Слайд 1Моделирование условий возникновения опасных ситуаций
Слайд 2Учебные вопросы:
1. Моделирование параметров источников опасности и параметров защиты.
2. Основные мероприятия в системе безопасности жизнедеятельности.
Слайд 3Литература:
Б.И.Зотов, В.И.Курдюмов Безопасность жизнедеятельности на производстве, М. КолосС, 2003, 432с.
П.П.Кукин, В.Л.Лапин,
Е.А.Подгорных Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда), М. Высшая школа, 1999, 318с.
С.В.Белов Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. М. Высшая школа, 1999, 448с.
Слайд 4Моделирование параметров
источников опасности и параметров защиты.
Слайд 5Основное содержание моделей при исследовании безопасности производства
причинные отклонения и взаимосвязи между
элементами моделируемой системы и процессом эксплуатации;
изменение состояний системы с точки зрения безопасности;
Слайд 6возможные возмущения системы от воздействий персонала, среды и других воздействий, приводящих
к авариям;
количественная оценка безопасности, и возможный прогноз возникновения аварийных ситуаций.
Слайд 7Теоретико-множественная модель системы «человек – техника – среда»
Модель системы включает
следующие элементы:
(Ч) – человека,
(Т) - технику,
(С) - рабочую среду. Элементы связанны между собой с помощью технологии - (Z).
Слайд 8Определения состояний
Безопасные состояния – характеризуются отсутствием необходимых условий возникновения происшествия. При
этом значения всех параметров находятся в норме и не достигли своего ПДЗ.
Слайд 9Состояние опасной ситуации – характеризуется наличием необходимых, но отсутствием достаточных условий.
Необходимым условием является выход хотя бы одного из параметров за пределы своего ПДЗ.
Слайд 10Состояние происшествия – характеризуется наличием одновременно необходимых и достаточных условий. Необходимым
условием является выход всех трех параметров за пределы своих ПДЗ, а достаточным условием является такое значение, хотя бы одного из параметров, которое представляет угрозу для здоровья или жизни персонала.
Слайд 12Этапы моделирования
выявление взаимоотношений и взаимосвязей между элементами ЧТС;
задание множества состояний системы;
задание
множества воздействий;
Слайд 13количественная оценка уровня безопасности;
прогнозирование возможности возникновения аварийных ситуаций.
Слайд 14Основные параметры опасных и вредных факторов
φ - мощность источника опасности;
ρ -
зона (приведенное расстояние) опасного воздействия;
τ - длительность опасного воздействия.
Слайд 15Графики моделируемых параметров
по оси ординат представлены действующие значения параметров ϕ, ρ,
τ и их ПДЗ φ d, ρ d, τ d
по оси абсцисс – время функциони-рования системы ЧТС (t).
φ
φ
t
φd
t
t
τ
ρ
ρ d
τ d
Слайд 17Особенности функционирования системы ЧТС с защитой является то, что при наличии
системы защиты между элементами системы ЧТС, которая представляет тоже множества, система усложняется. А система отношений увеличивается, т.к. появляются новые отношения уже между элементами защитой и между самими элементами защиты.
Слайд 18 Под отношениями между элементами системы ЧТС и защиты следует понимать все
возможные физические, химические, технологические, психофизические и другие отношения (взаимодействия) между элементами системы, которые приводят к изменению ее состояния.
Слайд 19Задача исследования системы будет состоять в выявлении таких отношений, которые в
условиях изменения состояния системы могут привести к опасным ситуациям, происшествиям, авариям и т.д. и задача будет состоять в том, чтобы изучить физическую сущность этих отношений и выработать противодействующие мероприятия, предотвращающие появление указанных ситуаций.
Слайд 20Процесс функционирования системы будет состоять в последовательной смене состояний элементов системы,
а состояние соответственно будет зависеть от свойств элементов и свойств отношений между элементами, которые изменяются по времени.
Слайд 21Подмножество опасных свойств техники и среды будут воздействовать на подмножество свойств
системы защиты, а последние, обладая свойствами, предотвратит воздействие опасных эксплуатационных факторов на персонал, приведут свойства техники и в целом систему ЧТС в безопасное состояние. При отсутствии защиты у системы, развитие ситуации может привести к происшествию.
Слайд 22Параметры
Y1 – мощность или уровень ОЭФ,
Y2 – расстояние (зона)
действия ОЭФ,
Y3 – продолжитель-ность действия ОЭФ
Z1 - защита от мощности ОЭФ,
Z2 - защита по расстоянию,
Z3 - защита по длительности (времени).
защиты
ОЭФ - опасный эксплуатационный фактор
опасного фактора
Слайд 23Первый шаг
При достижении ПДЗ опасных факторов срабатывает защита и возвращает рабочие
параметры в нормальные пределы.
Z1 - Y1 * ≤ 0 → Y1
Y1 *- значение параметров в опасном режиме работы,
Y1 - рабочее (безопасное) значение параметров.
Слайд 24Например, при увеличении рабочего давления в системе предохранительный клапан настраивается на
предельно-допустимое значение давления.
Слайд 25Второй шаг
Когда защита Z1 не в состоянии возвратить параметр
к его нормальному (заданному) значению, вступает в работу защита по параметру Y2 посредством своего параметра Z2. В этом случае защита по параметру Y2 уменьшает зону воздействия ОЭФ.
Z2 - | Y 2* | = 0 → Y2
где, Y2 * - значение параметров в опасном режиме работы,
Y2 - рабочее (безопасное) значение параметров.
Слайд 26В качестве примера характеризующего данный параметр может служить значение таких параметров
как прочность для баллонов, сопротивление изоляции для электрического тока, % содержание вредных веществ в сооружении снижаемое вентиляционными устройствами.
Слайд 27Третий шаг
При невозможности системной защиты удержать параметр Z2 в
заданных, безопасных пределах и дальнейшем его уменьшении вступает в работу защита по параметру Y3 посредством своего параметра Z3.
Z3 - Y3* > 0
где, Y3 * - значение параметров в опасном режиме работы,
Y3 - рабочее (безопасное) значение параметров.
Слайд 28В этом случае защитой устанавливается время действия ОЭФ безопасное для человека
и при дальнейшем росте опасности защита отключает действие ОЭФ.
Слайд 29Формализация состояний
Состояние опасной ситуации С2:
Z1
- Y1 ≤ 0
|Z2 – Y2| > 0
Z 3 – Y3 > 0
Безопасное состояние С1:
Z1 - Y1 > 0
|Z2 – Y2| > 0
Z 3 – Y3 > 0
Состояние опасности С3:
Z1 - Y1 ≤ 0
|Z2 – Y2| ≤ 0
Z 3 – Y3 ≤ 0
Слайд 30Статистическое моделирование эксплуатации сложных систем
(Метод Монте-Карло).
Слайд 31В практике моделирования систем наиболее часто приходится иметь дело с объектами,
которые в процессе своего функционирования содержат элементы неопределенности или подвергаются стохастическим воздействиям внешней среды. Поэтому используется метод получения результатов с помощью имитационных моделей.
Слайд 32 Имитационная модель - логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования
на компьютере в целях проектирования, анализа и оценки функционирования объекта.
Слайд 33Сущность метода статистического моделирования сводится к построению для процесса функционирования исследуемой
системы некоторого моделирующего алгоритма, имитирующего поведение и взаимодействие элементов системы с учетом случайных входных воздействий и воздействий внешней среды и реализации этого алгоритма с использованием программно-технических средств.
Слайд 34Метод Монте-Карло
Общее название группы численных методов, основанных на получении большого числа
реализаций стохастического (случайного) процесса, который формируется таким образом, чтобы его вероятностные характеристики совпадали с аналогичными величинами решаемой задачи.
Слайд 35Общая схема статистического моделирования
Построим модель системы со случайными параметрами, для чего
на ее вход подадим входные сигналы от генератора случайных чисел (ГСЧ), как показано на слайде.
Слайд 36Равномерно распределенные случайные числа от генератора подают на преобразователь закона случайных
чисел (ПЗСЧ), который преобразует их в заданный пользователем закон распределения вероятностей, например, в нормальный или экспоненциальный закон.
Слайд 38Эти преобразованные случайные числа x подают на вход модели. Модель отрабатывает
входной сигнал x по некоторому закону y = φ(x) и получает выходной сигнал y, который также является случайным.
Слайд 39В блоке накопления статистики (БНСтат) установлены фильтры и счетчики. Фильтр (некоторое
логическое условие) определяет по значению y, реализовалось ли в конкретном опыте некоторое событие (выполнилось условие, f = 1) или нет (условие не выполнилось, f = 0). Если событие реализовалось, то счетчик события увеличивается на единицу. Если событие не реализовалось, то значение счетчика не меняется.
Слайд 40Если требуется следить за несколькими разными типами событий, то для статистического
моделирования понадобится несколько фильтров и счетчиков Ni. Всегда ведется счетчик количества экспериментов — N.
Слайд 41Далее отношение Ni к N, рассчитываемое в блоке вычисления статистических характеристик
(БВСХ) по методу Монте-Карло, дает оценку вероятности pi появления события i, то есть указывает на частоту его выпадения в серии из N опытов. Это позволяет сделать выводы о статистических свойствах моделируемого объекта.
Слайд 42Данные вычислительного эксперимента отражаются в БОД (блоке отображения данных), что позволяет
проводить оперативные корректировки модели, этот процесс показан на схеме стрелкой обратной связи.
Слайд 43Например, событие A совершилось в результате проведенных 200 экспериментов 50 раз.
Это означает, согласно методу Монте-Карло, что вероятность совершения события равна:
P(A) = 50/200 = 0.25.
Вероятность того, что событие не совершится, равна, соответственно,
1 – 0.25 = 0.75.
Слайд 44Требования по обеспечению безопасности при эксплуатации
исключение аварий и катастроф;
исключение поражений и
травм обслуживающего персонала;
исключение повреждения самого оборудования и сопрягаемых с ним объектов;
Слайд 452. Основные мероприятия в системе безопасности жизнедеятельности
Слайд 46поддержание готовности и эффективности технических систем в пределах значений заданных в
ТЗ;
исключение или сведение до допустимых пределов вредных воздействий на окружающую среду.
Слайд 47К технологическим мероприятиям относятся:
безопасная последовательность и длительность операций;
поддержание технических эксплуатационных параметров
в заданных пределах;
поддержание параметров источников опасностей на уровне ПДЗ;
отработка НТД в полном объеме.
Слайд 48Организационные мероприятия безопасности
разработка безопасных технологий выполнения работ на рабочих местах;
надзор
и контроль за безопасной эксплуатацией;
обучение, аттестование и допуск персонала к самостоятельной работе;
Слайд 49разработка распорядительных документов (приказов);
система инструктажей по МПБ;
оснащение рабочих мест НТД и
средствами обеспечения безопасности;
контроль выполнения обслуживающим персоналом мер и правил безопасности в ходе работ;
Слайд 50разработка планов и графиков проверки технической безопасности и состояния агрегатов и
систем:
разработка планов эвакуации обслуживающего персонала и техники в аварийных ситуациях;
контроль выполнения требований безопасности при обращении с ядовитыми веществами;
Слайд 51контроль выполнения требований электробезопасности в сооружениях и на рабочих местах;
контроль исходного
состояния агрегатов и систем до и после работ.
Слайд 52К техническим мероприятиям относятся:
проведение технического обслуживания технических систем;
устранение неисправностей;
техническое освидетельствование объектов
РТН;
поверка КИП;
Слайд 53проверка и настройка предохранительных устройств;
проведение испытаний и проверок средств защиты;
проверка исправности
систем вентиляции и пожаротушения;
оснащение рабочих мест средствами защиты.
Слайд 54Противопожарные мероприятия.
В процессе эксплуатации агрегатов и систем используются пожароопасные вещества, которые
в силу своих свойств, благоприятствуют возникновению или развитию пожара.
Слайд 55Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб
Слайд 56К организационным противопожарным мероприятиям относятся
планирование противопожарной защиты в учреждениях и на
предприятиях;
обучение обслуживающего персонала действиям при возникновении пожара;
разработка схемы эвакуации имущества и техники, назначение пожарных расчетов;
Слайд 57разработка инструкций по мерам пожарной безопасности и инструкции о порядке осмотра
перед закрытием помещений;
установление ответственности за содержание приборов отопления и освещения;
Слайд 58организация контроля над эксплуатацией и ремонтом электрооборудования, состоянием предохранительных устройств;
контроль соблюдения
требований установки оборудования в пожароопасных и взрывоопасных помещениях и т.д.
Слайд 59Основные технические противопожарные мероприятия
обеспечение средствами пожаротушения и пожарным инвентарем;
проверка и зарядка
огнетушителей;
проверка состояния гидрантов, водоемов, насосов;
Слайд 60поддержание в исправности пожарной сигнализации;
оборудование и поддержание работоспособного состояния грозозащиты огнеопасных
складов и зданий;
Слайд 61обработка пожароопасных конструкций огнезащитным составом;
обеспечение возможности открытия дверей наружу помещений;
Слайд 62исключение внутренних запоров на дверях и воротах;
выведение наружу из складских помещений
электрорубильников установка в сооружениях электроосвещения закрытого типа;
создание в автопарках рабочих и смотровых проходов в соответствии с нормами безопасности.