CAPITOLUL 1

2.5.6.- Avantaje i dezavantaje

Principalul avantaj al analizei prin arborele de defectri rezult din faptul c permite luarea n considerare a combinaiilor de evenimente ce pot conduce la un eveniment nedorit final. Aceast posibilitate permite s se in seama de analiza accidentelor trecute care arat c accidentele majore produse rezult n majoritatea cazurilor n urma aciunii combinate a mai multor evenimente, care luate separat nu ar fi fost capabile s conduc la consecine catastrofale. ntruct vizeaz estimarea probabilitii asociate evenimentelor ce genereaz un eveniment final, metoda permite s se obin criterii de determinare a prioritilor de prevenire a accidentelor poteniale.

Analiza prin arborele de defectri se concentreaz pe un eveniment particular, aplicarea sa pentru un sistem complex putnd deveni dificil. n acest sens, se recomand aplicarea prealabil a metodelor inductive de analiz a riscurilor. Se identific astfel evenimentele grave ce vor constitui obiectul analizei prin arborele de defectri, n condiiile determinrii cauzelor imediate, necesare i suficiente la nivelul elaborrii arborelui.

2.6.- Arbore de evenimente

2.6.1.- Istoric i domeniu de aplicabilitate

Analiza prin arborele de evenimente a fost dezvoltat la nceputul anilor 1970, pentru evaluarea riscurilor n centralele nucleare, ulterior utilizarea sa extinzndu-se n alte sectoare de activitate.

Fiind o metod a crei complexitate este comparabil cu cea a analizei prin arborele de defectare, ea se aplic preponderent pentru subsisteme clar definite, reprezentnd un instrument preios pentru studiul sistemelor ce comport numeroase dispozitive de securitate. Metoda este frecvent utilizat n analiza a posteriori, pentru explicitarea consecinelor observate ce decurg dintr-o defectare a sistemului.

2.6.2.- Principiul metodei

Spre deosebire de AAD, analiza prin arborele de evenimente (AAE) implic determinarea evenimentelor ce decurg n urma defectrii unei componente sau a unei pri a sistemului.

Pornind de la un eveniment iniiator sau o defectare de origine, analiza prin arborele de evenimente permite estimarea abaterii sistemului, lund n considerare n manier sistematic funcionarea sau defectarea dispozitivelor de detecie, de alarmare, de prevenire, protecie sau intervenie. Aceste bariere de securitate pot fi att mijloace tehnice, ct i umane (intervenia operatorilor) sau organizatorice (aplicarea procedurilor).

2.6.3.- Modul de aplicare al metodei

Demersul general aplicabil pentru realizarea analizei prin arborele de evenimente implic parcurgerea urmtoarelor etape :

Definirea evenimentului iniiator;

Identificarea funciilor de securitate preventive;

Construirea arborelui;

Descrierea i exploatarea secvenelor de evenimente identificate.

2.6.3.1.- Definirea evenimentului iniiator

Dat fiind complexitatea analizei, se recomand selectarea unui eveniment iniiator care poate efectiv conduce la o situaie critic. n acest scop, este necesar cunoaterea preliminar, chiar i parial, a riscurilor asociate instalaiei sau sistemului studiat. Pentru analizele post accident, aceste riscuri sunt practic cunoscute. n vederea ilustrrii modelului de parcurgere a etapelor analizei, se consider un exemplu de aplicare a metodei inspirat din lucrarea ,,Guidelines for Hazard Evaluation Procedures(, sistemul studiat fiind un reactor exoterm (care produce cldura). Meninerea temperaturii sistemului este asigurat cu ajutorul unui sistem de refrigerare (AICHE).

Pentru acest caz simplu, identificarea riscului de accelerare necontrolat a reaciei este relativ simpl, accelerarea putnd rezulta ca urmare a defectrii sistemului de rcire. Construirea arborelui de evenimente va porni de la acest eveniment iniiator.

2.6.3.2.- Identificarea funciilor de securitate

Funciile de securitate trebuie materializate prin bariere de securitate, ca rspuns la evenimentul iniiator, avnd rolul de a mpiedica pe ct posibil ca evenimentul iniiator s se afle la originea unui accident major.

Funciile de securitate pot fi de urmtoarele categorii :

Funcii de detecie a evenimentului iniiator;

Funcii de alarmare la producerea evenimentului iniiator;

Funcii de limitare;

Funcii de atenuare, viznd minimizarea efectelor.

Aceast clasificare nu este exhaustiv, funciile putnd fi realizate att prin intermediul dispozitivelor automate, ct i de ctre operatorii umani n conformitate cu proceduri prestabilite.

n cazul reactorului chimic, ca rspuns la defectarea sistemului de rcire, sunt prevzute urmtoarele funcii de securitate :

Detectarea creterii de temperatur n reactor;

Alarmarea unui operator n cazul creterii temperaturii;

Restabilirea funcionrii sistemului de rcire;

Oprirea reaciei.

n majoritatea cazurilor aceste funcii nu intervin simultan, fiind important stabilirea ordinii lor de aplicare, deci identificarea pragurilor limit la care va interveni fiecare funcie de securitate i a timpului necesar pentru aplicarea msurilor. Se recomand realizarea unui tabel cronologic al funciilor de securitate, tabel incluznd sistemele i echipamentele prevzute pentru asigurarea funciilor respective.

Tabelul 9

Modelul tabelului de definire a funciilor de securitate

Funcii de securitateMsurarea temperaturii n reactorAlarmareRepornirea sistemului de rcire de ctre un operatorOprirea reaciei

Dispozitive de asigurare a funcieiSond de temperatur amplasat n reactor.Semnale optice i acustice la operator.Operatorul, n baza unei proceduri.Introducerea automat a unei substane inhibitoare.

Parametrul sau informaia ce declaneaz funcia.PermanentT(T1AlarmaT( T2

Intervalul de ntrziereContinuu1 minutDac este posibil, la

circa 5 min.Circa 10 min. (De la T1 la T2)

n acest exemplu se presupune c aceeai sond furnizeaz informaiile privind temperatura att pentru alarmare, ct i pentru declanarea automat a inhibiiei reaciei.

2.6.3.3.- Construirea arborelui

Pentru construirea arborelui se pornete de la evenimentul iniiator, reprezentat schematic printr-o linie orizontal (figura 5). Momentul n care trebuie s se exercite prima funcie de securitate este reprezentat printr-un nod. Ramificaia superioar corespunde n general reuitei, iar ramificaia inferioar defectrii acestei funcii.

Eveniment iniiator:

Defectarea sistemului de rcireMsurarea temperaturii n reactorAlarmare

La T(T1Repornirea sistemului de rcire de ctre operatorInhibiia automat a reaciei pentru T > T2

Reuit

Defectare

Fig.5.- Convenii de reprezentare pentru arborele de evenimente.

n continuare se examineaz iterativ dezvoltarea fiecrei ramificaii, considernd sistematic starea de funcionare sau de defectare a funciei de securitate ce urmeaz. Acest demers temporal permite identificarea secvenei de evenimente susceptibile s conduc la un accident potenial, fr a fi suficient ntotdeauna pentru construirea arborelui. Este indispensabil s se aibe n vedere urmtoarele aspecte :

Dac o funcie este dependent de alte funcii ea va fi luat n considerare dup acestea;

n aceeai ordine de idei, dac eecul unei funcii implic automat eecul altora, reuita celor din urm nu va mai fi luat n considerare. Astfel, dac sonda de temperatur este defect, nu mai este cazul s se studieze funcionarea alarmei sau declanarea automat a inhibiiei reaciei.

Dac reuita unei funcii acioneaz asupra unui parametru ce declaneaz ulterior alte funcii, atunci reuita sau defectarea acestei funcii nu vor trebui luate n considerare la dezvoltarea ramificaiei respective. Astfel, dac operatorul reuete se repun n funciune sistemul de rcire nainte ca temperatura n reactor s depeasc valoarea T2, funcie de inhibiie automat a reaciei nu va mai fi analizat.

Dac defectarea unui subsistem antreneaz defectarea comun a mai multor sisteme ce asigur funcii de securitate, acest subsistem va fi luat n considerare naintea sistemelor respective. Aceast situaie se refer de asemenea la modurile comune de defectare.Frecvent, modurile comune de defectare se refer la pierderea utilitilor (energie electric, aer comprimat, ap etc.) sau la agresiunile externe majore. n exemplul analizat, dac alimentarea cu energie electric este comun tuturor sistemelor studiate, se va lua n considerare imediat dup evenimentul iniiator o funcie de tipul ,,Meninerea alimentrii cu energie electric(. Considerm ns c sursele de alimentare cu energie electric ale sistemului sunt distincte. Defectarea sondei este luat n considerare n primul rnd, presupunnd c ea antreneaz defectarea comun a sistemelor de alarmare i de inhibiie a reaciei.

Respectnd aceste reguli i eliminnd ramificaiile imposibile din punct de vedere fizic, se obine arborele de evenimente redus, reprezentat n figura 6.

2.6.3.4.- Analiza i valorificarea arborelui

Construirea arborelui de evenimente permite n final determinarea probabilitii de producere a diferitelor consecine pornind de la secvenele de evenimente identificate. Reducerea arborelui contribuie la eliminarea traseelor imposibile fizic i la identificarea modurilor comune de defectare, asigurnd independena evenimentelor intermediare.

Probabilitatea de producere a unei consecine ca urmare a unei secvene particulare, poate fi estimat pentru evenimente independente, ca produsul dintre probabilitatea de producere a evenimentului iniiator i probabilitatea de defectare sau de funcionare, n funcie de traseul evenimentelor intermediare.

Modul de determinare a probabilitilor este explicitat, pentru exemplul studiat, n figura 7.

Eveniment iniiator:

Defectarea sistemului de rcireMsurarea temperaturii

n reactorAlarmare la

T ( T1Repornirea

sistemului

de rcireInhibiia automat

a reaciei la

T ( T2SECVENE CE CONDUC LA :

Revenire la funcionare normal.

Punerea n stare de securitate a instalaiei

(oprirea funcionrii).

Accelerare necontrolat a reaciei

Oprirea funcionrii.

Accelerarea necontrolat a reaciei.

Accelerarea necontrolat a reaciei.

Fig.6.- Structura arborelui de evenimente redus.

Eveniment iniiator:

Defectarea sistemului de rcireMsurarea temperaturii

n reactorAlarmare la

T ( T1Repornirea

sistemului

de rcireInhibiia automat

a reaciei la

T ( T2SECVENE CE CONDUC LA :

Revenire la funcionare normal.

P1 . P2 . P3 . P4ntrziere = 6 min.

Oprirea funcionrii

P1 . P2 . P3 . (1-P4).P5ntrziere = 11 min.

Accelerare necontrolat a reaciei.

P1 . P2 . P3 . (1-P4) .

.(1-P5) > 11 min.

Oprirea funcionrii.

P1 . P2 . (1 P3) . P5ntrziere = 11 min.

Accelerarea necontrolat a reaciei.

P1 . P2 . (1-P3) .

. (1P5)>11 min.

Accelerarea necontrolat a reaciei.

( 11 min.

Fig.6.- Structura arborelui de evenimente redus.

ntrziere = 10min

1-P5

1 P4

1 P2

1 P5

P5

1 P3

P1

ntrziere = 0

P2

ntrziere = 1 min.

P3

ntrziere = 5 min.

P5

P4

DEFECTARE

REUIT

DEFECTARE

REUIT

PAGE 37