воздействие, L=1. Частота реализации транспортной аварии,
= =15*12/365=0,49; частота техногенной аварии, связанной с выбросом АХОВ,
= 0,05; частота ураганов в данной местности составляет
= 0,048. Принимаем вероятность воздействия, соответствующей гибели, для транспортной аварии принимаем равной
= 0,1,
= 0,25. Для аварии с выбросом АХОВ
=0,001. Для урагана
=0,00078. Таким образом, выражение величины индивидуального риска примет вид
.
Производим подстановку численных значений
.
Моделирование социального риска
,
где PN – вероятность гибели (поражения) N людей от Q-го поражающего фактора;
– вероятность возникновения Q-го поражающего фактора
при реализации A-го события. |
|
|
Д |
|
|
Моделирование технического риска |
|
||||
Технический риск чаще |
всего представляют как произведение |
||||
|
|
|
А |
|
|
вероятности возникновения |
события (Иаварии, катастрофы) на |
||||
математическое ожидание ущерба. |
|
|
|||
|
б |
|
|
||
Математическое ожидание числа пострадавших может быть |
|||||
определено по формуле |
|
|
|
|
|
и |
|
|
҆ |
||
|
|
|
|
|
|
где
– расстоян е от объекта, на котором произошла авария, катастрофа и т.п., до точки нахождения человека в полярных координатах
поражения (гибелиС) человека в точке с координатами
.
(начало координат совмещено с объектом); – вероятность
Вероятность поражения (гибели) для случая химического заражения,
, определяется следующим образом:
,
где
– вероятность того, что в момент аварии направление ветра будет соответствовать
,
вероятность поражения (гибели) человека на расстоянии D от центра аварии, при направлении ветра
.
Например, вероятность того, что в момент аварии направление ветра будет юго-восточное
=1/8. Вероятность поражения, на расстоянии D0=2 км, составляет
Таким образом, вероятность поражения составит
.
41
Рассмотрим координаты нахождения человека в круге диаметром, D0, в полярной системе координат
.
.
.
Полученный результат следует умножить на вероятность возникновения аварии
.
Одним из подходов к оценке уровня безопасности опасного производственного объекта является представление его работы как случайного процесса (как величины риска). Вероятность аварии на техногенном объекте (в частном случае – транспортном) слабо зависит от
соответствия объектов установленным требованиям, инструментальной
транспортных объектов (в объекты соИзначительными сроками эксплуатации осуществляется вложение больших финансовых средств до тех пор, пока издержки не превысят доход от эксплуатации) [1]. Однако
оценки его технического соответствия, оценки риска и т.п. Опыт
экономически развитых стран также свидетельствует о слабой
такой подход не позволяет оценитьАДвозможности «перспективного» развития, т.е. определить, в какой момент времени – более отдаленные сроки, опасный производственный объект (далее ОПО) станет нерентабельным и прекрат т свою ра оту, тем более по группе объектов в
зависимости количества аварий и катастроф от сроков эксплуатации
рамках отдельной отраслииб. Необходимо использовать в качестве величины риска случайные характеристики другой «природы» [2].
Одним из подходов, позволяющих оценить возможные изменения в будущем, связанные с безопасной (безаварийной) эксплуатацией ОПО,
является представление его жизненного цикла как случайного процесса, в |
|
частности, цепи МарковаС. |
|
Переходная матрица системы, описываемой цепью Маркова, может |
|
быть представлена в виде [13] |
|
҆ |
(1) |
где Q – матрица порядка (k-l)×(k-l); R – матрица порядка (k-l)×l; |
– единичная |
матрица порядка l×l; O – нулевая матрица порядка l×(k-l). |
|
Из каждого состояния ОПО возможны переходы за один шаг лишь в два состояния:
–в следующее (следующий год эксплуатации ОПО);
–в особое, поглощающее состояние.
42
В нашем случае есть только одно поглощающее состояние.
Для приведения матрицы перехода введем обозначения состояний: S1 – поглощающее состояние; S2 – предельный срок эксплуатации объекта; S3 – предшествующий год предельному сроку эксплуатации; Sk+1 – срок эксплуатации, не достигший начала ввода в эксплуатацию.
В принятых обозначениях матрица перехода имеет вид [3]
где – вероятность безаварийной эксплуатации ОПО i лет; |
– |
||||
|
|
|
|
Д |
|
вероятность аварии на 1-м году эксплуатации. |
|
||||
Рассмотрим суммы матрицы T по строкам, т.е. элементы вектора T1 и |
|||||
|
|
|
А |
|
|
пусть «предельный» срок эксплуатации – этоИвремя утилизации ОПО. |
|||||
Сумма по первой строке T равна |
|
|
|
||
По второй строке |
|
б |
. |
|
|
|
|
|
|||
С |
|
|
|||
и т.д. Сумма по l-й строке |
|
|
|||
|
и |
|
|
˙ (2) |
|
Тогда 100tk – среднее число лет, которое безаварийно эксплуати - |
|||||
ровалось 100 ОПО, до момента их утилизации, а 100tk-10 |
– среднее |
||||
число лет, которое безаварийно эксплуатировалось ОПО, которые уже 10 лет находились в эксплуатации, до момента их утилизации.
Если «предельный» срок эксплуатации ОПО – это время до момента аварии на ОПО, то учитывая, что rк=0, 100tk – среднее число лет эксплуатации 100 ОПО до момента аварии на них. Соответственно, tk – ожидаемая продолжительность безаварийной эксплуатации ОПО.
В качестве примера рассмотрим ОПО в течение 5 лет эксплуатации. Вероятности аварии на рассматриваемом ОПО в зависимости от года эксплуатации представлены в табл. 4.
43
Таблица 4
Вероятности аварии на рассматриваемом ОПО в зависимости от года эксплуатации
Год эксплуатации |
Вероятность аварии |
1 |
0,001 |
2 |
0,007 |
3 |
0,011 |
4 |
0,015 |
5 |
0,019 |
Тогда матрица средних времен примет вид
Ожидаемую |
|
|
|
|
|
Д |
|
||
среднюю продолжительность безаварийной эксплуатации |
|||||||||
|
|
|
|
|
А |
|
|
||
ОПО в течение пяти лет определим по формулеИ(2) |
|
||||||||
|
|
|
б |
|
|
|
. (2) |
||
Так, для случая 10 лет эксплуатации и вероятностями, |
|||||||||
представленными в табл. 5, |
вероятность безаварийной работы в течение |
||||||||
|
|
и |
|
|
|
|
|
||
10 лет составит уже 55 лет. |
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
||
Вероятность безавар йной работы в зависимости от года эксплуатации |
|||||||||
|
|
|
|
||||||
Год эксплуатации |
Вероятность аварии |
|
Вероятность безаварийной работы |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
С |
|
0,001 |
|
|
|
0,999 |
||
2 |
|
|
|
0,007 |
|
|
|
0,993 |
|
3 |
|
|
|
0,011 |
|
|
|
0,989 |
|
4 |
|
|
|
0,015 |
|
|
|
0,985 |
|
5 |
|
|
|
0,019 |
|
|
|
0,981 |
|
6 |
|
|
|
0,023 |
|
|
|
0,977 |
|
7 |
|
|
|
0,027 |
|
|
|
0,973 |
|
8 |
|
|
|
0,035 |
|
|
|
0,965 |
|
9 |
|
|
|
0,038 |
|
|
|
0,962 |
|
10 |
|
|
|
0,042 |
|
|
|
0,958 |
|
Таким образом, определив некоторое «критическое» среднее время эксплуатации ОПО до достижения им поглощающего состояния – как
44
величину меры риска, можно определять моменты времени, когда необходимо вложение финансовых средств или проведение технических мероприятий, направленных на повышение безопасности ОПО, что, в свою очередь, изменит вероятности в переходной матрице и, как следствие, среднее ожидаемое время эксплуатации возрастет. Представленный подход позволяет строить прогнозы безаварийной работы как конкретного объекта, так и отрасли в целом.
Визуализация рисков представляет собой графическое представление на плане (карте) максимальное значение частоты (вероятности) поражения человека от возможных аварий для каждой точки площадки объекта и прилегающей территории в соответствии с РД 03–418–01 «Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов» данная процедура носит название распределение, а изображаемые риски – потенциальные территориальные риски.
В работе [8] за величину риска была принята вероятность получения
населением дозы шума, обусловленной существующим распределением |
|||||
|
|
|
|
Д |
|
уровней звукового давления на рассматриваемой территории |
|||||
|
|
|
R = EA,T P , |
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
|
|
А |
|
|
где P – вероятность попадания человека в однуИиз ячеек рассматриваемой |
|||||
территории. |
|
|
|
|
|
Величина P определяется для каждой ячейки сетки, наложенной на |
|||||
|
|
б |
|
|
|
рассматриваемую территорию, по формуле, на основании [7] |
|||||
|
и |
|
|
, |
|
|
С |
|
|
|
|
где k – количество ячеек, выделенных на рассматриваемом участке; n – общее
количество населения, находящегося на рассматриваемом участке; i, j – текущие номера рассматриваемой ячейки по длине и ширине выделенного участка, соответственно.
В результате проведенных расчетов было получено распределение значений риска (потенциальный территориальный риск) получения населением доз шума (см. рис. 33), обусловленных распределением уровней звукового давления, представленных на рис. 32.
45