3.2.3. Построение деревьев событий

Набор обстоятельств (не только отказов систем, но и внешних воздействий на нее), ведущих к аварии, называется последовательностью аварии (или сценарием), которую можно проследить с помощью дерева событий. В отличие от структурных схем и деревьев отказов деревья событий имеют более полное физическое содержание. Если основным преимуществом деревьев отказов по сравнению с блок-схемами является учет причинно-следственной связи между отказами элементов, то деревья событий дают картину физических процессов, приводящих элементы и систему к критическим состояниям.

Анализ дерева событий может дать ответ на вопрос: какие аварийные ситуации могут возникнуть и какие вероятности этих событий? Ответы могут быть получены с помощью анализа потенциальных сценариев аварии. Последовательности потенциальных событий определяются начиная с исходного события и последующего анализа прочих событий, вплоть до того момента, когда авария либо происходит, либо предотвращается. Полную картину риска от промышленного объекта дает анализ всех возможных последствий.

Дерево событий обычно рисуется слева направо и начинается с исходного события. Этим исходным событием является любое событие, которое может привести к отказу какой-либо системы или компонента. В дереве событий исходные события связаны со всеми другими возможными событиями ветвями, а каждый сценарий представляет собой путь развития аварии, состоящий из набора таких разветвлений.

Определив все исходные события и организовав их в логическую последовательность, можно получить большое число (тысячи для АЭС) потенциальных сценариев аварии. С помощью анализа дерева событий можно определить пути развития аварии, которые вносят наибольший вклад в риск из-за их высокой вероятности или потенциального ущерба. Анализ ветвей и путей развития аварии позволяет вносить изменения в конструкцию или эксплуатационные процедуры с учетом этих путей, обусловливающих наибольший вклад в суммарный РИСК. Методология дерева событий дает возможность: • описать сценарии аварий с различными последствиями от различных исходных событий;

• определить взаимосвязь отказов систем с последствиями аварии; • сократить первоначальный набор потенциальных аварий и ограничить его лишь логически значимыми авариями;

• идентифицировать верхние события для анализа дерева отказов. Пример дерева событий, приведенный на рис. 3.3, соответствует гипотетической последовательности событий при аварии с потерей теплоносителя в водоохлаждаемом реакторе АЭС (авария типа LОСА). Начальным событием служит разрыв трубопровода с вероятностью Н₀.

Рис. 3.3. Дерево событий при аварии на атомной станции.

Следующие события: пребывание системы электроснабжения и в исправном состоянии с вероятностью S₁, и в неисправном состоянии с вероятностью Н₁; срабатывание системы аварийного охлаждения с вероятностью S₂ и несрабатывание с вероятностью Н₂; срабатывание системы удаления продуктов деления с вероятностью S₃ и несрабатывание с вероятностью Н₃; сохранение целостности защитной оболочки с вероятностью S₄ и нарушение целостности с вероятностью Н₄.

При развитии событий по верхней ветви дерева с вероятностью (в предположении о независимости исходных событий) S=H₀S₁S₂S₃ ожидаются очень небольшие радиоактивные выбросы, при развитии по нижним ветвям — большие и очень большие выбросы.

Задание 3.1.

Составить блок-схему для оценки вероятности безаварийной работы системы шасси самолета. Система (рис.3.4) состоит из 18 колес, из которых 2 образуют переднюю тележку, 8 образуют две тележки, расположенные под центральной частью фюзеляжа, и еще 8 — две тележки, расположенные ближе к хвосту. Считается, что система переходит в предельное состояние в случае отказа одной из подсистем — передней тележки, хотя бы одной из центральных тележек или обеих хвостовых тележек.

Рис. 3.4. Система шасси самолета

Задание 3.2.

Предполагается, что поражение человека электрическим током L является результатом одновременного наложения трех условий: появления электрического потенциала высокого напряжения на металлическом корпусе электроустановки (утюга, стиральной машины) (событие Н), нахождения человека на токопроводящем основании, соединенном с землей (событие I), и касания какой-либо частью его тела корпуса электроустановки (событие K).

В свою очередь, событие Н будет следствием любого из двух других событий — предпосылок А и В (например, снижения сопротивления изоляции или касания токоведущими частями электроустановки ее корпуса по какой-либо причине); событие I также обусловлено двумя предпосылками — С и D (нахождением человека на токопроводящем полу или его касанием заземленных элементов); событие К — следствие одной из трех предпосылок — Е, F и G (например, необходимости ремонта, технического обслуживания или использования электроустановки по назначению).

Нарисовать блок-схему и дерево событий, описывающее сценарии поражения человека электрическим током.

Таблица 3.2 Варианты заданий

Событие	А	В	С	D	Е	F	G
P(вероятность)	0,05+ 10^-2n	0,005+ 10^-2n	0,001+ 10^-2n	0,003+ 10^-2n	0,1+ 10^-2n	0,05+ 10^-2n	0,9+ 10^-2n

n – порядковый номер студента по списку.