реализации сценариев аварий на исследуемом объекте приведен в табл. 13.

Рис. 11. Типовая схема построения сценариев аварийных ситуаций (газ)

Рис.12. Типовая схема построения сценариев аварийных ситуаций (твердое)

Рис. 13. Типовая схема построения аварийных ситуаций (жидкость)

В результате анализа данных таблицы по частотам реализации аварий по каждому блоку исследуемого объекта, устанавливается наиболее вероятный сценарий развития аварии с наиболее тяжелыми последствиями и указывается в текстовом виде после таблицы.

Таблица 13

Частота реализации сценариев аварий на установке КК 43/102-2

Примечание – Индекс «п» относится к полной разгерметизации оборудования.

• ⇐ Назад
• 1
• 2
• 3
• 456
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• Далее ⇒