Моделирование условий возникновения опасных ситуаций

Содержание

Слайд 2

Учебные вопросы: 1. Моделирование параметров источников опасности и пара­метров защиты. 2.

Учебные вопросы:
1. Моделирование параметров источников опасности и пара­метров защиты.
2. Основные

мероприятия в системе безопасности жизнедеятельности.
Слайд 3

Литература: Б.И.Зотов, В.И.Курдюмов Безопасность жизнедеятельности на производстве, М. КолосС, 2003, 432с.

Литература:
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 4

Моделирование параметров источников опасности и пара­метров защиты.

Моделирование параметров
источников опасности и пара­метров защиты.

Слайд 5

Основное содержание моделей при исследовании безопасности производства причинные отклонения и взаимосвязи

Основное 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 6

возможные возмущения системы от воздействий персонала, среды и других воздействий, приводящих

возможные возмущения системы от воздействий персонала, среды и других воздействий, приводящих

к авариям;
количественная оценка безопасности, и возможный прогноз возникновения аварийных ситуаций.
Слайд 7

Теоретико-множественная модель системы «человек – техника – среда» Модель системы включает

Теоретико-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 8

Определения состояний Безопасные состояния – характеризуются отсутствием необходимых условий возникновения происшествия.

Определения состояний

Безопасные состояния – характеризуются отсутствием необходимых условий возникновения происшествия. При

этом значения всех параметров находятся в норме и не достигли своего ПДЗ.
Слайд 9

Состояние опасной ситуации – характеризуется наличием необходимых, но отсутствием достаточных условий.

Состояние опасной ситуации – характеризуется наличием необходимых, но отсутствием достаточных условий.

Необходимым условием является выход хотя бы одного из параметров за пределы своего ПДЗ.
Слайд 10

Состояние происшествия – характеризуется наличием одновременно необходимых и достаточных условий. Необходимым

Состояние 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 11

Граф состояний системы ЧТС

Граф состояний системы ЧТС

Слайд 12

Этапы моделирования выявление взаимоотношений и взаимосвязей между элементами ЧТС; задание множества состояний системы; задание множества воздействий;

Этапы моделирования

выявление взаимоотношений и взаимосвязей между элементами ЧТС;
задание множества состояний системы;
задание

множества воздействий;
Слайд 13

количественная оценка уровня безопасности; прогнозирование возможности возникновения аварийных ситуаций.

количественная оценка уровня безопасности;
прогнозирование возможности возникновения аварийных ситуаций.

Слайд 14

Основные параметры опасных и вредных факторов φ - мощность источника опасности;

Основные параметры опасных и вредных факторов

φ - мощность источника опасности;
ρ -

зона (приведенное расстояние) опасного воздействия;
τ - длительность опасного воздействия.
Слайд 15

Графики моделируемых параметров по оси ординат представлены действующие значения параметров ϕ,

Графики 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 16

Моделирование параметров защиты

Моделирование параметров защиты

Слайд 17

Особенности функционирования системы ЧТС с защитой является то, что при наличии

Особенности 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

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 19

Задача исследования системы будет состоять в выявлении таких отношений, которые в

Задача 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 20

Процесс функционирования системы будет состоять в последовательной смене состояний элементов системы,

Процесс 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 21

Подмножество опасных свойств техники и среды будут воздействовать на подмножество свойств

Подмножество 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 22

Параметры Y1 – мощность или уровень ОЭФ, Y2 – расстояние (зона)

Параметры

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 23

Первый шаг При достижении ПДЗ опасных факторов срабатывает защита и возвращает

Первый 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 24

Например, при увеличении рабочего давления в системе предохранительный клапан настраивается на предельно-допустимое значение давления.

Например, при увеличении рабочего давления в системе предохранительный клапан настраивается на

предельно-допустимое значение давления.
Слайд 25

Второй шаг Когда защита Z1 не в состоянии возвратить параметр к

Второй 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 26

В качестве примера характеризующего данный параметр может служить значение таких параметров

В 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 27

Третий шаг При невозможности системной защиты удержать параметр Z2 в заданных,

Третий 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 28

В этом случае защитой устанавливается время действия ОЭФ безопасное для человека

В этом случае защитой устанавливается время действия ОЭФ безопасное для человека

и при дальнейшем росте опасности защита отключает действие ОЭФ.
Слайд 29

Формализация состояний Состояние опасной ситуации С2: Z1 - Y1 ≤ 0

Формализация 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 30

Статистическое моделирование эксплуатации сложных систем (Метод Монте-Карло).

Статистическое моделирование эксплуатации сложных систем
(Метод Монте-Карло).

Слайд 31

В практике моделирования систем наиболее часто приходится иметь дело с объектами,

В 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

Имитационная модель - логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования

на компьютере в целях проектирования, анализа и оценки функционирования объекта.
Слайд 33

Сущность метода статистического моделирования сводится к построению для процесса функционирования исследуемой

Сущность 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 34

Метод Монте-Карло Общее название группы численных методов, основанных на получении большого

Метод 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 35

Общая схема статистического моделирования Построим модель системы со случайными параметрами, для

Общая 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 36

Равномерно распределенные случайные числа от генератора подают на преобразователь закона случайных

Равномерно 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 37

Слайд 38

Эти преобразованные случайные числа x подают на вход модели. Модель отрабатывает

Эти 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 39

В блоке накопления статистики (БНСтат) установлены фильтры и счетчики. Фильтр (некоторое

В 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 40

Если требуется следить за несколькими разными типами событий, то для статистического

Если требуется следить за несколькими разными типами событий, то для статистического

моделирования понадобится несколько фильтров и счетчиков Ni. Всегда ведется счетчик количества экспериментов — N.
Слайд 41

Далее отношение Ni к N, рассчитываемое в блоке вычисления статистических характеристик

Далее 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 42

Данные вычислительного эксперимента отражаются в БОД (блоке отображения данных), что позволяет

Данные вычислительного эксперимента отражаются в БОД (блоке отображения данных), что позволяет

проводить оперативные корректировки модели, этот процесс показан на схеме стрелкой обратной связи.
Слайд 43

Например, событие A совершилось в результате проведенных 200 экспериментов 50 раз.

Например, 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 44

Требования по обеспечению безопасности при эксплуатации исключение аварий и катастроф; исключение

Требования 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 45

2. Основные мероприятия в системе безопасности жизнедеятельности

2. Основные мероприятия в системе безопасности жизнедеятельности

Слайд 46

поддержание готовности и эффективности технических систем в пределах значений заданных в

поддержание готовности и эффективности технических систем в пределах значений заданных в

ТЗ;
исключение или сведение до допустимых пределов вредных воздействий на окружающую среду.
Слайд 47

К технологическим мероприятиям относятся: безопасная последовательность и длительность операций; поддержание технических

К 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 48

Организационные мероприятия безопасности разработка безопасных технологий выполнения работ на рабочих местах;

Организационные 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 49

разработка распорядительных документов (приказов); система инструктажей по МПБ; оснащение рабочих мест

разработка 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 50

разработка планов и графиков проверки технической безопасности и состояния агрегатов и

разработка 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 51

контроль выполнения требований электробезопасности в сооружениях и на рабочих местах; контроль

контроль выполнения требований электробезопасности в сооружениях и на рабочих местах;
контроль исходного

состояния агрегатов и систем до и после работ.
Слайд 52

К техническим мероприятиям относятся: проведение технического обслуживания технических систем; устранение неисправностей;

К техническим мероприятиям относятся:

проведение технического обслуживания технических систем;
устранение неисправностей;
техническое освидетельствование объектов

РТН;
поверка КИП;
Слайд 53

проверка и настройка предохранительных устройств; проведение испытаний и проверок средств защиты;

проверка и настройка предохранительных устройств;
проведение испытаний и проверок средств защиты;
проверка исправности

систем вентиляции и пожаротушения;
оснащение рабочих мест средствами защиты.
Слайд 54

Противопожарные мероприятия. В процессе эксплуатации агрегатов и систем используются пожароопасные вещества,

Противопожарные мероприятия.

В процессе эксплуатации агрегатов и систем используются пожароопасные вещества, которые

в силу своих свойств, благоприятствуют возникновению или развитию пожара.
Слайд 55

Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб

Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб

Слайд 56

К организационным противопожарным мероприятиям относятся планирование противопожарной защиты в учреждениях и

К 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 57

разработка инструкций по мерам пожарной безопасности и инструкции о порядке осмотра

разработка инструкций по мерам пожарной безопасности и инструкции о порядке осмотра

перед закрытием помещений;
установление ответственности за содержание приборов отопления и освещения;
Слайд 58

организация контроля над эксплуатацией и ремонтом электрооборудования, состоянием предохранительных устройств; контроль

организация контроля над эксплуатацией и ремонтом электрооборудования, состоянием предохранительных устройств;
контроль соблюдения

требований установки оборудования в пожароопасных и взрывоопасных помещениях и т.д.
Слайд 59

Основные технические противопожарные мероприятия обеспечение средствами пожаротушения и пожарным инвентарем; проверка

Основные технические противопожарные мероприятия

обеспечение средствами пожаротушения и пожарным инвентарем;
проверка и зарядка

огнетушителей;
проверка состояния гидрантов, водоемов, насосов;
Слайд 60

поддержание в исправности пожарной сигнализации; оборудование и поддержание работоспособного состояния грозозащиты огнеопасных складов и зданий;

поддержание в исправности пожарной сигнализации;
оборудование и поддержание работоспособного состояния грозозащиты огнеопасных

складов и зданий;
Слайд 61

обработка пожароопасных конструкций огнезащитным составом; обеспечение возможности открытия дверей наружу помещений;

обработка пожароопасных конструкций огнезащитным составом;
обеспечение возможности открытия дверей наружу помещений;