На основе параметрической модели «воздействие – ослабление – восприимчивость» и условия наступления происшествия вида «воздействие больше восприимчивости» для широкого множества видов факторов были построены следующие формализованные критерии параметрических предпосылок происшествий.
В результате анализа для множества T = { t } видов факторов c номерами от 1 …7, что соответствует электрическому, механическому, акустическому, химическому, тепловому, электромагнитному полевому и ионизирующему излучению, рассматриваются три эффекта действия и уровня применения параметрические критерии превышения [1], Таблица 1.
Как правило, степень тяжести происшествия можно выражать с помощью последовательности трёх вершинных исходов (ВИ): ощутимый эффект действия на потенциально опасный объект или субъект (биовид) – ВИ1; значительный эффект действия, вершинный исход ВИ2; критический (летальный) эффект действия, исход ВИ3.
Таблица 1 Параметры восприимчивости человека (несущей способности объекта) и критерии превышения, характеризующие вершинные исходы
| Номер фактора, t | Наименование фактора и его параметра: обозначение, размерность | Ощутимый эффект действия на ПОО или биовид, вершинный исход ВИ1, i = 1 | Значительный эффект действия, вершинный исход ВИ2, i = 2 | Критический (летальный) эффект действия, исход ВИ3, i = 3 |
| t = 1 | Электрический, величина тока, миллиампер | Ощутимое значение тока, s11 ≥ r11 r11 = 1 ± 0.5 (мА) s11 = | Неотпускающее значение тока, s12 ≥ r12 r12 = 10 ± 5 (мА) s12 = | Фибрилляционное значение тока s13 ≥ r13 r13 =100 ± 50(мА) s13 = |
| t = 2 | Механический, момент силы, М[Н∙м] Напряжение, σ [Па] | Опрокидывание s21 ≥ r21 М опр ≥ М уд | Повреждение s22 ≥ r22 s22 =σ ≥ σ тек | Разрушение s23 ≥ r23 s23 =σ ≥ σ трещ |
| t = 3 | Акустический фактор: шум, вибрация I, дБА | раздражения, головная боль s31 ≥ r31 I ≥ I Д1 = 55 дБ | сбои слухового анализатора s32 ≥ r32 I ≥ I Д2 = 80 дБ | болевой порог s33 ≥ r33 I ≥ I Д3 = 100 дБ |
| t = 4 | Химический, концентрация вещества, n, г∙моль/ м 3 | Угнетение s41 ≥ r41 r41 = ПДК n ≥ ПДК | Потеря сознания s42 ≥ r42 r42 ≈ (5…10)∙ ПДК n ≥ 10 ∙ПДК | Отравление или ЛИ s43 ≥ r43 r43 ≈ (15…30)∙ ПДК n ≥ 30∙ ПДК |
| t = 5 | Тепловой термодинамический фактор, параметр – плотность мощности излучения, P [Вт/м2 ] | s51 ≥r51 : P ≥ P Д1 Субъект: ожог легких или кожи Объект: защитное покрытие – внутренняя среда Pо ≥ P Д1 | s52 ≥ r52 : P ≥ P Д2 Субъект: ожог тела и потеря сознания Объект: защитное покрытие – внутренняя среда Pо ≥ P Д2 | s53 ≥ r53 : P ≥ P Д3 Субъект: термическое поражение тела и летальный исход Объект: защитное покрытие – внутренняя среда Pо ≥ P Д3 |
| t = 6 | Электромагнитные волны НЧ диапазона: 1)напряженность электрического поля, E, [В/м] и 2)напряженность магнитного поля, H, [A/м] и 3)СВЧ диапазона плотность мощности излучения, P [Вт/м2 ] | Угнетение Значения предельно допустимых уровней воздействия (параметров восприимчивости) E1 Н1 P ≥ P Д1 | Потеря сознания Требуется конкретизация а виде значений параметров восприимчивости E2 Н2 P ≥ P Д2 | Летальный исход Значения 50 % критических уровней воздействия E3 Н3 P ≥ P Д3 |
| t = 7 | Ионизирующее излучение, эффективная эквивалентная доза, D, Зв | Угнетение D ≥ D Д1 | Потеря сознания D ≥ D Д2 | Летальный исход D ≥ D Д3 |
Рассматривается техническая система ТС1 вида «факторы – защита – работник», в которой действуют (способны действовать) независимо дифференцированно или в комбинации следующие факторы из множества видов T = { t }, t = 1, 2, …7, причем номер t соответствует факторам, представленным в Таблице 1. Значения параметров этих факторов даны в виде множества V = { vt }. Принято, что с учетом защиты непосредственно на работника или на другие объекты или элементы системы параметры этих факторов определяют по зависимости s = f∙v, где f есть функция ослабления воздействия защитой. При этом для любого фактора рассматривают два следующих уровня ослабления: f 1 = 0.1 и f 2 = 0.01.
При моделировании происшествия в виде несчастного случая [2] рассматриваются следующие вершинные исходы: потеря работоспособности (ВИ1); потеря сознания (ВИ2); летальный исход (ВИ3). Этим исходам соответствуют следующие уровни параметров восприимчивости: r ВИ1, r ВИ2, r ВИ3. Принимается, что для любого фактора первый уровень восприимчивости есть значение предельно допустимой концентрации (ПДК) или предельно допустимого воздействия (ПДВ): r ВИ1 = ПДК или ПДВ; третий уровень восприимчивости соответствует 50% порогу летального воздействия, r ВИ3 = 50 L cr; тогда как второй уровень восприимчивости находится в интервале значений { r ВИ1, r ВИ3} и характеризует опасность (токсичность) фактора.
Например, для оценивания опасности воздействия электрического тока на человека (биовид) в качестве параметров восприимчивости электрического фактора выступают следующие «характерные» значения тока: 1 или 10 или 100 миллиампер, которые соответствуют проявлению эффекта «ощутимого» или «не отпускающего» или «фибриляционного» тока [3]. При представлении параметров восприимчивости как случайных величин эти характерные значения есть математическое ожидание mr, а их разброс описывают с помощью с.к.о. σ r. Тогда как при представлении параметров восприимчивости как нечетких величин, значения 1 или 10 или 100 миллиампер соответствуют «ядрам» μ, а абсолютные погрешности при их получении (измерение или расчет) выражают нечеткий интервал их задания (μ – Δ, μ].
При моделировании действия теплового фактора на объект: защитное покрытие – внутренняя среда Pо ≥ P Д1 принимаются следующие уровни восприимчивости P Д2 =; P Д3 =
Формализованная постановка задачи.
Пусть для двух вершинных исходов ВИ1 и ВИ3 были получены следующие параметры восприимчивости:
r (ВИ1) = r 1 = 0.1∙ r (ВИ3). При аттестации рабочей среды были получены следующие измеренные значения параметров воздействия:
v1 = 10 r 1; v2 = 100 r 1; v3 = 300 r 1.
Классы точности измерительного прибора принять для вариантов: ε 1 = 10; ε 2 = 50.
Требуется
1) Построить логическую модель происшествия (несчастного случая или аварии) с учетом действия
а) одного из факторов; б) всех факторов,
2) установить вид ВИ происшествия (выбрать его параметры восприимчивости),
3) определить вероятностную меру происшествия и (или) вершинных исходов ВИ в функции от характеристик защиты (математического ожидания и (или) среднеквадратического отклонения функции ослабления).
Pro(y = 1|J1, f) =?
Pro(y = 1| V1,V2, V3, J1, f 1) =?
Решение задачи на примерах.