Время воздействия вибрации до появления васкулярных нарушений, лет

Полученные данные дают возможность определить величину заболевания вибрационной болезнью через соотношение

(9.5)

где Q(t) – вероятность заболевания; t – время воздействия вибрации, по истечении которого появляются признаки вибрационной болезни, лет.

На основании анализа значений (табл. 9.1) риск заболевания от действия локальной вибрации можно представить формулой

(9.6)

Риск заболевания от действия общей вибрации оценивается по формуле

(9.7)

Пример 9.2. Определить риск и время заболевания работников бригады из 10 человек, использующих ручной инструмент с уровнем виброускорения L_W = 147 дБ. Сколько человек заболеет за период профессиональной деятельности t = 45 лет.

Решение.Риск заболевания от действия локальной вибрации можно определить по формуле

где Q(t) – вероятность заболевания.

Время заболевания определяем по формуле

.

1 работник: , года;

2 работника: , года;

3 работника: , года;

4 работника: , года;

5 работников: , года;

6 работников: , года;

7 работников: , года;

8 работников: , года;

9 работников: , года;

10 работников: , года.

Рис. 9.1. Схема к расчету риска

Из графика видно, что за период профессиональной деятельности (45 лет) заболеют все работники. У всей бригады в составе 10 человек появятся признаки заболевания вибрационной болезнью уже через 4,54 года (примерно 4 года
6 месяцев). Риск заболевания одного из рабочих бригады составляет R = 0,07 и соответствует времени t = 1,43 года (примерно 1 год и 5 месяцев).

9.4. Метод «дерева рисков»

Из названия стандарта «Управление надежностью. Анализ риска технологических систем» [16] следует, что анализ надежности неотделим от анализа риска.

Риском R называется количественная оценка опасности, вероятность проявления нежелательного для человека события.

Условия, при которых создаётся возможность проявления опасности, называются опасной ситуацией. Движущими силами возникновения опасности являются причины. Проявление причин и опасностей носит случайный характер и определяется вероятностными характеристиками.

Для оценки риска гибели человека при непрофессиональной деятельности пользуются понятием приемлемый риск, за максимальную величину которого принято значение R = 10^–6 за год.

Согласно [54], профессиональная деятельность по риску гибели человека делится на четыре категории безопасности:

– безопасная (R < 10^–4);

– относительно безопасная (R = 10^–4…10^–3);

– опасная (R составляет более 10^–3 до 10^–2); (9.8)

– особо опасная (R > 10^–2).

Для того чтобы выявить причины, влияющие на появление нежелательных для человека событий, используют методы системного анализа безопасности и элементы логики.

Любая опасность есть следствие некоторой причины (причин), которая,
в свою очередь, является следствием другой причины и т. д. Причины и опасности образуют сложные цепные структуры, напоминающие по своей форме ветвящееся дерево, поэтому их называют «дерево причин», «дерево опасностей», «дерево событий», «дерево вероятностей». Построив такие схемы и имея статистические данные о вероятности проявления причин, можно определить вероятность возникновения опасности, риск поражения человека и найти степень безопасности данного вида деятельности. Рассмотрев структурную схему, можно выявить причины, на которые следует влиять предупредительными мерами, чтобы уменьшить риск гибели человека в данной системе.

Вероятность Р(А) любого события А определяется неравенством

0 < Р(А) < 1. (9.9)

Если вероятность равняется 1, то это означает, что событие А достоверно, а если вероятность равняется 0,то событие невозможно.

При построении структурных схем используют уже знакомые символы событий (рис. 9.2) и логические символы или операции, называемые еще вентилями (рис. 9.3).

а) б)

Рис. 9.2. Символы событий:

а – круг ( ) – базовое событие или событие, которое не может быть подразделено
(ГОСТ Р 51901.13–2005; ранее «исходное событие, обеспеченное достаточными данными (ИСОДД)»); б – прямоугольник ( ) – блок описания события
(ранее «событие, вводимое логическим элементом (СВЛЭ)»)

Логические символы «И», «ИЛИ» и другие используются при выполнении логических операций – «вентилей», подразумевающих определённые математические действия по вычислению вероятностей.

а) б) в) г)

Рис. 9.3. Логические операции (вентили):

а − логическое произведение (вентиль «И»); б, в − логическая сумма (вентиль «ИЛИ»);

г − знак, показывающий, что событие имеет
два взаимоисключающих друг друга исхода (инвертор)

Вентиль «И» (рис. 9.3, а) указывает на то, что перед тем как произойдёт событие А, должны произойти оба события Б и В.

Вероятность совершения события А равна произведению вероятностей
Б и В.

Р(А) = Р(Б) · Р(В). (9.10)

Вентиль «ИЛИ» указывает: чтобы произошло событие Г (рис. 9.3, б), должно произойти событие Д или Е или оба события вместе.

Р(Г) = Р(Д) + Р(Е) – Р(Д · Е) = 1 – (1 – Р(Д))(1 – Р(Е)). (9.11)

Для случая, изображённого на рис. 9.3, в

Р(Г) = Р(Д) + Р(Е) + Р(Ж) – Р(Д · Е) – Р(Е · Ж) – Р(Ж · Д) +

+ Р(Д · Е · Ж) = 1 – (1 – Р(Д))(1 – Р(Е))(1 – Р(Ж)). (9.12)

Вентиль «инвертор» (рис. 9.3, г) указывает на то, что независимые события имеют два взаимоисключающих друг друга исхода, т. е. событие А1 противоположно А.

Р(А1) = 1 – Р(А). (9.13)

На рис. 9.4 показаны примеры применения комбинаций вентилей для анализа вероятностей событий.

Р(А) = 1 – Р(Б) · Р(В) ;

R = Р(А) = Р(Б) · Р(В)(1 – Р(Г))(1 – Р(Д))(1 – Р(Е)).

а) б)

Рис. 9.4. Примеры использования вентилей:

а − вероятность отказа системы, где Р(Б), Р(В) − вероятности безотказной работы элементов системы (вентили «инвертор», «И»); б − риск гибели человека R при воздействии опасного фактора, где Р(Б) − вероятность возникновения опасной ситуации; Р(В) − вероятность
воздействия опасных факторов с уровнями, смертельными для человека; Р(Г), Р(Д), Р(Е) − вероятности независимых событий, отражающих эффективность средств спасения людей (вентиль «И» для событий Б и В и вентили «И», «инвертор» для событий Г, Д, Е)