Надёжность технических систем и техногенный Риск

Введение Анализ надежности систем с применением методики «диверсионный анализ» Анализ надежности систем с помощью методики «дерево неисправностей» Анализ надежности системы с помощью методики «дерево событий» «Анализ надежности системы с помощью методики «анализ видов и последствий отказов» «Пять почему» Анализ надежности с помощью диаграммы Исикавы Анализ надежности с помощью методики «Диаграмма Парето»

Введение

В связи с развитием современной техники особую важность приобрели многочисленные вопросы повышения надежности и безопасности различного рода устройств и технических систем. Комплексная механизация и автоматизация производственных процессов ставит перед руководителями производств исключительно ответственные задачи, которые должны выполняться безупречно на протяжении всего периода работы технических систем. Особенность всякой технической системы состоит в том, что при отказе весьма ограниченного числа ее элементов наступает отказ системы, он может привести к тяжелым последствиям-авариям, несчастным случаем на производстве или даже к смертельным исходам. В настоящее время в мире значительно возрос удельный вес аварий, несчастных случаев, происходящий из-за неправильных действий технического обслуживания персонала, что связано с недостаточностью профессионализма, а также умение принять оптимальное решение в сложной критической обстановке в условиях дефицита времени, психологическими перегрузами, не информированностью и др. Причинами аварий и несчастных случаев нередко служат конструктивные и эргономические дефекты — несоответствие конструкций и компоновки технических систем возможностям человека. Создание условий для безопасного выполнения работ чаще всего зависит от детальности выполнения производственных опасностей. Мероприятия по учреждению опасностей более эффективны, если они канализированы в «опасные точки» конкретных видов работ (технологических операций, рабочих движений), т. е. к тем местам, где наиболее часто и тяжело проявляются несчастные случаи. Следовательно, необходима идентификация опасностей технических систем, а именно: различение, распознавание, оценивание и представление качественных и количественных сторон опасностей во взаимосвязи с пространственно-временными и технологическими характеристиками системы.

1. Цели и задачи курсовой работы

Целью проведения данной курсовой работы является изучение современной теории надежности и риска технических систем, ее наиболее важных практических предложений в области оценки и обеспечения безопасности и снижения риска, а также в области эксплуатации сложных технологических систем и их элементов, оценка надежности и риска человека в системе «человек-машина-среда». Задачами курсовой работы являются: • закрепление основных понятий, полученных при изучении дисциплины «Надежность технических систем и техногенный риск»; • умение проводить анализ состояния безопасности и риска сложных технических систем; • умение оценивать показатели опасности и риска при обработке статистических материалов; • умение на основе анализа и оценки риска принимать решения в модельных и реальных ситуациях.

2. Иерархическое представление социотехнической системы «Строительство» с расшифровкой (классификацией) каждой семи подсистем

Любая техническая система – потенциально опасна. Наличие в системе «человеческого» фактора приводит к возникновению несчастных случаев: увечью или гибели людей. Человек, не желая мириться с этим, всегда стремился установить причины происшедшего, выявить закономерности, получить информацию для познания и предотвращения подобных явлений. Увеличение количества несчастных случаев в технических системах, использование сложных технологий и методов управления современным производством требуют проведения оценок опасности и риска производства с учетом социально- экономических факторов. Анализ опасностей и риска технической системы целесообразно проводить с помощью модели социотехнической системы, состоящей из семи подсистем – «Технология», «Машины», «Материалы», «Рабочее место», «Персонал», «Среда», «Объект». Социотехническая система может быть представлена иерархически. Преследуя цели выявления наиболее важных, с точки зрения опасности, элементов каждой подсистемы, существуют прямые и обратные связи. Данная модель позволяет через технологическое «взвешивание» показателей опасности систем, подсистем и их элементов судить о безопасности системы. Каждый из классификаторов подсистем социотехнической системы должен отвечать следующим основным принципам: полнота, однозначность, достоверность, узнаваемость и относительная простота. Задача подробности (полноты) составления классификаторов тесно связана с задачей описания обстоятельств, производственного травматизма, анализом взаимосвязей и взаимовлияний параметров, и признаков несчастного случая на производстве. Подсистемы находятся в тесной взаимозависимости, дополняя и раскрывая, друг друга. Подсистема «Объект» отражает тип системы, а также некоторые отличительные и специфические признаки. Подсистема «Технология» характеризует технологические процессы, рабочие операции, рабочие движения и отражает опасности, обусловленные пространственно-временными схемами взаимодействия машин, персонала, а также материальных, энергетических и информационных потоков. Подсистема «Персонал» отражает наиболее важные признаки предприятия и работника, включая предусмотренные актом формы Н-1: численность персонала на предприятии; месяц и год рождения пострадавшего; профессию; возможно использование информации о поле, стаже работы и др. Через подсистему «Рабочее место» находят свое отражение пространственные, санитарно-гигиенические, метеорологические и иные признаки, характеризующие рабочее место и его специфику. В подсистеме «Машины» раскрываются признаки применяемых технических средств. Подсистема «Материалы» отражает, наряду с собственно строительными материалами. А также «сырье», «элементы», «изделия», «монтируемое оборудование», «конструкции» и др. Подсистема «Среда» характеризует внешние воздействия, признаки, влияющие на остальные подсистемы, а также природные явления и особенности, имевшие место во время происшествия. Классификаторы подсистем создаются с учетом специфики анализируемой технической системы и поставленных перед исследователем задач. Создание условий для безопасного выполнения работ чаще всего зависит от детальности выявления производственных опасностей. Мероприятия по учреждению опасностей более эффективны, если они направлены в «опасные точки» конкретных видов работ (технологических операций, рабочих движений), т. е. к тем местам, где наиболее часто и тяжело проявляются несчастные случаи. Следовательно, необходима идентификация опасностей технических систем, а именно: различение, распознавание, оценивание и представление качественных и количественных сторон опасностей во взаимосвязи с пространственно-временными и технологическими характеристиками системы. Опасности производства наиболее тесно взаимосвязаны с опасностями, проявляющимися в отношении персонала при выполнении определенного вида производственной деятельности (технологических процессов, рабочих операций, рабочих движений). Задачи специалистов по охране труда заключаются в создании условий для безопасного выполнения работ как на производстве в целом, так и на отдельных рабочих местах, в предупреждении производственного травматизма. Снижение уровня производственного травматизма, прежде всего, зависит от подробности выявления производственных опасностей (для отдельных технологических процессов, рабочих операций и рабочих движений). Под технологическим процессом понимается сумма технологически необходимых рабочих операций, осуществляемых непрерывно (одновременно или последовательно), в результате выполнения которых получается продукция определенной степени готовности. Рабочая операция – это сумма технологически необходимых рабочих движений, неразрывно связанных по времени исполнения, в результате выполнения которых осуществляется перемещение или качественное изменение предмета труда. Рабочее движение – это технологически необходимое перемещение (или вращение) орудия труда или его рабочего органа, или предмета труда. Рис. 1 Таб. 1. Исходные данные

Виды строительных работ	Число несчастных случаев		Дни нетрудоспособности. Без учета смертельных исходов	Удельное время риска, %	Численность работающих, V	Заработная плата работающих, е
	Всего	Из них со смертельным исходом
1	2	3	4	5	6	7
1. Бетонные	13	1	130	7.1	372	372000
2. Земляные	1	0	10	0.6	250	250000
3. Каменные	25	1	250	13.7	342	342000
4. Кровельные	16	1	160	8.8	351	351000
5. Монтажные	19	2	190	10.4	363	363000
6. Отделочные	7	0	70	3.9	304	304000
7. Погрузочно-разгрузочные	43	0	430	23.6	350	350000
8. Плотничные	38	0	380	20.9	364	364000
9.Вспомогательные	20	1	200	11	370	370000

Формулы для расчета основных показателей опасности и риска, цифровые значения формул. Данные к расчету приведены в таблице 1. 1) Коэффициент частоты: — без учета смертельных исходов; – с учетом смертельных исходов, где U – число несчастных случаев без учета смертельных исходов; — число несчастных случаев со смертельным исходом; V – численность работников. 2) Коэффициент тяжести: – без учета смертельных исходов; – c учетом смертельных исходов, где – дни нетрудоспособности без учета несчастных случаев со смертельным исходом. Последствия несчастных случаев со смертельным исходом, согласно рекомендациям Международной организации труда, условно приравнены к 7500 дням потери нетрудоспособности. 3) Потенциал опасности без учета и с учетом смертельных случаев: 4) Индекс риска без учета и с учетом смертельных случаев: где L, – выплаты пострадавшим в результате несчастных случаев на производстве без учета и с учетом смертельных исходов, руб. где 16 – принятый тариф по средней дневной заработной плате, руб. g – удельное время риска, %. 5) Показатель класса опасности без учета и с учетом смертельных исходов: ;где e – заработная плата всех застрахованных работников за одинаковый (обычно пятилетний) период времени.

3. Расчет основных показателей опасности и риска

Опираясь на приведенные выше формулы, приведено расчет для заданного производства, строительство парка. 1. Бетонные работы: 1) 34.9. 2. Земляные работы: 3. Каменные работы: 4. Кровельные работы: 5. Монтажные работы: 6. Отделочные: 7. Погрузочно–разгрузочные работы: 8. Плотничные работы: 9. Вспомогательные работы: Проанализировав расчет основных показателей опасности и риска, выбрана три наиболее опасных вида строительных работ, сравнивая показатели класса опасности: 1) Монтажные работы. K =1 . 2) Каменные работы. K = 1.3 40.4. 3) Вспомогательные работы. K =1 . Диаграмма распределения показателей класса опасности с учетом и без учета смертельных исходов для трех наиболее опасных видов строительных работ. Построено диаграмма распределения показателей класса опасности с учетом и без учета смертельных исходов для трех наиболее опасных видов работ. Диаграмма представлена на рис. 2. Рис. 2. Диаграмма распределения показателей класса опасности для трех наиболее опасных видов строительных работ  

4. Классификация для самого опасного элемента подсистемы «Технология»

Опасности производства наиболее тесно взаимосвязаны с опасностями, проявляющимися в отношении персонала при выполнении определенного вида производственной деятельности (технологических процессов, рабочих операций, рабочих движений). Задачи специалистов по охране труда заключаются в создании условий для безопасного выполнения работ как на производстве в целом, так и на отдельных рабочих местах, в предупреждении производственного травматизма. Снижение уровня производственного травматизма, прежде всего, зависит от подробности выявления производственных опасностей (для отдельных технологических процессов, рабочих операций и рабочих движений). Согласно рис.3 составлено классификатор для самого опасного элемента подсистемы «Технология». Рис. 3 Классификация для самого опасного элемента подсистемы «Технология»

5. Требования безопасности при выполнении монтажных работ

Безопасное выполнение заготовительных и монтажных работ требует строгого соблюдения работниками правил техники безопасности. Каждый работник должен хорошо знать и выполнять безопасные приемы работы. Только при этом условии можно предупреждать несчастные случаи. 1. Производственный травматизм происходит вследствие ряда причин: – неправильная организация работ, допущение к работе лиц, не получивших инструктажа по безопасному ее выполнению; – отсутствие или неисправность ограждений и предохранительных устройств; – неисправное состояние инструмента и приспособлений; – неправильное обслуживание оборудования и механизмов; – пренебрежение работниками мерами предосторожности. 2. При пользовании грузоподъемными механизмами необходимо строго соблюдать следующие правила: – нельзя применять грузоподъемные механизмы, рассчитанные на вес, меньший, чем вес поднимаемого груза; – грузоподъемные механизмы должны иметь исправно действующие тормоза, в зубчатых и червячных передачах не должно быть никаких повреждений. Грузоподъемные механизмы должны быть аттестованы соответствующим порядком, эксплуатация механизмов без аттестации или с просроченным сроком очередной аттестации запрещена; – при перемещении тяжестей нельзя находиться под грузом, а также в местах, где может оказаться груз в случае обрыва троса. 3. При пользовании слесарным инструментом необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности: – запрещается пользоваться инструментом неисправным или не соответствующим выполняемой работе; – бойки молотков и кувалд должны иметь гладкую, слегка выпуклую поверхность. И молотки и кувалды должны быть прочно насажены на рукоятки и закреплены на них клиньями; – нельзя применять зубила и шлямбуры со сбитыми затылками; – нельзя применять для работы напильники, ножовки и отвертки без ручек или с расколотыми и плохо закрепленными ручками; – при работе трубными и гаечными ключами не допускается надевать отрезки трубы на ручки ключей и применять металлические подкладки под губки ключей. 4. При пользовании электроинструментом необходимо строго соблюдать правила техники электробезопасности: – недопустимо работать около токоведущих частей, не защищенных ограждениями, кожухами; – металлические кожухи, электродвигатели, электродрели, металлические части пусковых приборов, станков и других устройств, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции, должны быть заземлены; – для переносных электрических светильников применять напряжение не выше 36В; – провода, проводящие электроток к сварочному аппарату и от сварочного аппарата к месту сварки, должны быть изолированы и защищены от действия высоких температур и механических повреждений. 5. При проведении сварочных работ необходимо: – закрывать лицо специальными щитками, для того чтобы защитить глаза от вредного действия светового и невидимого ультрафиолетового и инфракрасного излучения; – для устранения причин, способствующих возникновению пожаров при проведении сварочных работ, необходимо тщательно защищать деревянные и другие легко воспламеняющиеся части и конструкции зданий от воспламенения листовым асбестом; – после окончания сварочных работ следует тщательно проверять помещение и зону, где проводились сварочные работы, и не оставлять открытого пламени и тлеющих предметов. Всегда надо помнит, что монтаж плит перекрытия проще всего производить именно с колес. В связи с этим ещё надо договоритесь о доставке плит перекрытия и монтажного крана на одно время. Укладка плит перекрытия требует участия как минимум трех человек. Безусловно, будет лучше, если в распоряжении будет большее число участников. Кроме того, перед монтажом необходимо договориться с заводом-изготовителем о том, чтобы все плиты были загружены в машину в последовательности, обратной укладке, так как это сможет существенно упростить процесс их монтажа. монтажный технический риск

Вывод

В процессе выполнения данной курсовой работы, изучила современную теорию надежности и риска технических систем, выявила 3 наиболее опасных вида строительных работ: кровельные, вспомогательные и отделочные. Для этих видов работ была построена диаграмма распределения показателей класса опасности с учетом и без учета смертельных исходов. Из них самыми опасными являются кровельные работы с показателем класса опасности с учетом смертельных случаев (Kc=50,1) и без учета смертельных случаев (K=0,63). Для кровельных работ были разработаны требования безопасности.

Литература

1. О.О. Герасимова. Оценка надёжности сложной социотехнической системы. Томск 2013. 2. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1969. 3. Браун Д.Б. Анализ и разработка систем обеспечения техники безопасности. Москва. Машиностроение, 1979. 4. Бондарев В.А., Попов Ю.П. Риск, надежность и безопасность. Безопасность труда в промышленности.1997. № 10 — С. 39-42. 5. Козлов В.И, Методология охраны труда в человеко-машинных системах. Рига: Зинатне, 1989. — 183с.