Методология дерева событий

Методы деревьев отказов и событий являются трудоемкими и применяются, как правило, для анализа проектов или модернизации сложных технических систем и производств.

Подход основан на дискретизации реального развития аварийной ситуации в нескольких макроскопических событиях; последствия аварийной ситуации определяются количественно на основе вероятности реализации определенного сценария развития аварии.

Обычно функциональные деревья событий — промежуточный шаг к конструированию деревьев событий системы: после инициирующего события, идентифицируются функции безопасности, которые должны быть выполнены; они будут позже заменены соответствующими системами безопасности и защиты. Системные деревья событий используются, чтобы идентифицировать последствия аварийной ситуации, развивающиеся в пределах технологического процесса и вовлекающие системы безопасности и защиту.

Феноменологические деревья событий описывают феноменологическое развитие аварийной ситуации вне технологического процесса (пожар, рассеяние ОХВ и т. д.). В зависимости от того, какие промежуточные события рассматриваются исследователем, дерево событий представляется одним из перечисленных типов или их комбинациями.

Анализ аварий с помощью деревьев событий состоит в последовательном анализе набора обстоятельств (не только отказов технической системы, но и внешних воздействий на нее), ведущих к аварии, называется последовательностью аварии (или сценарием), которую можно проследить с помощью дерева событий.

Анализ дерева событий может дать ответ на вопрос: какие аварийные ситуации могут возникнуть и какие вероятности этих событий?

Последовательности потенциальных событий определяются начиная с исходного (инициирующего) события и последующего анализа прочих событий, вплоть до того момента, когда авария либо происходит, либо предотвращается.

Полную картину риска дает анализ всех возможных последствий.

Дерево событий рисуется слева направо и начинается с инициирующего события.

Этим инициирующим событием является любое событие, которое может привести к отказу какой-либо системы или компонента.

В дереве событий инициирующие события связаны со всеми другими возможными событиями — ветвями, а каждый сценарий представляет собой путь развития аварии от инициирующего события к результирующему событию, состоящий из набора таких разветвлений. Ветви характеризуют возможные сценарии причинения ущерба человеку или окружающей среде при нежелательном воздействии на них потоков энергии и вещества, высвобождающихся в результате происшествия.

Определив все инициирующие события и организовав их в логическую последовательность, можно получить большое число 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.

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.

Анализ ветвей и путей развития аварии позволяет вносить изменения в конструкцию или эксплуатационные процедуры с учетом этих путей, обусловливающих наибольший вклад в суммарный риск.

Пример 1: РД 09−536−03 «Методические указания о порядке разработки плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС) на химико-технологических объектах» .

" Типовая схема построения сценариев развития аварийных ситуаций с указанием основных причин их возникновения" .

Рисунок 1 — Пример «дерева событий» для взрыва пыли.

Как и в случае с моделированием методом построения дерева отказов (FTA), анализ дерева событий (Event Tree Analysis, ETA) в качестве отправной точки использует определение нежелательного события-вершины, которое может быть выбрано в результате ранее проведенного анализа видов, последствий [и критичности] отказов (FME[C]A). В отличие от методики анализа дерева отказов (FTA), целью моделирования методом построения дерева событий (ETA) является установление последствий наступления нежелательного события.

Для примера рассмотрим ситуацию заноса автомобиля на дороге. Если при моделировании такого события учесть наличие четырёх уровней (базовых событий в дереве событий) обеспечения безопасности в виде дорожных ограждений, насыпи для аварийного торможения, ремней и подушки безопасности, можно спрогнозировать, что с высокой вероятностью пассажиры автомобиля при заносе серьёзно не пострадают. Желаемым последствием ситуации является безопасность пассажиров (сохранение жизнеспособности системы). Таким образом, если с ограждением и насыпью всё в порядке, не будет проблем и у пассажиров.

Исключив два из четырёх уровней обеспечения безопасности — дорожные ограждения и насыпь, можно спрогнозировать достаточную вероятность благоприятного исхода за счёт срабатывания ремней безопасности. Если же исключить и их (третий уровень защиты), какую-то (остаточную) степень безопасности может обеспечить единственный оставшийся из четырёх уровней элемент — подушки безопасности. Если же не сработают и они, тогда следует ожидать наступления нежелательного события.

Именно построением для системы дерева событий (Event Tree) и последовательным детальным анализом всех уровней её защиты можно продемонстрировать, что даже при наступлении одного из нежелательных базовых событий безопасность всей системы в целом сохранится на достаточном уровне с достаточной вероятностью (т.е. с достаточной вероятностью не наступит нежелательное событие, являющееся вершиной дерева событий системы).