WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования Российской Федерации Пензенская государственная архитектурно-строительная академия А.Г.Ветошкин, Г.П.Разживина БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ:

ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ Учебное пособие Пенза 2002 УДК 614.8.084 ББК 68.9 Ветошкин А.Г., Разживина Г.П. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ:

ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ. – Пенза: Изд-во Пенз. госуд. ар хит.-строит. академии, 2002. – с.: илл., библиогр.

Рассмотрена концепция производственной безопасности как составной части безо пасности жизнедеятельности. Приведены основные термины и определения производст венной безопасности, указаны основные опасности технических систем, обоснована акту альность проблемы безопасности с точки зрения ее социально-экономической значимости.

Проанализированы и рассмотрены основные методологические подходы анализа и оценки производственной безопасности, включая вероятностные и детерминированные оценки безопасности. Изложенный материал иллюстрируется конкретными примерами по оценке и расчету промышленной безопасности оборудования и технических систем.

Учебное пособие подготовлено на кафедре «Инженерная экология» ПГАСА и пред назначено в качестве дополнительной учебной литературы при изучении разделов дисци плины «Безопасность жизнедеятельности» студентами всех специальностей. Пособие мо жет быть также использовано при изучении дисциплины «Надежность технических сис тем и техногенный риск» для студентов специальности 330200 «Инженерная защита ок ружающей среды».

Рецензенты:

Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности» Пензенского государствен ного университета (зав. кафедрой к.т.н., доцент, член-корр. МАНЭБ Симакин В.И.) Доктор технических наук, профессор кафедры «Охрана труда» Московского госу дарственного строительного университета Коптев Д.В.

Издательство Пензенской государственной архитектурно-строительной академии А.Г.Ветошкин, Г.П.Разживина СОДЕРЖАНИЕ Введение 1.Термины и определения 2. Актуальность проблем техногенной безопасности 2.1. Негативные факторы техносферы 2.2. Опасности технических систем 2.3. Социально-экономические аспекты техногенной безопасности 3.Методы анализа и оценки промышленной безопасности 3.1. Критерии безопасности 3.2.Методические подходы к оценке промышленной безопасности 4.Оценка безопасности на основе теории риска 4.1.Понятие риска 4.2.Управление риском 4.3.Классификация видов риска 5.Методы анализа и оценки риска 5.1. Методология анализа и оценки риска 5.2.Качественные методы анализа опасностей и риска 5.3.Логико-графические методы анализа опасностей и риска 5.4.Количественные методы анализа опасностей и риска 5.5.Критерии приемлемого риска 6.Применение теории риска 6.1.Оценка риска технической системы 6.2.Применение теории риска в технических системах строительной отрасли 6.3.Определение риска воздействия опасных факторов пожара (ОФП) 6.4.Ионизирующее излучение как источник риска 6.5.О профессиональном риске в охране труда 6.6. Страхование промышленных рисков 7.Оценка и управление промышленной безопасностью 7.1.Декларирование безопасности 7.2.Категорирование помещений, зданий, сооружений, установок по пожаровзрывоопасности 7.3.Классификация взрывопожароопасных производственных зон 7.4.Категорирование технологических блоков и производств по степени взрывоопасности 7.5.Промышленная взрывобезопасность 7.6. Мероприятия по снижению уровня взрывоопасности производств 7.7.Примеры оценки пожаровзрывоопасности производственных объектов Приложения:

Приложение 1. Показатели безопасности промышленного изделия Приложение 2. Оценка риска аварий при хранении нефтепродуктов Приложение 3. Экспертная система оценки техногенного риска опасных производственных объектов Приложение 4. Оценка риска при декларировании безопасности опасных производственных объектов Приложение 5.Физико-химические свойства веществ Приложение 6. Экспериментальные скорости испарения некоторых ЛВЖ Приложение 7. Максимально безопасное избыточное давление в помещении при взрыве для различных строительных конструкций Приложение 8. Степень разрушения коммунально-энергетических и технологических сетей Литература ВВЕДЕНИЕ Государственная политика в области экологической и промышленной безопасности и новые концепции обеспечения безопасности и безаварийности производственных про цессов на объектах экономики, диктуемые Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 №116-ФЗ, Федеральным законом "О радиационной безопасности населения" от 09.01.96 г. №3-ФЗ, Федеральным законом "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 30.03.99 г. №52 ФЗ, Федеральным законом "Об использовании атомной энергии" от 21.11.95 г. №170-ФЗ, Законом РСФСР "Об охране окружающей природной среды" от 19.12.91 г. №2060-1, пре дусматривают, в первую очередь, объективную оценку опасностей и позволяют наметить пути борьбы с ними.

Экологическая и техногенная безопасность – состояние действительности, при кото ром с определенной вероятностью исключено проявление опасности. Опасная ситуация возникает при нахождении человека в опасной зоне, т.е. в пространстве, где постоянно, периодически или эпизодически возникают опасности, обусловленные опасными или вредными факторами. Опасные ситуации реализуются вследствие совокупности причин, обусловливающих воздействие опасных или (и) вредных факторов на человека, что при водит к постепенному или мгновенному повреждению его здоровья.

Чрезвычайная ситуация (ЧС) – это совокупность событий и опасностей, внезапно нарушающих сложившиеся условия жизнедеятельности, создающих угрозу жизни и здо ровью людей, среде их обитания, элементам техносферы. Техногенная чрезвычайная си туация (техногенная ЧС) - состояние, при котором в результате возникновения источника техногенной чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или аквато рии нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и ок ружающей природной среде.

Каждую чрезвычайную ситуацию можно рассматривать как крупномасштабную опасную ситуацию, создающую угрозу одновременно большому числу людей и объектам техносферы. Стадии зарождения и развития чрезвычайной ситуации протекают, как пра вило, скрытно и связаны с накоплением разрушительного потенциала. На кульминацион ной стадии образуется множество опасных и вредных факторов, объединяемых в один или несколько поражающих факторов.

Оценка опасности различных производственных объектов заключается в определе нии возникновения возможных чрезвычайных ситуаций, разрушительных воздействий пожаров и взрывов на эти объекты, а также воздействия опасных факторов пожаров и взрывов на людей. Оценка этих опасных воздействий на стадии проектирования объектов осуществляется на основе нормативных требований, разработанных с учетом наиболее опасных условий протекания чрезвычайных ситуаций и проявления их негативных факто ров, утечек и проливов опасных химических веществ, пожаров и взрывов, т.е. с учетом аварийной ситуации.

Как естественные, так и техногенные опасности носят потенциальный, т.е. скрытый характер. Количественной мерой опасности является риск, т.е. частота реализации опас ности. Риск выражает возможную опасность, вероятность нежелательного события.

Оценка риска включает в себя анализ частоты, анализ последствий и их сочетание. В случае, когда последствия неизвестны, то под риском понимают вероятность наступления определенного сочетания нежелательных событий. Техногенный риск включает как веро ятность чрезвычайной ситуации, так и величину ее последствий, оцениваемых величиной ущерба.

Под термином “опасность” понимается ситуация в окружающей среде, в которой при определённых условиях возможно возникновение нежелательных событий или про цессов (опасных факторов), воздействие которых на человека и окружающую среду может привести к одному или совокупности из следующих последствий:

- отклонение здоровья человека от среднестатистического значения;

- ухудшение состояния окружающей среды.

Безопасность – состояние защищённости отдельных лиц, общества и природной сре ды от чрезмерной опасности.

В качестве единиц измерения безопасности предлагается использовать показатели, характеризующие состояние здоровья человека и состояние (качество) окружающей сре ды. Соответственно, целью процесса обеспечения безопасности является достижение мак симально благоприятных показателей здоровья человека и высокого качества окружаю щей среды.

1.ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Авария – опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производствен ного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде.

Анализ риска – есть процесс идентификации опасностей и оценки риска.

Анализ риска аварии — процесс идентификации опасностей и оценки риска аварии на опасном производственном объекте для отдельных лиц или групп людей, имущества или окружающей природной среды.

Безопасность – состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значе ний.

Безопасность в чрезвычайных ситуациях - состояние защищенности населения, объ ектов народного хозяйства и окружающей природной среды от опасностей в чрезвычай ных ситуациях.

Взрыв - быстропротекающий процесс физических и химических превращений ве ществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограни ченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распро страняется ударная волна, способная привести или приводящая к возникновению техно генной чрезвычайной ситуации.

Запроектная промышленная авария - промышленная авария, вызываемая неучиты ваемыми для проектных аварий исходными состояниями и сопровождающаяся дополни тельными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности и реали зациями ошибочных решений персонала, приведшим к тяжелым последствиям.

Идентификация опасностей аварии — процесс выявления и признания, что опасно сти аварии на опасном производственном объекте существуют, и определения их характе ристик.

Инцидент – отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опас ном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нару шение федеральных законов и иных нормативных правовых актов, а также нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производ ственном объекте.

Источник техногенной чрезвычайной ситуации - опасное техногенное происшест вие, в результате которого на объекте, определенной территории или акватории произош ла техногенная чрезвычайная ситуация.

Катастрофа – происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью или пропажей без вести людей.

Критерии безопасности техносферы – ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергий в жизненном пространстве.

Обеспечение безопасности в чрезвычайных ситуациях - принятие и соблюдение пра вовых норм, выполнение эколого-защитных, отраслевых или ведомственных требований и правил, а также проведение комплекса организационных, экономических, эколого защитных, санитарно-гигиенических, санитарно-эпидемиологических и специальных ме роприятий, направленных на обеспечение защиты населения, объектов народного хозяй ства и иного назначения, окружающей природной среды от опасностей в чрезвычайных ситуациях.

Обеспечение промышленной безопасности в чрезвычайных ситуациях - принятие и соблюдение правовых норм, выполнение эколого-защитных, отраслевых или ведомствен ных требований и правил, а также проведение комплекса организационных, технологиче ских и инженерно-технических мероприятий, направленных на предотвращение промыш ленных аварий и катастроф в зонах чрезвычайной ситуации.

Опасность – негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

Опасность аварии — угроза, возможность причинения ущерба человеку, имуществу и (или) окружающей среде вследствие аварии на опасном производственном объекте.

Опасные вещества — воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, ток сичные, высокотоксичные вещества и вещества, представляющие опасность для окру жающей природной среды.

Опасный производственный объект – объекты, на которых получаются, использу ются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опас ные вещества;

используется оборудование, работающее под давлением более 0,07 МПа или при температуре нагрева воды более 115 градусов Цельсия;

используются стационар но установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникуле ры;

получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов;

ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях.

Особо опасное производство – участок, установка, цех, хранилище, склад, станция или другое производство, на котором единовременно используют, производят, перераба тывают, хранят или транспортируют потенциально опасные вещества.

Отказ – чрезвычайное происшествие, заключающееся в нарушении работоспособ ности компонента системы «человек-машина-окружающая среда».

Оценка риска аварии — процесс, используемый для определения вероятности (или частоты) и степени тяжести последствий реализации опасностей аварии для здоровья че ловека, имущества и (или) окружающей природной среды.

Пожаровзрывоопасный объект - объект, на котором производят, используют, пере рабатывают, хранят или транспортируют легковоспламеняющиеся и пожаровзрывоопас ные вещества, создающие реальную угрозу возникновения техногенной чрезвычайной си туации.

Потенциально опасный объект – объект, на котором используют, производят, пере рабатывают, хранят или транспортируют радиоактивные, пожаровзрывоопасные, опасные химические и биологические вещества, создающие реальную угрозу возникновения ис точника чрезвычайной ситуации.

Приемлемый риск аварии — риск, уровень которого допустим и обоснован исходя из социально-экономических соображений.

Производственная среда – пространство, в котором совершается трудовая деятель ность человека.

Происшествие – событие, состоящее из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным или материальным ресурсам.

Промышленная авария - авария на промышленном объекте, в технической системе или на промышленной установке.

Промышленная безопасность –состояние защищенности жизненно важных интере сов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий.

Промышленная безопасность в чрезвычайных ситуациях - состояние защищенности населения, производственного персонала, объектов народного хозяйства и окружающей природной среды от опасностей, возникающих при промышленных авариях и катастрофах в зонах чрезвычайной ситуации.

Промышленная катастрофа - крупная промышленная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей либо разрушения и уничтожение объектов, материальных ценностей в значительных размерах, а также приведшая к серьезному ущербу окружающей природной среде.

Промышленный объект, подлежащий декларированию безопасности – субъект предпринимательской деятельности (организация), имеющий в своем составе одно или несколько особо опасных производств, расположенных на единой площадке.

Риск – вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания челове ка.

Риск аварии — мера опасности, характеризующая возможность возникновения ава рии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий.

Риск возникновения чрезвычайной ситуации - вероятность или частота возникнове ния источника чрезвычайной ситуации, определяемая соответствующими показателями риска.

Степень риска – это сочетание частоты (или вероятности) и последствий определен ного опасного события.

Техногенная опасность - состояние, внутренне присущее технической системе, про мышленному или транспортному объекту, реализуемое в виде поражающих воздействий источника техногенной чрезвычайной ситуации на человека и окружающую среду при его возникновении, либо в виде прямого или косвенного ущерба для человека и окружающей среды в процессе нормальной эксплуатации этих объектов.

Техногенная чрезвычайная ситуация - состояние, при котором в результате возник новения источника техногенной чрезвычайной ситуации на объекте, определенной терри тории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, воз никает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

Техносфера – регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответст вия своим материальным и социально-экономическим потребностям.

Требования промышленной безопасности — условия, запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержащиеся в федеральных законах и иных нормативных правовых актах Российской Федерации, а также в нормативных технических документах, которые принимаются в установленном порядке и соблюдение которых обеспечивает промышленную безопасность.

Ущерб от аварии — потери (убытки) в производственной и непроизводственной сфере жизнедеятельности человека, вред окружающей природной среде, причиненные в результате аварии на опасном производственном объекте и исчисляемые в денежном эк виваленте.

Чрезвычайное происшествие – нежелательное, незапланированное, непреднамерен ное событие в системе «человек-машина-окружающая среда», нарушающее обычный ход вещей и происходящее в относительно короткий отрезок времени.

Чрезвычайная ситуация – состояние, при котором в результате возникновения ис точника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории на рушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

2. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМ ТЕХНОГЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 2.1. Негативные факторы техносферы Актуальность проблем безопасности жизнедеятельности (БЖД) вызвана тем, что со временный человек живет в мире опасности со стороны природных, антропогенных, тех нических, экологических, социальных и др. факторов.

Статистические данные говорят о все нарастающем негативном воздействии на че ловека и природную среду опасных и вредных факторов техносферы, свидетельствуют об актуальности проблем, связанных с обеспечением БЖД и сохранением окружающей сре ды на современном этапе развития общества.

В окружающем нас мире возникли новые условия взаимодействия живой и неживой материи: взаимодействие человека с созданной им техносферой и взаимодействие техно сферы с биосферой (рис.2.1).

Природная среда (биосфера) Источники опасности Техносфера Человек Техносфера Опасности Природная среда Рис.2.1 Системы “человек – техносфера” и “техносфера – природная среда” В настоящее время сформировалась новая область знаний – экология техносферы, где главными в действующими факторами являются человек и созданная им техносфера.

Аксиома о потенциальной опасности является основным постулатом в БЖД. Она гласит: «потенциальная опасность является неотъемлемым свойством процесса взаимо действия человека со средой обитания на всех стадиях его жизненного цикла». Любая деятельность, как условие существования человеческого общества, потенциально опасна.

Аксиома о потенциальной опасности говорит о том, что все действия человека и все ком поненты среды обитания, прежде всего технические средства и технологии, кроме прочих позитивных свойств и результатов обладают способностью генерировать опасные и вред ные факторы.

Перечень негативных факторов значителен и насчитывает более 100 видов. Ввиду многообразия факторов опасности разработана их классификация по источникам опасно сти.

Техногенные факторы обусловлены хозяйственной деятельностью людей: чрезмер ными выбросами и сбросами в окружающую среду отходов хозяйственной деятельности в условиях её нормального функционирования и в аварийных ситуациях;

необоснованными отчуждениями территорий под хозяйственную деятельность;

чрезмерным вовлечением в хозяйственный оборот природных ресурсов;

иными, связанными с хозяйственной дея тельностью подобными негативными процессами, актами или решениями (рис.2.2).

По природе происхождения опасности бывают природными (естественными), техно генными, антропогенными, экологическими и смешанными. По времени проявления от рицательных последствий опасности делятся на импульсивные и кумулятивные. По лока лизации опасности делятся на опасности, связанные с литосферой, гидросферой, атмосфе рой, космосом. По вызываемым последствиям опасности делятся на заболевания, травмы, летальные исходы, пожары, взрывы, аварии, загрязнения окружающей среды. По прино симому ущербу опасности делятся на социальные, технические, экологические и эконо мические.

Таким образом, термин “опасность” описывает возможность осуществления некото рых условий технического, природного и социального характера, при наличии которых могут наступить неблагоприятные события и процессы, например, аварии на промышлен ных предприятиях, природные катастрофы или бедствия, экономические или социальные кризисы.

Производственная Окружающая среда среда регламентные техногенные опасности факторы производства человек человек нештатные социально зкологические военные чрезвычайные экономические факторы факторы ситуации факторы Рис.2.2. Классификация опасных факторов по источникам опасности Следовательно, “опасность” – это ситуация, постоянно присутствующая в окру жающей и производственной среде и способная при определённых условиях привести к реализации нежелательного события – возникновению опасного фактора. Соответственно реализация опасности – это обычно случайное явление, и возникновение опасного факто ра характеризуется вероятностью явления.

В процессе бытовой и производственной деятельности человеческое общество неиз бежно влияет на окружающую среду, которая немедленно или через определенный про межуток времени реагирует на это влияние и оказывает обратное положительное, а чаще отрицательное действие.

Воздействие человека на биосферу тесно связано со все возрастающими темпами научно-технического прогресса и необходимостью решения возникающих социально экономических задач.

Воздействие человека на природу определяется тремя обстоятельствами:

1) синтезом множества (более миллиона) веществ, отсутствующих в естественных условиях и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям;

2) строительством широкой сети газо- и нефтепроводов, шоссейных и железных до рог, что наряду со специализацией производства привело к массовому транспортирова нию разнообразного сырья из районов добычи в районы переработки, а также к перерас пределению и рассеиванию загрязнений. Рассеиванию загрязняющих веществ во многом способствовало и задымление атмосферы выбросами ТЭЦ, металлургических, химиче ских, нефтеперегонных и других заводов, автомобильного и авиационного транспорта;

3) интенсификацией производства сельскохозяйственной продукции, потребовавшей массового применения удобрений, гербицидов и пестицидов, отрицательное побочное воздействие которых на окружающую среду выявилось лишь спустя длительное время.

В современных условиях общественное воспроизводство требует вовлечения в хо зяйственный оборот больших объемов сырья и энергии.

Сейчас уже не вызывает сомнения включение в разряд загрязняющих агентов тепла, шума и т.д. Техногенные загрязнения окружающей среды можно классифицировать сле дующим образом (табл.2.1).

Таблица 2. Техногенные загрязнения окружающей среды Загрязнение Определение 1. Механическое Засорение среды агентами, оказывающими лишь механиче ское воздействие без химико-физических последствий (на пример, мусором) 2. Химическое Изменение химических свойств среды, оказывающих отри цательное воздействие на экосистемы и технологические устройства 3. Физическое Изменение физических параметров среды: температурно энергетических (тепловое или термальное), волновых (све товое, шумовое, электромагнитное), радиационных (радиа ционное или радиоактивное) и т.п.

3.1. Тепловое (термаль- Повышение температуры среды, главным образом в связи с ное) промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов и воды;

может возникать и как вторичный результат изменения химического состава среды 3.2. Световое Нарушение естественной освещенности местности в резуль тате действия искусственных источников света;

может при водить к аномалиям в жизни растений и животных 3.3. Шумовое Увеличение интенсивности шума сверх природного уровня;

у человека приводит к повышению утомляемости, сниже нию умственной активности и при достижении 90-100 дБ к постепенной потере слуха 3.4. Электромагнитное Изменение электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и др.) приводит к глобальным и местным географическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах 4. Радиационное Превышение естественного уровня содержания в среде ра диоактивных веществ 5. Биологическое Проникание в экосистемы и технологические устройства ви дов животных и растений, чуждых данным сообществам и устройствам 5.1. Биотическое Распространение определенных, как правило, нежелатель ных с точки зрения людей биогенных веществ (выделений, мертвых тел и др.) на территории, где они ранее не наблю дались 5.2. Микробиологическое а) Появление необычайно большого количества микроорга низмов, связанное с их массовым размножением на антропо генных субстратах или в средах, измененных в ходе хозяй ственной деятельности человека б) Приобретение ранее без вредной формой микроорганизмов патогенных свойств или способности подавлять другие организмы в сообществах Все перечисленные виды загрязнений взаимосвязаны, и каждый из них может явить ся толчком для возникновения других видов загрязнения.

Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорта являются ос новными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон. К энергетическим загрязнениям относятся вибрационное и акустическое воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионук лидов и ионизирующих излучений.

Источниками вибрации в городской среде является технологическое оборудование, рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт.

Шум в городской среде создается транспортными средствами, промышленным обо рудованием, санитарно-техническими установками и устройствами.

Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются ра диотехнические объекты, телевизионные и радиолокационные станции, термические цехи и участки.

Воздействие ЭМП промышленной частоты связано с высоковольтными линиями электропередач, источниками постоянных магнитных полей, применяемых на промыш ленных предприятиях. В быту источниками ЭМП и излучений являются телевизоры, дис плеи ПЭВМ, печи СВЧ и другие электротехнические устройства.

Рассеивание в атмосфере радионуклидов, содержащихся в выбросах, приводит к формированию зон загрязнений около источника выбросов.

Чрезвычайные ситуации (ЧС) возникают как при стихийных явлениях природного характера, так и при техногенных авариях. В наибольшей степени аварийность свойствен на угольной, горнорудной, химической, нефтегазовой и металлургической отраслям про мышленности, транспорту.

Возникновение ЧС в промышленных условиях и в быту часто связано с разгермети зацией систем повышенного давления (баллонов и емкостей для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, газо- и водопроводов, систем теплоснабжения и т.п.).

ЧС возникают также в результате нерегламентированного хранения и транспортиро вания взрывчатых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей, химических и радиоак тивных веществ, нагретых жидкостей. Следствием этих нарушений являются взрывы, по жары, проливы химически активных жидкостей, выбросы газовых смесей.

Основными причинами крупных техногенных аварий являются:

- отказы технических систем из-за дефектов изготовления и нарушений режимов эксплуатации;

- ошибочные действия операторов технических систем;

- концентрации различных производств в промышленных зонах;

- высокий энергетический уровень технических систем;

- внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта и др.

Анализ совокупности негативных факторов, действующих в техносфере, показывает, что приоритетное влияние имеют антропогенные негативные воздействия, среди которых преобладают техногенные. Они сформировались в результате преобразующей деятельно сти человека и изменений в биосферных процессах, обусловленных этой деятельностью.

2.2. Опасности технических систем Многие машины и конструкции следует рассматривать как источники повышенной опасности для людей и окружающей среды. Это неизбежный побочный результат научно технического прогресса. Наблюдаются неуклонное увеличение скоростей на транспорте, повышение добычи энерговооруженности в промышленности, создаются уникальные по размерам и мощности комплексы для производства электрической энергии, для добычи и транспортирования нефти и газа. Все это приводит к постановке проблемы обеспечения безопасности.

Значительное место в проблеме безопасности занимает безопасность при нормаль ной эксплуатации. Когда возникновение опасности для жизни и здоровья людей и для ок ружающей среды вызвано нарушениями работоспособности объекта, т.е. его отказом, не обходимо особое внимание уделять обеспечению безотказности. Такие отказы должны быть исключены посредством технических и организационных мер, либо вероятность их возникновения в течение нормативного срока службы должна быть снижена до миниму ма.

Отказы, приводящие к тяжелым последствиям, отнесены к категории “критических”.

К авариям относятся все отказы, наступление которых связано с угрозой для людей и ок ружающей среды, а также с серьезным экономическим и моральным ущербом.

Аварии могут быть связаны как с исключительными воздействиями (ударными на грузками, ураганами, наводнениями, пожарами), так и с неблагоприятным сочетанием обычных нагрузок с весьма малой вероятностью появления. Исходной причиной аварии могут служить крупные ошибки, допущенные при проектировании, расчете, изготовле нии, монтаже, эксплуатации и техническом обслуживании, а также сочетания этих оши бок с неблагоприятными внешними условиями, не зависящими от технического персона ла.

Современные газопроводы, имеющие диаметр до 1500 мм, функционируют при из быточном давлении газа до 10 МПа и скорости газа до 20 м/с. При разрыве такого трубо провода выделится большое количество энергии, а выброс газа может вызвать взрывы и пожары:

РV=10106200,785(1,5)2=3,5108 Вт =3,5105 кВт =350 000 кВт.

Изучение обстоятельств аварийности и травматизма в отраслях показало, что наи больший вклад приносят также источники опасности, как электросиловое оборудование, средства хранения сжатых газов, токсичных и легковоспламеняющихся жидкостей, под вижное технологическое оборудование.

Наиболее типичной причинной целью происшествия оказались следующие предпо сылки: ошибка человека или отказ технологического оборудования, или недопустимое внешнее воздействие, случайное появление опасного фактора в производственной зоне;

неисправность (или отсутствие) предусмотренных на этот случай средств защиты или не точные действия людей в данных условиях;

воздействие опасных факторов на незащи щенные элементы оборудования, человека или окружающую их среду.

Доля исходных предпосылок, вызванных ошибочными и несанкционированными действиями человека, составляет 50…80 %, тогда как технические предпосылки – 15… %.

Среди факторов, непосредственно приводящих к аварийности и травматизму, выде ляются слабые практические навыки работающих в нестандартных ситуациях, неумение правильно оценивать обстановку.

Повседневная деятельность человека потенциально опасна, т.к. связана с различны ми процессами, связанными с использованием химической, электрической и других видов энергии.

Опасность появляется в результате неконтролируемого выхода энергии, накоплен ной в оборудовании и материалах, непосредственно в человеке и окружающей среде.

Возникновение происшествий – следствие появления и развития причинной цепи предпосылок, приводящих к потере управления трудовым процессом, нежелательному высвобождению используемой энергии и воздействия ее на людей, оборудование и окру жающую среду.

Инициаторами и составными звеньями причинной цепи происшествия являются ошибочные и несанкционированные действия людей, неисправности и отказы используе мой техники, а также нерасчетные (неожиданные и превышающие допустимые пределы) внешние факторы среды обитания.

Объектом исследования и совершенствования безопасности являются системы “че ловек-машина-среда обитания”, а предметом изучения безопасности являются объектив ные закономерности возникновения и предусмотрения происшествий при функциониро вании таких систем.

2.3. Социально-экономические аспекты техногенной безопасности Подготовка экономики к функционированию в условиях чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера является специальной экономической задачей, ре шение которой находится на стыке как чисто экономических проблем, так и проблем безопасности страны.

Чрезвычайные ситуации (ЧС) в сфере экономики следует рассматриватьс позиций экономической безопасности. Их причины могут быть самыми разнообразными. В любом случае, независимо от первопричины эти ситуации обязательно имеют экономические по следствия, поскольку они требуют мобилизации финансовых и материальных ресурсов, ведут к прекращению или дезорганизации производства, в ряде случаев требуют эвакуа ции населения.

Практически всегда чрезвычайные ситуации оказывают существенное негативное влияние на окружающую среду, поэтому могут быть отнесены и к проблемам экологиче ской безопасности.

Для создания благоприятного инвестиционного климата нужны предварительные значительные вложения средств в повышение безаварийности производства и смягчения последствий аварий и катастроф.

По данным Генерального секретаря ООН, за последние 30 лет ущерб, нанесенный техногенными катастрофами, увеличился в три раза и достигает 200 млрд. долл. США в год. В России совокупный годовой материальный ущерб от техногенных аварий, включая затраты на их ликвидацию, превышает 40 млрд. руб.

В Российской Федерации 45 тысяч опасных объектов различного типа и разной формы собственности. Из них только в промышленности более 8000 взрыво- и пожаро опасных объектов. На территории РФ эксплуатируется более 30 тысяч водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов. Имеется около 60 круп ных водохранилищ емкостью 1 млрд. м3. Остро стоит проблема обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. Эти сооружения на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов эксплуатируются без ремонта более 50 лет и находятся в аварийном состоянии.

В России эксплуатируется около 150 тыс. км магистральных газопроводов, 62 тыс.

км нефтепроводов и 25 тыс. км продуктопроводов. Общая протяженность трубопроводов составляет более 220 тыс. км. Ежегодно на них происходит 40-50 тыс. аварий.

В зонах непосредственной угрозы жизни и здоровью людей в случае возникновения техногенных чрезвычайных ситуаций проживает около 80 млн. человек, т.е. 55% населе ния страны. Численность городского населения составляет почти 75% общей численности населения страны, и только 15% граждан проживают на территории, на которой нет опас ных объектов. Ежегодно от чрезвычайных ситуаций в городах погибают 800-1000 чело век.

Наибольшую опасность в техногенной сфере представляют транспортные аварии при перевозке опасных грузов, аварии с выбросом химически и биологически опасных веществ, взрывы и пожары, гидродинамические аварии, аварии на электроэнергетических системах и очистных сооружениях.

В 1998 году на территории РФ произошло 1527 чрезвычайных ситуаций, в том числе от общего количества: локальных – 53,8%, местных – 32%, территориальных – 13,4%, ре гиональных – 0,4%, федеральных – 0,4%, трансграничных – 0%.

В результате чрезвычайных ситуаций пострадало 112619 человек, из которых человек погибло. При перевозке опасных грузов на транспорте в результате аварий может пострадать от 10 до 100 тыс. человек. На химически опасных объектах за 1998 год про изошла 91 авария с выбросом опасных химических веществ в окружающую среду. По страдало 93 человека, погибло 10 человек. За 1998 год произошло 4 аварии на гидротех нических сооружениях.

Материальный ущерб, причиненный ЧС, составил около 20,5 млрд. рублей, в том числе от ЧС техногенного характера 2,06 млрд. руб. (10%), ЧС природного характера – 12,2 млрд. руб. (59%), биолого-социальных ЧС – 6,24 млрд. руб. (31%).

От аварий на опасных объектах ежегодно в России получают вред 200 тыс человек, а погибает в результате аварий и катастроф, включая дорожно-транспортные происшествия, более 50 тыс. человек. Общий экономический ущерб от ЧС в год достигает 6-7% валового внутреннего продукта (ВВП) страны.

За последние 30 лет в нашей стране пострадало более 10 млн. человек, из них погиб ло более 600 тыс. человек. Суммарный экономический ущерб за этот период сопоставим со среднегодовым ВВП России. Средний годовой рост социальных и экономических по терь от природных и техногенных ЧС за это период составил: по числу погибших – 4,3%, пострадавших – 8,6% и материальному ущербу – 10,4%.

Для создания надежной основы перехода РФ к устойчивому развитию необходимо предпринимать более интенсивные усилия в области снижения рисков ЧС.

Возможность крупных техногенных катастроф в промышленных центрах России в настоящее время реальна как никогда. Возрастающая концентрация запасов горючих, ра диоактивных, токсичных и взрывчатых веществ в непосредственной близости от жилой зоны поселков и городов, возрастающие масштабы социальной напряженности, отсутст вие достаточных сил и эффективных систем реагирования на ЧС – все это таит в себе опасность катастроф регионального и трансграничного масштабов.

Статистика свидетельствует, что ЧС техногенного характера возникают не только в силу нарушения технологического процесса производства, но и в значительной мере не случайно, под воздействием целого ряда природных процессов, которые определяют сте пень потенциальной опасности возникновения ЧС.

Средний уровень индивидуального риска для населения России на два порядка пре вышает допустимый уровень, принятый в развитых странах мирпа, однако условия для анализа и управления риском ЧС, перехода к нормированию допустимого риска и сниже нию на этой основе индивидуального риска в стране пока не созданы. Защищенность на селения России от ЧС природного и техногенного происхождения характеризуется также низкими значениями показателей.

Сохраняющаяся тенденция ежегодного роста количества и масштабов последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий заставляет искать новые решения проблемы за щиты населения и территорий от ЧС.

В силу этого перед современным естествознанием встала актуальная задача, обу словленная социальным заказом, - формирование системы знаний о закономерностях обеспечения защищенности человека, социумов и окружающей их среды от опасностей.

В условиях ограниченности экономических ресурсов, независимо от их величины, большое значение приобретает задача оценки их эффективности и оптимальности в их распределении на снижение риска от того или иного вида опасности. Имеющиеся ограни ченные ресурсы должны быть в первую очередь направлены на снижение риска и обеспе чение безопасности человека, а не на оплату огромных расходов при покрытии причинен ного ущерба. В силу этого решение проблем защиты населения и территорий от ЧС техно генного и природного характера сегодня во многом определяется экономическими зако нами.

Экономический механизм обеспечения промышленной и экологической безопасно сти определен соответствующей нормативной правовой базой. Он основывается на феде ральных законах: «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», «Об отходах производства и потребления», «О безопасности гидротехнических сооруже ний, «Об использовании атомной энергии», «Об охране окружающей природной среды» и др.

Обеспечение защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного ха рактера является одной из важнейших задач государственной политики РФ в области на циональной безопасности, обеспечения развития страны. В этой связи главная задача в области обеспечения техногенной и экологической безопасности – это создание новой идеологии противодействия техногенным и экологическим катастрофам и разработка на ее основе государственной стратегии в области снижения рисков и смягчения последствий ЧС, то есть осуществление комплекса мероприятий, проводимых заблаговременно и на правленных на максимально возможное уменьшение риска возникновения ЧС, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь.

Целью государственной политики в области снижения рисков и смягчения последст вий ЧС природного и техногенного характера должно стать обеспечение гарантированно го уровня безопасности личности, общества и окружающей среды в пределах показателей приемлемого риска, критерии (нормативы) которых устанавливаются для соответствую щего периода социально-экономического развития страны с учетом мирового опыта в данной области.

3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 3.1. Критерии безопасности Безопасность – состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значе ний.

Можно сказать, что безопасность – состояние действительности, при котором с оп ределенной вероятностью исключено проявление опасности, т.е. состояние защищённости отдельных лиц, общества и природной среды от чрезмерной опасности.

В качестве единиц измерения безопасности предлагается использовать показатели, характеризующие состояние техносферы, здоровья человека и состояние (качество) окру жающей среды. Соответственно, целью процесса обеспечения безопасности является дос тижение максимально благоприятных показателей производственной среды, здоровья че ловека и высокого качества окружающей среды.

Взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным или негатив ным и характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информации. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (ма шины, сооружения и т.п.) и действиями человека. Изменяя величину любого потока мас сы, энергии, информации, действий человека от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «чело век - среда обитания»:

- комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия;

- допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека;

- опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и (или) приводят к деградации природной среды;

- чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Критерии безопасности техносферы – ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергий в жизненном пространстве.

Концентрации веществ регламентируют, исходя из предельно допустимых значений концентраций этих веществ в жизненном пространстве:

n Ci < ПДКi или Ci/ПДКi < 1, i где Ci – концентрация i-го вещества в жизненном пространстве;

ПДКi – предельно до пустимая концентрация i-го вещества;

n – число веществ.

Для потоков энергии допустимые значения устанавливаются соотношениями:

n Ii < ПДУi или Ii < ПДУi, i где Ii - интенсивность i-го потока энергии;

ПДУi - предельно допустимая интенсивность i-го потока энергии.

Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государ ственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования.

Для оценки загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах регламентиро ваны класс опасности и допустимые концентрации загрязняющих веществ. При одновре менном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, их концентрации должны удовлетворять условию:

C1/ПДК1 + C2/ПДК2 +…+ Cn/ПДКn < 1.

Предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энер гии источниками загрязнения среды обитания являются одновременно критериями эколо гичности источника воздействия на среду обитания. Соблюдение этих критериев гаранти рует реализацию условий безопасности жизненного пространства.

3.2. Методические подходы к оценке промышленной безопасности До последнего времени анализ безопасности проводился на основе методологии аб солютной безопасности, предполагающей, что все расчеты должны проводится на основе наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок, внешних воздействий и т.п. детермини стическими методами. В рамках такого подхода считалось, что наличие запаса, например прочности, гарантирует безопасность объекта. При этом игнорировалось маловероятное, но возможное сочетание неблагоприятных факторов, которое могло привести к аварии.

Техногенные катастрофы показали, что концепция абсолютной безопасности неадекватна вероятностной природе аварий, порождаемых как раз маловероятным фактором. Можно ожидать, что по мере увеличения срока эксплуатации сложных объектов уже нельзя пре небрегать развитием аварийных ситуаций, ассоциируемых с частотой возникновения в 10 - 10-4 год-1, т.к. в силу вероятностного закона больших чисел, наступление нежелательно го события (аварии) для таких систем становится вполне вероятным. Это обстоятельство привело к смене концепции абсолютной безопасности на современную методологию при емлемого риска.

Участившиеся аварии стимулировали развитие вероятностных методов анализа безопасности.

Существуют два подхода к нормированию в области обеспечения экологической и промышленной безопасности: детерминированный и вероятностный.

Детерминированный подход основан на определенной количественной дифферен циации и распределении чрезвычайных ситуаций, производственных объектов, техноло гических процессов, зданий и сооружений, производственного оборудования по степени опасности на категории, классы и т.п., определяемых по параметру, характеризующему потенциальную энергию взрыва, опасные характеристики и параметры производственных процессов, количество пораженных и пострадавших, а также разрушающие последствия пожара и взрыва,. При этом назначаются конкретные количественные границы этих кате горий, классов и т.п. Примерами действующих в РФ нормативных документов, носящих детерминированный характер, являются нормы пожарной безопасности (НПБ 105-95, НПБ 107-97), правила устройства электроустановок (ПУЭ), общие правила взрывобезо пасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабаты вающих производств (ПБ 09-170-97), строительные нормы и правила (СНиП) и др.

Вероятностный подход основан на концепции допустимого риска с расчетом веро ятности достижения определенного уровня безопасности и предусматривает недопущение воздействия на людей опасных факторов производственной среды с вероятностью, пре вышающей нормативную. Нормативными документами, основанными на вероятностном подходе, являются стандарты ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ «Взрывобезопасность. Общие тре бования», ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования» и сани тарные правила СП 2.6.1.758-99 "Ионизирующее излучение, радиационная безопасность.

Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99).

Вероятностный подход является более прогрессивным и совершенным, поскольку дает возможность нахождения оптимального варианта проектного решения. Он основан на количественной зависимости между опасными производственными факторами, прино симым материальным ущербом и вероятностью реализации опасных факторов с учетом защитных мер. С помощью вероятностных методов можно находить оптимальные техни ческие решения для конкретных объектов. Однако этот подход более сложен и требует многочисленных дополнительных сведений (например, статистических данных о пожарах и взрывах для однотипных объектов, сведений о надежности оборудования и систем), ко торые, как правило, отсутствуют. Главным затруднением в использовании этого подхода является необходимость учета человеческого фактора и надежности системы «человек машина».

Рассмотрим использование вероятностного подхода на примере возникновения взрывоопасной ситуации. Поскольку взрыв может быть при одновременном существова нии по крайней мере двух независимых факторов: появления горючей смеси и иниции рующего фактора - вероятность взрыва может быть представлена как произведение веро ятностей:

Q(t) = Q1(t). Q2(t), где Q1(t) - вероятность появления взрывоопасной смеси, 1/год;

Q2(t) - вероятность ини циирования взрыва, 1/год.

В свою очередь, вероятности Q1(t) и Q2(t) могут быть представлены произведениями вероятностей появления горючего и окислителя Q1 и характеристик инициирующего фак тора Q2. Если взрыв возможен без наличия какого-либо фактора, то его величина прини мается равной 1.

Нормативные документы разрешают проводить эти расчеты по упрощенным зави симостям. На стадии проектирования предполагается экспоненциальное распределение и вероятность события определяют по теоретической формуле:

Qi(t) = 1 – exp(-i.t), где i - интенсивность событий, 1/год.

В действующих установках вероятность аналогичного события находят по зависи мости j=n Qi(t) = (Kб/tр) tj, j = где tj - время существования причины события, час;

n - количество реализации;

tр - время работы, час;

Kб - коэффициент безопасности, (при n=1, Kб =1).

Обеспечив нормированную вероятность отсутствия взрыва, можем считать техноло гическую установку (объект) взрывозащищенной.

Однако вероятностные расчеты провести не всегда представляется возможным из-за отсутствия достоверных статистических данных.

Детерминированный метод расчета предполагает сравнение каких-либо параметров с заранее заданными. Принимая в расчетах худшие варианты событий, приводящие к ава рийной ситуации, указывают конкретные условия расчетов и возможные допущения, что оправдывает сравнимость результатов. К достоинствам детерминированного подхода от носятся: достаточный для различных реальных ситуаций набор необходимых сведений, сравнительная простота использования методов категорирования, высокая степень завер шенности элементов этих методов и однозначность решения задач категорирования, вы бор мероприятий защиты, регламентированных нормами применительно к установленным категориям. Недостатком этого подхода является ограниченная возможность варьирова ния при определении категорий и то, что нередко его применение обусловливает затруд нения по применению прогрессивных проектных решений и излишние затраты на реали зацию этих решений.

Основными нормативными документами для таких расчетов являются межотрасле вые нормы и правила НПБ 105-95, НПБ 107-97, ПУЭ, ПБ 09-170-97.

В настоящее время основополагающим документом, устанавливающим степень по жаровзрывоопасности проектируемого объекта, являются нормы НПБ 105-95, НПБ 107 97. Этими документами предусматривается категорирование промышленных и складских помещений, зданий и сооружений, наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

При расчете категории принимается возможность аварийной разгерметизации одной наиболее крупной единицы технологического оборудования с наиболее пожаровзрыво опасным веществом. Основным критерием отнесения того или иного помещения к взры вопожароопасным является избыточное давление взрыва Р, превышающее нормирован ное, величина которого 5 кПа одинакова для любых объектов. Внутри взрывопожароопас ных категорий проводится дополнительное деление, исходящее из свойств обращающихся материалов и продуктов. Так, из всех категорий А, Б, В, Г, Д первые две (А и Б) являются взрывопожароопасными, а категория В1-В4 - пожароопасная. В зависимости от установ ленной категории пожаровзрывоопасности помещения, здания или сооружения преду сматриваются определенные объемно- планировочные решения и профилактические ме роприятия.

В действующих ПУЭ в качестве критерия взрывоопасности производственных зон принят относительный объем взрывоопасной смеси. Если этот относительный объем пре вышает 5%, то вся зона признается взрывоопасной классов B-I;

В-II;

В-Iа;

В-IIа, в против ном случае взрывоопасной считается зона на расстоянии до 5 м от источника появления горючей смеси (технологического аппарата) в помещении или на нормированном рас стоянии. В ряде случаев при объеме смеси, меньшем 5% от свободного объема, все помещение может быть отнесено к классу B-Iб.

Категорирование по НПБ 105-95 и НПБ 107-97 определяет, кроме правил и норм техники безопасности, требования к строительной части, а по ПУЭ - к оборудованию.

Несколько иначе подходят к выбору критерия категорирования по взрывопожаро опасности согласно ПБ 09-170-97.

За основу принята суммарная потенциальная энергия, заключенная в технологиче ском процессе. Cтепень взрывоопасности технологических блоков определяется суммар ным энергетическим потенциалом.

По значениям потенциальной энергии взрывоопасности рассчитывают классифика ционные величины:

- приведенную массу, в общем случае неравную массе горючих добавок в расчетах по НПБ 105-95;

- относительный энергетический потенциал взрывоопасности.

Обе эти величины жестко связаны между собой, и из одной можно получить другую.

Однако считается целесообразным их рассчитывать независимо и по ним проводить кате горирование технологических блоков и объектов.

По значениям приведенной массы и относительного энергетического потенциала взрывоопасности производится категорирование технологических блоков по трем возможным категориям взрывоопасности I, II или III.

В зависимости от категории взрывоопасности правилами ПБ 09-170-97 устанавли ваются определенные ограничения и назначаются необходимые для обеспечения взрыво безопасности мероприятия.

4.ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ РИСКА 4.1.Понятие риска Риск есть мера опасности и может быть выражен как совокупный фактор вероятно сти возникновения нежелательного события и его последствий.

Риск – количественная характеристика действия опасностей, формируемых конкрет ной деятельностью человека, т.е. число смертных случаев, число случаев заболевания, число случаев временной и стойкой нетрудоспособности (инвалидности), вызванной дей ствием на человека конкретной опасности (электрический ток, вредное вещество, дви гающийся предмет, криминальные элементы общества и др.), отнесенных на определен ное количество жителей (работников) за конкретный период времени.

В широком смысле слова риск выражает возможную опасность, вероятность нежела тельного события. Применительно к проблеме безопасности жизнедеятельности таким со бытием может быть ухудшение здоровья или смерть человека, авария или катастрофа тех нической системы или устройства, загрязнение или разрушение экологической системы, гибель группы людей или возрастание смертности населения, материальных ущерб от реализовавшихся опасностей или увеличения затрат на безопасность.

Значение риска от конкретной опасности можно получить из статистики несчастных случаев, случаев заболевания, случаев насильственных действий на членов общества за различные промежутки времени: смена, сутки, неделя, квартал, год. «Риск» в настоящее время все чаще используется для оценки воздействия негативных факторов производства.

Это связано с тем, что риск как количественную характеристику реализации опасностей можно использовать для оценки состояния условий труда, экономического ущерба, опре деляемого несчастным случаем и заболеваниями на производстве, формировать систему социальной политики на производстве (обеспечение компенсаций, льгот).

Опасности могут быть реализованы в форме травм или заболеваний только в том случае, если зона формирования опасностей (ноксосфера) пересекается с зоной деятель ности человека (гомосфера). В производственных условиях – это рабочая зона и источник опасности (один из элементов производственной среды) (рис.4.1).

Ноксосфера Зона риска Гомосфера Рис.4.1. Формирование области действия опасности на человека в производственных условиях В производственных условиях различают индивидуальный и коллективный риск.

Индивидуальный риск характеризует реализацию опасности определенного вида дея тельности для конкретного индивидуума. Используемые в нашей стране показатели про изводственного травматизма и профессиональной заболеваемости, такие как частота не счастных случаев и профессиональных заболеваний, являются выражением индивидуаль ного производственного риска.

Коллективный риск – это травмирование или гибель двух и более человек от воз действия опасных и вредных производственных факторов.

Классификация источников опасности и уровни риска смерти человека представле ны в таблице 4.1.

Использование риска в качестве единого индекса вреда при оценке действия различ ных негативных факторов на человека настоящее время применяется для обоснованного сравнения безопасности различных отраслей экономики и типов работ, аргументации со циальных преимуществ и льгот для определенной категории лиц.

Достижение некоторого приемлемого индекса вреда риска является не только оцен кой безопасности в какой-то одной отрасли промышленности, но и для оценки изменения этого уровня безопасности со временем и при различных условиях труда. Это также важ но для количественного установления диапазона риска по всей промышленности в целом так, чтобы безопасность пределов воздействия различных производственных факторов могла быть оценена в части перспективы профессионального риска вообще, его измене ния и сокращения. Ожидаемый (прогнозируемый) риск R – это произведение частоты реа лизации конкретной опасности f на произведение вероятностей нахождения человека в «зоне риска» при различном регламенте технологического процесса:

n R = f pi(i = 1,2,3,...,n), (4.1) i где f – число несчастных случаев (смертельных исходов) от данной опасности чел-1год-1.

(для отечественной практики f = Кч10-3, т.е. соответствует значению коэффициента часто ты несчастного случая, деленного на 1000);

n pi – произведение вероятностей нахождения работника в «зоне риска» i Таблица 4. Классификация источников и уровней риска смерти человека в промышленно развитых странах (R – число смертельных случаев чел-1год-1) Источник Причины Среднее значение Внутренняя среда организма Генетические и соматиче- Rср = 0,6 – 1 10- человека ские заболевания, старение Естественная среда обита- Несчастный случай от сти- Rср = 1 10-6:

ния хийных бедствий (землетря - наводнения 4 10-6;

сения, ураганы, наводнения - землетрясения 3 10-5;

и др.) - грозы 6 10-7;

- ураганы 3 10- Техносфера Несчастные случаи в быту, Rср = 1 10- на транспорте, заболевания от загрязнений окружающей среды Профессиональная деятель- Профессиональные заболе- Профессиональная деятель ность вания, несчастные случаи на ность:

производстве (при профес- - безопасная Rср < 10-4;

сиональной деятельности) - относительная безопасная Rср = 10-4 – 10-3;

- опасная Rср = 10-3 -10-2;

- особо опасная Rср > Социальная среда Самоубийства, самоповреж- Rср = (0,5 – 1,5) 10- дения, преступные действия, военные действия и т.д.

Использование формулы (4.1) для оценки вероятности производственного риска удобно тем, что основываясь на имеющихся на производстве данных о частоте несчаст ных случаев, можно прогнозировать величину возможного риска, так как регламент тех нологических процессов дает четкие сведения о времени взаимодействия человека с про изводственными опасностями в течение рабочего дня, недели, года, т.е. позволяет опреде лить вероятность нахождения работника в «зоне риска». Такой прогноз очень полезен при формировании мероприятий по улучшению условий труда на производстве, так как ис пользование формулы (4.1) позволяет определять величины рисков воздействия различ ных негативных факторов для конкретного технологического процесса производства, про водить оценку значимости каждого фактора с позиции безопасности, что и является осно вой формирования мероприятий по улучшению условий труда.

4.2.Управление риском В соответствии с концепцией безопасности населения и окружающей среды практи ческая деятельность в области управления риском должна быть построена так, чтобы об щество в целом получало наибольшую доступную сумму природных благ.

Управление риском – это анализ рисковой ситуации, разработка и обоснование управленческого решения, нередко в форме правового акта, направленного на минимиза цию риска.

В принципах управления риском заложены стратегические и тактические цели. В стратегических целях выражено стремление к достижению максимально возможного уровня благосостояния общества в целом, а в тактических – стремление к увеличению безопасности населения, продолжительности жизни. В них оговариваются как интересы групп населения, так и каждой личности в защите от чрезмерного риска.

Важнейшим принципом является положение о том, что в управление риском должен быть включен весь совокупный спектр существующих в обществе опасностей, и общий риск от них для любого человека и для общества в целом не может превышать “приемле мый” для него уровень.

И, наконец, политика в области управления риском должна строиться в рамках строгих ограничений на воздействие на технические системы и природные экосистемы, состоящих из требований о не превышении величин воздействий предельно допустимых уровней, предельно допустимых концентраций и предельно допустимых экологических нагрузок на экосистемы.

Схема процесса управления риском представлена на рис.4.2.

Федеральные органы управления РСЧС Административные органы управления безопасностью Система анализа опасностей региона и риска Критерий риска Система ЗУБР Технические и управленческие Картирование Вторичные Сценарии Идентификация риска, выявление решения по безо факторы развития состояния зон повышенной риска ЧС региона опасности объекта опасности Система предупреждения последствий Количественная Метеорологическая Оценка реализации оценка риска и топографическая Потенциально индивидуального опасности для реализации характеристика риска населения опасные опасности регона объекты региона Система управления чрезвычайной ситуацией Первичные Демографическая Оценка Идентификация факторы характеристика социального состояния риска региона риска объекта Система ликвидации последствий реализации опасности Оценка вероятного Блок Блок формирова ущерба от Система формирования ния цены матери реализа платежей ЦСЖ ального ущерба ции опасности за риск.

Страховой фонд ЧС Рис.4.2. Схема управления риском Для проведения анализа риска, установления его допустимых пределов в связи с требованиями безопасности и принятия управляющих решений необходимы:

- наличие информационной системы, позволяющей оперативно контролировать су ществующие источники опасности и состояние объектов возможного поражения;

- сведения о предполагаемых направлениях хозяйственной деятельности, проектах и технических решениях, которые могут влиять на уровень техногенной и экологической безопасности, а также программы для вероятностной оценки связанного с ними риска;

- экспертиза безопасности и сопоставление альтернативных проектов и технологий, являющихся источниками риска;

- разработка технико-экономической стратегии увеличения безопасности и опреде ление оптимальной структуры затрат для управления величиной риска и ее снижения до приемлемого уровня с экономической и экологической точек зрения;

- составление рискологических прогнозов и аналитическое определение уровня рис ка, при котором прекращается рост числа техногенных и экологических поражений;

- формирование организационных структур, экспертных систем и нормативных до кументов, предназначенных для выполнения указанных функций и процедуры принятия решений;

- воздействие на общественное мнение и пропаганда научных данных об уровнях техногенного и экологического рисков с целью ориентации на объективные оценки риска.

Модель управления риском состоит из четырех частей и этапов.

Первый этап связан с характеристикой риска. На начальном этапе проводится срав нительная характеристика рисков с целью установления приоритетов. На завершающей фазе оценки риска устанавливается степень опасности (вредности).

Второй этап – определение приемлемости риска. Риск сопоставляется с рядом со циально-экономических факторов:

- выгоды от того или иного вида хозяйственной деятельности;

- потери, обусловленные использованием вида деятельности;

- наличие и возможности регулирующих мер с целью уменьшения негативного влияния на среду и здоровье человека.

Процесс сравнения опирается на метод “затраты – выгоды” (рис.4.3).

В сопоставлении “нерисковых” факторов с “рисковыми” проявляется суть процесса управления риском.

Возможны три варианта принимаемых решений:

- риск приемлем полностью;

- риск приемлем частично;

- риск неприемлем полностью.

В настоящее время уровень пренебрежимого предела риска обычно устанавливают как 1% от максимально допустимого.

В двух последних случаях необходимо установить пропорции контроля, что входит в задачу третьего этапа процедуры управления риском.

Третий этап – определение пропорции контроля – заключается в выборе одной из “типовых” мер, способствующей уменьшению (в первом и во втором случае) или устра нению (в третьем случае) риска.

Четвертый этап – принятие регулирующего решения – определение нормативных актов (законов, постановление, инструкций) и их положений, соответствующих реализа ции той “типовой” меры, которая была установлена на предшествующей стадии. Данный элемент, завершая процесс управления риском, одновременно увязывает все его стадии, а также стадии оценки риска в единый процесс принятия решений, в единую концепцию риска.

y Зб y Зб 1 34 5 Kб.п.

Рис.4.3. Соотношение ущерба и затрат на безопасность.

4.3.Классификация видов риска Формирование опасных и чрезвычайных ситуаций – результат определенной сово купности факторов риска, порождаемых соответствующими источниками. Понятие риска применяется для измерения опасности и обычно относится к индивидууму или группе на селения, имуществу или окружающей среде.

Соотношение объектов риска и нежелательных событий позволяет различать техно генный, экологический, индивидуальный, коллективный, социальный и экономический риск. Каждый вид его обусловливают характерные источники и факторы риска.

Аналитически риск выражает частоту реализации опасностей по отношению к воз можному их числу.

В общем виде N(t) =, (4.2) R Q( f ) где R – риск;

N – количественный показатель частоты нежелательных событий в единицу времени t;

Q – число объектов риска, подверженных определенному фактору риска.

При анализе опасностей, связанных с отказами технических устройств, выделяют техногенный (технический) риск, – комплексный показатель надежности элементов тех носферы, показатели которого определяются соответствующими методами теории надеж ности. Он выражает вероятность аварии или катастрофы при эксплуатации машин, меха низмов, реализации технологических процессов, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений:

T(t) =, (4.3) R T T( f ) где Rт – технический риск;

Т – число аварий в единицу времени t на идентичных техни ческих системах и объектах;

Т – число идентичных технических систем и объектов, под верженных общему фактору риска f.

Источники технического риска: низкий уровень научно-исследовательских и опыт но-конструкторских работ;

опытное производство новой техники;

серийный выпуск не безопасной техники;

нарушение правил безопасной эксплуатации технических систем.

Наиболее распространенные факторы технического риска: ошибочный выбор по критериям безопасности направлений развития техники и технологий;

выбор потенциаль но опасных конструктивных схем и принципов действия технических систем;

ошибки в определении эксплуатационных нагрузок;

неправильный выбор конструкционных мате риалов;

недостаточный запас прочности;

отсутствие в проектах технических средств безо пасности;

некачественная доводка конструкции, технологии, документации по критериям безопасности;

отклонения от заданного химического состава конструкционных материа лов;

недостаточная точность конструктивных размеров;

нарушение режимов термической и химико-термической обработки деталей;

нарушение регламентов сборки и монтажа кон струкций и машин;

использование техники не по назначению;

нарушение паспортных (проектных) режимов эксплуатации;

несвоевременные профилактические осмотры и ре монты;

нарушение требований транспортирования и хранения.

Экологический риск выражает вероятность экологического бедствия, катастрофы, нарушения дальнейшего нормального функционирования и существования экологических систем и объектов в результате антропогенного вмешательства в природную среду или стихийного бедствия. Нежелательные события экологического риска могут проявляться как непосредственно в зонах вмешательства, так и за их пределами:

O(t) =, (4.4) R о O где Rо – экологический риск;

О – число антропогенных экологических катастроф и сти хийных бедствий в единицу времени t;

О – число потенциальных источников экологиче ских разрушений на рассматриваемой территории.

m Масштабы экологического риска оцениваются процентным соотношением R о площади кризисных или катастрофических территорий S к общей площади рассматри ваемого биогеоценоза S:

S m = 100. (4.5) R o S Дополнительным косвенным критерием экологического риска может служить инте гральный показатель экологичности территории предприятия, соотносимый с динамикой плотности населения (численности работающих):

± M (t) = ±L =, (4.6) O т S где От – уровень экологичности территории;

L – динамика плотности населения (рабо тающих);

S – площадь исследуемой территории;

М – динамика прироста численности населения (работающих) в течение периода наблюдения t:

М = G + F – U - V, (4.7) где G, F, U, V – соответственно численность родившихся за наблюдаемый период, при бывших в данную местность на постоянное местожительство, умерших и погибших, вы ехавших в другую местность на постоянное местожительство (уволившихся).

В этой формуле разность G – U характеризует естественный, а F – V – миграцион ный прирост населения на территории (текучесть кадров).

Положительные значения уровней экологичности позволяют разделять территории по степени экологического благополучия, и наоборот, отрицательные значения уровней – по степени экологического бедствия. Кроме того, динамика уровня экологичности терри тории позволяет судить об изменении экологической ситуации на ней за длительные про межутки времени, определить зоны экологического бедствия (демографического кризиса) или благополучия.

В современных условиях основным источником экологического риска является тех ногенное влияние на окружающую природную среду, а наиболее распространенными факторами экологического риска - загрязнение водоемов, атмосферного воздуха вредны ми веществами, почвы отходами производства;

изменение газового состава воздуха;

энер гетическое загрязнение биосферы.

Одной из наиболее часто употребляющихся характеристик опасности является инди видуальный риск — частота поражения отдельного индивидуума (человека) в результате воздействия исследуемых факторов опасности.

Индивидуальный риск обусловлен вероятностью реализации потенциальных опас ностей при возникновении опасных ситуаций. Его можно определить по числу реализо вавшихся факторов риска.

В общем случае количественно (численно) индивидуальный риск выражается отно шением числа пострадавших людей к общему числу рискующих за определенный период времени.

Р(t) =, (4.8) R н L( f ) где Rн – индивидуальный риск;

Р – число пострадавших (погибших) в единицу времени t от определенного фактора риска ;

L – число людей, подверженных соответствующему фактору риска в единицу времени t.

Источником индивидуального риска в производственной сфере является профессио нальная деятельность, а наиболее распространенным фактором риска - опасные и вредные производственные факторы. Индивидуальный риск во многом определяется квалификаци ей и готовностью индивидуума к действиям в опасной ситуации, его защищенностью. Ин дивидуальный риск, как правило, следует определять не для каждого человека, а для групп людей, характеризующихся примерно одинаковым временем пребывания в различ ных опасных зонах и использующих одинаковые средства защиты. Рекомендуется оцени вать индивидуальный риск отдельно для персонала объекта и для населения прилегающей территории или, при необходимости, для более узких групп, например для рабочих раз личных специальностей.

Другим комплексным показателем риска, характеризующим пространственное рас пределение опасности по объекту и близлежащей территории, является потенциальный территориальный риск — частота реализации поражающих факторов в рассматриваемой точке территории. Потенциальный территориальный риск используется при расчете рас пределения риска по территории вокруг объекта (картировании риска). В этом случае ин дивидуальный риск определяется как потенциальным территориальным риском, так и ве роятностью нахождения человека в районе возможного действия опасных факторов. По тенциальный территориальный, или потенциальный, риск не зависит от факта нахождения объекта воздействия (например, человека) в данном месте пространства. Предполагается, что условная вероятность нахождения объекта воздействия равна 1 (т.е. человек находит ся в данной точке пространства в течение всего рассматриваемого промежутка времени).

Потенциальный риск не зависит от того, находится ли опасный объект в многолюдном или пустынном месте и может меняться в широком интервале. Потенциальный риск, в со ответствии с названием, выражает собой потенциал максимально возможной опасности для конкретных объектов воздействия (реципиентов), находящихся в данной точке про странства. Как правило, потенциальный риск оказывается промежуточной мерой опасно сти, используемой для оценки социального и индивидуального риска при крупных авари ях. Распределения потенциального риска и населения в исследуемом районе позволяют получить количественную оценку социального риска для населения. Для этого нужно рас считать количество пораженных при каждом сценарии от каждого источника опасности и затем определить частоту событий F, при которой может пострадать на том или ином уровне N и более человек.

Другой количественной интегральной мерой опасности объекта является коллектив ный риск, определяющий ожидаемое количество пострадавших в результате аварий на объекте за определенное время.

Социальный риск характеризует масштабы и тяжесть негативных последствий чрез вычайных ситуаций, а также различного рода явлений и преобразований, снижающих ка чество жизни людей. По существу – это риск для группы или сообщества людей. Оценить его можно, например, по динамике смертности, рассчитанной на 1000 человек соответст вующей группы:

1000( - ) C C 2 = (t), (4.9) R c L где Rc – социальный риск;

С1 – число умерших в единицу времени t (смертность) в иссле дуемой группе в начале периода наблюдения до развития чрезвычайных событий;

С2 – смертность в той же группе людей в конце периода наблюдения, например на стадии за тухания чрезвычайной ситуации;

L – общая численность исследуемой группы.

Социальный риск определяется функцией распределения потерь (ущерба), у которой есть установившееся название — F/N-кривая. В общем случае в зависимости от задач ана лиза под N можно понимать и общее число пострадавших, и число смертельно травмиро ванных или другой показатель тяжести последствий. Соответственно критерий приемле мого риска будет определяться уже не числом для отдельного события, а кривой, постро енной для различных сценариев аварии с учетом их вероятности. В настоящее время об щераспространенным подходом для определения приемлемости риска является использо вание двух кривых, когда, например, в логарифмических координатах определены F/N кривые приемлемого и неприемлемого риска смертельного травмирования. Область меж ду этими кривыми определяет промежуточную степень риска, вопрос о снижении которой следует решать, исходя из специфики производства и региональных условий.

Одним из основных источников социального риска являются промышленные техно логии и объекты повышенной опасности, а соответствующими факторами социального риска – аварии на АЭС, ТЭС, химических комбинатах, продуктопроводах, транспортные катастрофы, техногенное загрязнение окружающей среды.

Экономический риск определяется соотношением пользы и вреда, получаемых обще ством от рассматриваемого вида деятельности:

В = 100, (4.10) R э' П где Rэ – экономический риск, %;

В – вред обществу от рассматриваемого вида деятельно сти;

П – польза.

Для целей экономического регулирования промышленной безопасности и страхова ния важным является такой показатель риска, как статистически ожидаемый ущерб в стоимостных или натуральных показателях.

В условиях хозяйственной деятельности необходим поиск оптимального соотноше ния затрат на безопасность и возможного ущерба от недостаточной защищенности. Найти его можно, если задаться некоторым значением реально достижимого уровня безопасно сти производства. Более распространен подход, когда уровни приемлемого риска, в том числе и индивидуального, определяются в каждом конкретном случае.

Использование рассматриваемых видов риска позволяет выполнять поиск оптималь ных решений по обеспечению безопасности жизнедеятельности как на уровне предпри ятия, так и на макроуровнях в масштабах инфраструктур.

5. МЕТОДЫ АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ РИСКА 5.1.Методология анализа и оценки риска Новое Российское законодательство об охране здоровья граждан, охране окружаю щей природной среды, охране труда, санитарно-эпидемиологическом благополучии насе ления, защите прав потребителей выдвигает проблему комплексной оценки безопасности жизнедеятельности людей как в условиях конкретной производственной системы, так и в масштабах города, региона, страны. Особое значение в этой связи приобретают методы интегральных оценок неблагоприятных факторов, воздействующих на здоровье людей и среду обитания.

Оценка опасностей и разработка на этой основе оптимальных мероприятий с учетом всей совокупности различных факторов социально-экономического характера – одна из ключевых проблем управления промышленной безопасностью.

Первые обобщающие звенья в построении таких методик – идентификация опасно стей, декомпозиционные схемы опасных и чрезвычайных ситуаций, классификация ис точников и факторов риска, их сравнительная оценка (рис.5.1).

При решении комплексных вопросов безопасности в развитых странах широко при меняется методология риска, основу которой составляет определение последствий и веро ятности нежелательных событий. Используя количественные показатели риска, в принци пе можно «измерять» потенциальную опасность и даже сравнивать опасности различной природы. При этом в качестве показателей опасности обычно понимают индивидуальный или социальный риск гибели людей (или, в общем случае, причинения определенного ущерба).

Возникновение опасной сит уации Причины Оп а с н о с ть Челов ек Оп а с н а я зона Фа к то р ы, обуславливающ ие Не же л а те л ь н ые последст вия возникновение опасност ей Оп а с н ые Вредные Постепенное М г новенное воздействие воздействие Рис.5.1. Декомпозиция опасной ситуации Снижение Острое Утомление работоспособности Заболевание Смерть отравление Травма Психофизиологические Гидравлические Химические Биологические Химические Энергетические Физические Механические Термические Один из основных элементов регулирования законодательства по промышленной безопасности – требование проведения анализа опасности или риска.

Обычно анализ риска рассматривают как часть системного подхода к принятию по литических решений, процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности для жизни человека, заболеваний или травм, ущерба имуществу и окружающей среде, называемого управление риском.

Анализ риска аварий на опасных производственных объектах является составной ча стью управления промышленной безопасностью. Анализ риска заключается в системати ческом использовании всей доступной информации для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий.

Результаты анализа риска используются при декларировании промышленной безо пасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономи ческом анализе безопасности по критериям «стоимость – безопасность - выгода», оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и при других процедурах, связанных с анализом безопасности.

Вкладом в реализацию Федерального закона «О промышленной безопасности опас ных производственных объектов» и определённым шагом на пути решения проблемы оценки риска следует считать разработку Госгортехнадзором России «Методических ука заний по проведению анализа риска опасных производственных объектов (РД 03-418-01)».

Впервые в отечественную нормативную систему введён документ, содержащий термино логию и методологию анализа риска. Риск или степень риска предлагается рассматривать как сочетание частоты (вероятности) и последствий конкретного опасного события. Ма тематическое выражение риска p(t) – это соотношение числа неблагоприятных проявле ний опасности n к их возможному числу N за определённый период времени, т.е. p(t) = n/N. Помимо этого используется понятие «степень риска» R, т.е. вероятность наступления нежелательного события с учётом размера возможного ущерба от события. Степень риска можно представить как математическое ожидание величины ущерба от нежелательного события:

n R(m) = pimi, i= где pi – вероятность наступления события, связанного с ущербом;

mi – случайная величина ущерба, причинённого экономике, здоровью и т.п.

Принято различать:

- индивидуальный риск – вероятность гибели человека при данном виде деятельно сти;

- социальный риск – зависимость числа погибших людей от частоты возникновения события, вызывающего поражение этих людей.

Значение индивидуального риска используется для количественной оценки потенци альной опасности конкретного рабочего места, вида деятельности, рабочей зоны и т.п., социального – для интегральной количественной оценки опасных производственных объ ектов, характеристики масштаба воздействия аварии. Особую роль для общества играет установление приемлемого риска. В зарубежной практике при решении производствен ных задач считается приемлемым значение индивидуального риска 1*10-8. Индивидуаль ный риск выше 1*10-6 – неприемлем. Однако эти значения – отправные данные для обос нования пороговых значений риска. Норматива допустимого социального риска не суще ствует. Косвенно социальный риск определяется опасностью производственных объектов (предприятий). Оценка опасности объектов предполагает анализ опасных факторов произ водства, установление численных значений вероятности возникновения опасных ситуа ций, анализ их развития и прогноз возможного числа погибших людей.

Основные задачи анализа риска аварий на опасных производственных объектах за ключаются в предоставлении лицам, принимающим решения:

- объективной информации о состоянии промышленной безопасности объекта;

- сведений о наиболее опасных, «слабых» местах с точки зрения безопасности;

- обоснованных рекомендаций по уменьшению риска.

Несмотря на различие в подходах к последовательности этапов процесса управления риском, можно выделить три общие для всех документов составляющие этого процесса:

- информацию о производственной безопасности;

- анализ риска;

- контроль производственной безопасности.

Анализ риска базируется на собранной информации и определяет меры по контролю безопасности технологической системы, поэтому основная задача анализа риска заключа ется в том, чтобы обеспечить рациональное основание для принятия решений в отноше нии риска.

Анализ риска или риск-анализ – это систематическое использование имеющейся ин формации для выявления опасностей и оценки риска для отдельных лиц или групп насе ления, имущества или окружающей среды.

Понятие риска всегда включает два элемента: частоту, с которой осуществляется опасное событие, и последствия опасного события. Анализ риска, в свою очередь, заклю чается в выявлении (идентификации) опасностей и оценке риска, когда под опасностью понимается источник потенциального ущерба или вреда или ситуация с возможностью нанесения ущерба, а под идентификацией опасности – процесс выявления и признания, что опасность существует, и определение ее характеристик. Применение понятия риск, таким образом, позволяет переводить опасность в разряд измеряемых категорий. Риск фактически есть мера опасности.

Оценка риска включает в себя анализ частоты, анализ последствий и их сочетание (рис.5.2).

Риск Собственности Организму Угроза Тип Оцениваемый Неоцениваемый Ущерб Летальный ущерба количественно количественно здоровью исход Оценочный Ожидаемое Вероятность пре- Оценка Оценка параметр значение вышения предела вероятности вероятности Рис.5.2. Схема оценки риска Анализ риска проводится по следующей общей схеме:

1. Планирование и организация;

2. Идентификация опасностей;

2.1. Выявление опасностей;

2.2. Предварительная оценка характеристик опасностей;

3. Оценка риска;

3.1. Анализ частоты;

3.2. Анализ последствий;

3.3. Анализ неопределенностей;

4. Разработка рекомендаций по управлению риском.

Первое, с чего начинается любой анализ риска, – это планирование и организация работ. Поэтому на первом этапе необходимо:

- указать причины и проблемы, вызывавшие необходимость проведения риск-анализ;

- определить анализируемую систему и дать ее описание;

- подобрать соответствующую команду для проведения анализа;

- установить источники информации о безопасности системы;

- указать исходные данные и ограничения, обуславливающие пределы риск-анализа;

- четко определить цели и задачи проводимого анализа риска;

- обосновать используемые методы анализа риска;

- определить критерии приемлемого риска.

На этапе размещения (обоснования инвестиций или проведение предпроектных ра бот) или проектирования опасного производственного объекта целью анализа риска, как правило, является:

- выявление опасностей и априорная количественная оценка риска с учетом воздей ствия поражающих факторов аварии на персонал население» имущество и окружающую природную среду;

- обеспечение учета результатов при анализе приемлемости предложенных решений и выборе оптимальных вариантов размещения опасного производственного объекта, при меняемых технических устройств, зданий и сооружений опасного производственного объ екта, включая особенности окружающей местности, расположение иных объектов и эко номическую эффективность;

- обеспечение информацией для разработки инструкций, технологического регла мента и планов ликвидации (локализации) аварийных ситуаций на опасном производст венном объекте;

- оценка альтернативных предложений по размещению опасного производственного объекта или: техническим решениям.

На этапе ввода в эксплуатацию (вывода из эксплуатации) опасного производствен ного объекта целью анализа риска могут быть:

- выявление опасностей и оценки последствий аварий, уточнение оценок риска по лученных на предыдущих этапах функционирования опасного производственного объек та;

- проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безо пасности;

- разработка и уточнение инструкций по вводу в эксплуатацию (выводу из эксплуа тации).

На этапе эксплуатации или реконструкции опасного производственного, объекта це лью анализа риска может быть:

- проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безо пасности;

- уточнение информации об основных опасностях и рисках (в том числе при декла рировании промышленной безопасности);

- разработка рекомендаций по организации деятельности надзорных органов;

- совершенствование инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию планов ликвидации (локализации) аварийных ситуаций на опасном производственном объекте;

- оценка эффекта изменения организационных структур, приемов практической ра боты и технического обслуживания в отношении совершенствования системы управления промышленной безопасностью.

При выборе методов анализа риска следует учитывать цели, задачи анализа, слож ность рассматриваемых объектов, наличие необходимых данных.

Основным требованием к выбору или определению критерия приемлемого риска яв ляется его обоснованность и определенность» При этом критерии приемлемого риска мо гут задаваться нормативной документацией, определяться на этапе планирования анализа риска и (или) в процессе, получения результатов анализа. Критерии приемлемого риска следует определять исходя из совокупности условий, включающих определенные требо вания безопасности и количественные показатели опасности. Условие приемлемости рис ка может выражаться в виде условий выполнения определенных требований безопасно сти, в том числе количественных критериев.

Основой для определения критериев приемлемого риска являются:

- нормы и правила промышленной безопасности или иные документы по безопасно сти в анализируемой области;

- сведения о происшедших авариях, инцидентах и их последствиях;

- опыт практической деятельности;

- социально-экономическая выгода от эксплуатации опасного производственного объекта.

Следующий этап анализа риска – идентификация опасностей (рис.5.3).

Решение Введение Опасности устранить или исправлений найдены и уменьшить в проект определены опасность Выполнение анализа Оба мероприятия опасностей Решение Обеспечение Опасности не примириться с нештатных найдены опасностями действий Рис. 5.3. Процедура анализа опасностей Основные задачи этапа идентификации опасностей — выявление и четкое описание всех источников опасностей и путей (сценариев) их реализации.

При идентификации следует определить, какие элементы, технические устройства, технологические блоки или процессы в технологической системе требуют более серьезно го анализа и какие представляют меньший интерес с точки зрение безопасности.

Здесь же проводится предварительная оценка опасностей с целью выбора дальней шего направления деятельности:

- прекратить дальнейший анализ ввиду незначительности опасностей или достаточ ности полученных предварительных оценок;

- провести более детальный анализ опасностей и оценку риска;

- выработать предварительные рекомендации по уменьшению опасностей.

В принципе процесс анализа риска может заканчиваться уже на этапе идентифика ции опасностей.

При необходимости, после идентификации опасностей переходят к этапу оценки риска.

Основные задачи этапа оценки риска:

- определение частот возникновения инициирующих и всех нежелательных событий;

- оценка последствий возникновения нежелательных событий и обобщение оценок риска.

На этапе оценки риска идентифицированные опасности должны быть оценены на основе критериев приемлемого риска, чтобы идентифицировать опасности с неприемле мым уровнем риска, что является основой для разработки рекомендации и мер по умень шению опасностей. При этом критерий приемлемого риска и результаты оценки риска мо гут быть выражены как качественно, так и количественно.

Согласно определению оценка риска включает в себя анализ частоты и анализ по следствий. Однако, когда последствия незначительны или частота крайне мала, достаточ но оценить один параметр.

Для определения частоты нежелательных событий рекомендуется использовать:

- статистические данные по аварийности и надежности технологической системы, соответствующие специфике опасного производственного объекта или виду деятельности;

- логические методы анализа «деревьев событий», «деревьев отказов», имитацион ные модели возникновения аварий в человекомашинной системе;

- экспертные оценки путем учета мнения специалистов в данной области.

Оценка последствий включает анализ возможных воздействий на людей, имущество и (или) окружающую природную среду. Для оценки последствий необходимо оценить фи зические эффекты нежелательных событий (отказы, разрушения технических устройств, здании, сооружении, пожары, взрывы, выбросы токсичных веществ и т.д.), уточнить объ екты, которые могут быть подвергнуты опасности. При анализе последствий аварий необ ходимо использовать модели аварийных процессов и критерии поражения, разрушения изучаемых объектов воздействия, учитывать ограничения применяемых моделей. Следу ет также учитывать и, по возможности, выявлять связь масштабов последствий с частотой их возникновения.

Обобщенная оценка риска (или степень риска) аварий должна отражать состояние промышленной безопасности с учетом показателей риска от всех нежелательных событий, которые могут произойти на опасном производственном объекте, и основываться на ре зультатах:

- интегрирования показателей рисков всех нежелательных событий (сценариев ава рий) с учетом их взаимного влияния;

- анализа неопределенности и точности полученных результатов;

- анализа соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопас ности и критериям приемлемого риска.

Имеется много неопределенностей, связанных с оценкой риска. Анализ неопреде ленностей – необходимая составная часть оценки риска. Как правило, основные источни ки неопределенностей – информация по надежности оборудования и человеческим ошиб кам, а также допущения применяемых моделей аварийного процесса. Анализ неопреде ленности – это перевод неопределенности исходных параметров и предположений, ис пользованных при оценке риска, в неопределенность результатов.

Наибольший объем рекомендаций по обеспечению безопасности вырабатывается с применением качественных (инженерных) методов анализа риска, позволяющие достигать основных целей риска-анализа при использовании меньшего объема информации и затрат труда. Однако количественные методы оценки риска всегда очень полезны, а в некоторых ситуациях – и единственно допустимы, в частности, для сравнения опасностей различной природы или при экспертизе особо опасных сложных технических систем.

Наконец, последний этап анализа риска технологической системы – разработка ре комендаций по уменьшению уровня риска (управлению риском) в случае, если степень риска выше приемлемой. В рекомендациях представляются обоснованные меры по уменьшению риска, основанные на результатах оценок риска.

Меры по уменьшению риска могут носить технический и (или) организационный характер. При выборе мер решающее значение имеет общая оценка действенности и на дежности мер, оказывающих влияние на риск, а также размер затрат на их реализацию.

В большинстве случаев первоочередными мерами обеспечения безопасности, как правило, являются меры предупреждения аварии. Выбор планируемых для внедрения мер безопасности имеет следующие приоритеты:

- меры по уменьшению вероятности возникновения аварийной ситуации, включаю щие: меры по уменьшению вероятности возникновения инцидента, меры по уменьшению вероятности перерастания инцидента в аварийную ситуацию;

- меры по уменьшению тяжести последствий аварии, которые, в свою очередь, име ют следующие приоритеты: меры, предусматриваемые при проектировании опасного объ екта (например, выбор несущих конструкций, запорной арматуры), меры, относящиеся к системам противоаварийной защиты и контроля (например, применение газоанализато ров), меры, касающиеся готовности эксплуатирующей организации к локализации и лик видации последствий аварий.

При необходимости обоснования и оценки эффективности предлагаемых мер по уменьшению риска рекомендуется придерживаться двух альтернативных целей их опти мизации:

- при заданных средствах обеспечить максимальное снижение риска эксплуатации опасного производственного объекта;

- при минимальных затратах обеспечить снижение риска до приемлемого уровня.

5.2. Качественные методы анализа опасностей и риска Обьектом анализа опасностей и риска является система «человек-машина окружающая среда (ЧМС)», в которой в единый комплекс объединены технические объ екты, люди и окружающая среда, взаимодействующие друг с другом.

Анализ опасностей и риска описывает опасности качественно и количественно и за канчивается планированием предупредительных мероприятий. Он базируется на знании алгебры логики и событий, теории вероятностей, статистическом анализе, требует инже нерных знаний и системного подхода.

При выборе и применении методов анализа риска рекомендуется придерживаться следующих требований:

- метод должен быть научно обоснован и соответствовать рассматриваемым опасно стям;

- метод должен давать результаты в виде, позволяющем лучше понять формы реали зации опасностей и наметить пути снижения риска;

- метод должен быть повторяемым и проверяемым.

Анализ опасностей и риска начинают с предварительного исследования, позволяю щего идентифицировать источники опасности. На стадии идентификации опасностей и предварительных оценок риска рекомендуется применять методы качественного анализа и оценки риска.

Качественные методы анализа опасностей и риска позволяют определить источники опасностей, потенциальные аварии и несчастные случаи, последовательности развития событий, пути предотвращения аварий (несчастных случаев) и смягчения последствий.

Выбор соответствующего качественного метода анализа опасностей на стадии ана лиза риска зависит от цели анализа, назначения объекта и его сложности. Качественные методы анализа опасностей включают:

- «Что будет, если...?»;

- проверочный лист;

- предварительный анализ опасностей;

- анализ видов и последствий отказов;

- анализ опасности и работоспособности;

- анализ ошибок персонала;

- причинно-следственный анализ;

- анализ «дерева отказов» или «дерева причин»;

- анализ «дерева событий» или «дерева последствий»;

- количественный анализ риска.

Методы проверочного листа и «Что будет, если…?» или их комбинация относятся к группе методов качественных оценок опасности, основанных на изучении соответствия условий эксплуатации объекта или проекта требованиям промышленной безопасности.

Результатом проверочного листа является перечень вопросов и ответов о соответст вии опасного производственного объекта требованиям промышленной безопасности и указания по их обеспечению. Метод проверочного листа отличается от «Что будет, ес ли…?» более обширным представлением исходной информации и представлением ре зультатов о последствиях нарушений безопасности.

Эти методы наиболее просты, нетрудоемкие и наиболее эффективны при исследова нии безопасности объектов с известной технологией.

Предварительный анализ опасностей (ПАО) осуществляют в следующем порядке:

- изучают технические характеристики объекта, системы, процесса, используемые энергетические источники, рабочие среды, материалы и устанавливают их повреждающие свойства;

- устанавливают нормативно-техническую документацию, действие которой распро страняется на данный технический объект, систему, процесс;

- проверяют существующую техническую документацию на ее соответствие нормам и правилам безопасности;

- составляют перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные ис точники опасностей, повреждающие факторы, потенциальные аварии, выявленные недос татки.

Анализ видов и последствий отказов (АВПО) – качественный метод идентификации опасностей, основанный на системном подходе и имеющий характер прогноза (рис.5.4).

Существенной чертой этого метода является рассмотрение каждого аппарата (установки, блока, изделия) или составной части системы (элемента) на предмет того, как он стал не исправным (вид и причина отказа) и какое было бы воздействие отказа на техническую систему. Этот метод детального анализа отказов оборудования применяется также на бо лее поздних этапах разработки.

Выбор исследуемого компонента Запись отказа Ведет ли Нет отказ к н - чепе?

Да Разработка мер безопасности Может ли Да данный отказ вызвать другой?

Нет Все ли Нет отказы исследуемого компонента рассмотрены Да Конец исследований отказов выбранного компонента. Переход к следующему компоненту Рис.5.4. Алгоритм исследования отказов АВПО включает подсчет количества нежелательных событий для каждого варианта развития аварий;

прослеживание распространения нежелательных состояний, ведущих к катастрофическим последствиям;

оценка воздействия на здоровье людей и повреждений материальных ценностей;

составления общего заключения о данном производственном процессе на основе сравнения с другими видами риска. Этим методом можно оценить опасный потенциал любого технического объекта.

По результатам анализов отказов могут быть собраны данные о частоте отказов, не обходимые для количественной оценки уровня опасности рассматриваемого объекта.

АВПО осуществляют в следующем порядке:

- техническую систему (объект) подразделяют на компоненты;

- для каждого компонента выявляют возможные отказы;

- изучают потенциальные аварии, которые могут вызвать отказы на исследуемом объекте;

- отказы ранжируют по опасностям и разрабатывают предупредительные меры.

АВПО является анализом индуктивного типа, с помощью которого систематически, на основе последовательного рассмотрения одного элемента за другим анализируются все возможные виды отказов или аварийные ситуации и выявляются их результирующие воз действия на систему. Отдельные аварийные ситуации и виды отказов элементов позволя ют, определить их воздействие на другие близлежащие элементы и систему в целом.

Анализ видов и последствий отказа можно расширить до количественного анализа видов, последствий и критичности отказов (АВПКО). В этом случае каждый вид отказа ранжируется с учетом двух составляющих критичности — вероятности (или частоты) и тяжести последствий отказа. Определение параметров критичности необходимо для выра ботки рекомендаций и приоритетности мер безопасности.

Анализ критичности отказов как метод изучения отказов оборудования с точки зре ния возникновения аварии отчасти отражен в ГОСТ Р 27.310-96 «Анализ видов, послед ствий и критичности отказов».

Рекомендуется определять критерии критичности для различных видов отказов эле ментов:

Категория 1: Отказ, потенциально приводящий к жертвам.

Категория 2: Отказ, потенциально приводящий к невыполнению основной задачи.

Категория 3: Отказ, приводящий к задержкам и потере работоспособности.

Категория 4: Отказ, приводящий к дополнительному, запланированному обслужи ванию.

Элементы можно классифицировать, вычислив коэффициенты критичности Сr Т K K Gt • 106, n = 1, 2, …, N E A Сr = i = где Сr - коэффициент критичности для элементов системы в потерях на миллион попы ток;

- условная вероятность того, что последствия oтказа для данного вида критическо го отказа имеют место при условии, что произошел критический отказ данного вида;

- коэффициент отношения данного вида отказа к критическому;

КЕ – коэффициент окру жающих условий, учитывающий разницу между окружающими условиями при замере параметра G и ожидаемыми условиями работы элемента;

КА- коэффициент, учитываю щий разницу между загрузкой элемента при определении параметра G и ожидаемой за грузкой элемента в данной системе;

G – соответствующая частота отказов элементов системы, выраженная в отказах за час или за цикл работы;

t – время работы в часах или число рабочих циклов данного элемента при выполнении программы;

n – число критич ных видов отказов элемента системы, которые подпадают под конкретное определение потерь;

N – суммарное число критических видов отказов элементов системы, соответст вующих данному определению потерь;

106- множитель, переводящий коэффициент Сr от потерь на попытку к потерям на 1 млн. попыток. Таким образом, Сr обычно больше единицы.

При упрощенном вычислении следует пренебрегать коэффициентами КЕ и КА, а значение G использовать в качестве приближенного значения интенсивности отказов для данного вида отказа и условий работы.

Результаты анализа представляются в виде таблиц с перечнем оборудования, видов и причин возможных отказов, с частотой, последствиями, критичностью, средствами обна ружения неисправности (сигнализаторы, приборы контроля и т.п.) и рекомендациями по уменьшению опасности.

В качестве примера в табл. 5.1 приведены показатели (индексы) уровня и критерии критичности по вероятности и тяжести последствий отказа. Для анализа выделены четыре группы, которым может быть нанесен ущерб от отказа: персонал, население, имущество (оборудование, сооружения, здания, продукция и т.п.), окружающая среда.

В табл. 5.1 применены следующие варианты критериев:

а) критерии отказов по тяжести последствий:

- катастрофический отказ — приводит к смерти людей, существенному ущербу имуществу, наносит невосполнимый ущерб окружающей среде;

- критический (некритический) отказ — угрожает (не угрожает) жизни людей, при водит (не приводит) к существенному ущербу имуществу, окружающей среде;

- отказ с пренебрежимо малыми последствиями — отказ, не относящийся по своим последствиям ни к одной из первых трех категорий;

Таблица 5. Матрица «вероятность – тяжесть последствий» Тяжесть последствий отказа Отказ Частота воз никновения катастрофи- с пренебрежимо критичес- некритиче отказа в год ческого малыми по ского кого следст- виями Частный >1 А А А С Вероятный -10-2 А А В С Возможный 10-2-10-4 В А В С Редкий 10-4-10-6 D А В С Практически <10-6 D В С С невероятный б) категории (критичность) отказов:

A — обязателен количественный анализ риска или требуются особые меры обеспе чения безопасности;

В — желателен количественный анализ риска или требуется принятие определенных мер безопасности;

С — рекомендуется проведение качественного анализа опасностей или принятие не которых мер безопасности;

D — анализ и принятие специальных (дополнительных) мер безопасности не требу ются.

Методы АВПО, АВПКО применяются, как правило, для анализа проектов сложных технических систем или технических решений.

Методом анализа опасности и работоспособности (АОР) или эквивалентным ему анализом опасностей методом потенциальных отклонений (АОМПО) исследуются опас ности отклонений технологических параметров (температуры, давления и пр.) от регла ментных режимов. Эти методы включают процедуру искусственного создания отклоне ний технологических параметров с помощью ключевых слов. Для этого разбивают техно логический процесс или техническую систему на составные части и, создавая с помощью ключевых слов отклонения, систематично изучают их потенциальные причины и те по следствия, к которым они могут привести на практике.

В процессе анализа для каждой составляющей опасного производственного объекта или технологического блока определяются возможные отклонения, причины и указания по их недопущению. При характеристике отклонения используются ключевые слова «нет», «больше», «меньше», «так же, как», «другой», «иначе, чем», «обратный» и т.п. Применение ключевых слов помогает исполнителям выявить все возможные отклоне ния. Конкретное сочетание этих слов с технологическими параметрами определяется спе цификой производства.

Примерное содержание ключевых слов следующее:

«нет» — отсутствие прямой подачи вещества, когда она должна быть;

«больше (меньше)» — увеличение (уменьшение) значений режимных переменных по сравнению с заданными параметрами (температуры, давления, расхода);

«так же, как» — появление дополнительных компонентов (воздух, вода, примеси);

«другой» — состояние, отличающиеся от обычной работы (пуск, остановка, повы шение производительности и т.д.);

«иначе, чем» — полное изменение процесса, непредвиденное событие, разрушение, разгерметизация оборудования;

«обратный» — логическая противоположность замыслу, появление обратного пото ка вещества.

В табл. 5.2 представлен результат анализа опасности и работоспособности цеха хо лодильно-компрессорных установок. В процессе анализа для каждой установки, произ водственной линии или блока определяются возможные отклонения, причины и рекомен дации по обеспечению безопасности. При характеристике каждого возможного отклоне ния используются ключевые слова «нет», «больше», «меньше» «так же, как», «другой», «иначе, чем», «обратный» » т.п. В табл. 5.2 приведены также экспертные балльные оцен ки вероятности возникновения рассматриваемого отклонения В, тяжести последствий Т и показателя критичности К = В + Т. Показатели В и Т определялись по 4-балльной шка ле (балл, равный 4, соответствует максимальной опасности).

АОР и АОМПОпо сложности и качеству результатов соответствуют уровню АВПО или АВПКО.

Отклонения, имеющие повышенные значения критичности, далее рассматриваются более детально, в том числе при построении сценариев аварийных ситуаций и количест венной оценки риска.

Степень опасности отклонений может быть определена количественно путем оценки вероятности и тяжести последствий рассматриваемой ситуации по критериям критично сти аналогично методу АВПКО (см. табл. 5.1). Метод АОР, так же как АВПКО, кроме идентификации опасностей и их ранжирования позволяет выявить неясности и неточно сти в инструкциях по безопасности и способствует их дальнейшему совершенствованию.

Недостатки методов связаны с затрудненностью их применения для анализа комбинаций событий, приводящих к аварии.

Таблица 5. Перечень отклонений при применении метода изучения опасности и работоспособности компрессорного узла цеха холодильно-компрессорных устано вок Причины Ключевое Отклонение Последствия В Т К Рекомендации слово Установить сис Меньше Нет потока 1.Разрыв тру- Выброс аммиака 2 4 тему аварийной вещества бопровода сигнализации 2.Отказ в сис- Опасности нет 3 1 Повысить надеж теме электро ность системы ре питания зервирования Больше Повышение 3.Закрыт на- Разрушение 1 2 3 Заменить реле давления на- гнетатель- компрессора и давления, предо гнетания ный вентиль выброс аммиака хранительный и компрессора обратные клапаны 4.Отсутствует Как в п.3 1 2 3 или недоста точная подача воды на кон денсатор 5.Наличие Образование 1 3 4 большого ко- взрывоопасной личества воз- смеси духа в кон денсаторе Повышение 6.Нет потока Разрушение 1 2 3 Установить реле температуры воды через компрессора с температуры на нагнетания охлаждаемую выбросом ам- компрессорах ВД компрессора рубашку ком- миака и НД прессора 7.Чрезмерный Как в п. 6 1 2 3 перегрев па ров аммиака на всасыва нии Меньше Понижение Повышенная Опасности нет 1 1 2 Проверить реле давления производи- давления всасывания тельность компрессора Анализ ошибок персонала (АОП). Одним из важнейших элементов анализа опасно стей является человеческий фактор, позволяющий охарактеризовать как ошибки, иниции рующие или усугубляющие аварийную ситуацию, так и способность персонала совершить корректирующие действия по управлению аварией.

Метод АОП включает следующие этапы:

- выбор системы и вида работы;

- определение цели;

- идентификацию вида потенциальной ошибки;

- идентификацию последствий;

- идентификацию возможности исправления ошибки;

- идентификацию причины ошибки;

- выбор метода предотвращения ошибки;

- оценку вероятности ошибки;

- оценку вероятности исправления ошибки;

- расчет риска;

- выбор путей снижения риска.

Причинно-следственный анализ (ПСА) выявляет причины происшедшей аварии. Он завершается прогнозом новых аварий и составлением плана мероприятий по их преду преждению. ПСА включает следующие этапы:

- сбор информации о точном и объективном описании аварии;

- составление перечня реальных событий, предшествовавших аварии;

- построение ориентированного графа – «дерева причин», начиная с последней ста дии развития событий, т.е. с самой аварии;

- выявляют логические связи «дерева причин»;

- формулирование предупредительных мер с целью исключения повторения аварии данного типа или для избежания аналогичных аварий.

Анализ опасностей с помощью «дерева причин» потенциальной аварии (АОДП) или идентичного ему «дерева отказов» позволяет выявить комбинации отказов (неполадок) оборудования, ошибок персонала и внешних (техногенных, природных) воздействий, при водящих к основному событию, т.е. аварийной ситуации.

Анализ опасных ситуаций с помощью «дерева» выполняют в следующем порядке:

- выбирают потенциальную аварию или отказ, который может привести к аварии;

- выявляют все факторы, которые могут привести к заданной аварии, включая все потенциальные инциденты;

- по результатам этого анализа строят ориентированный граф-«дерево», вершина (корень) которого занумерована потенциальной аварией.

Проведение анализа возможно только после детального изучения рабочих функций всех компонентов рассматриваемой технической системы. На работу системы оказывает влияние человеческий фактор, например, возможность совершения оператором ошибки.

Поэтому желательно все потенциальные инциденты - "отказы операторов" вводить в со держание «дерева отказов».

Качественный анализ дерева отказов заключается в определении аварийных сочета ний. Аварийное сочетание - это определенный набор исходных событий. Если все эти ис ходные события случаются, существует гарантия, что конечное событие происходит.

Большие системы имеют значительное число видов отказов. Чтобы упростить анализ, сле дует рассматривать только те виды отказов, которые являются основными. Поэтому вво дится понятие минимального аварийного сочетания.

Минимальное аварийное сочетание - это такое сочетание, в котором при удалении любого исходного события оставшиеся события вместе больше не являются аварийным сочетанием. Аварийное сочетание, включающее другие сочетания, не является минималь ным аварийным сочетанием.

«Дерево отказов» отражает статический характер событий. Построением нескольких деревьев можно отразить их динамику, т. е. развитие событий во времени. Для определе ния последовательности событий при аварии, включающей сложные взаимодействия ме жду техническими системами обеспечения безопасности, используется «дерево событий».

Анализ опасностей с помощью «дерева событий» или идентичного ему «дерева по следствий» потенциальной аварии (АОДПО) отличается от АОДП тем, что в этом случае задается потенциальное событие – инициатор, и исследуют всю группу событий – послед ствий, к которым оно может привести.

Разновидностью «дерева событий» является «дерево решений». В «дереве событий» рабочие состояния системы не рассматриваются, так что сумма вероятностей всех собы тий не равна единице. В «дереве решений» все возможные состояния системы выражают ся через состояния элементов. «Дерево решений» может использоваться, если отказы всех элементов независимы или если имеются элементы с несколькими возможными состоя ниями, а также есть односторонние зависимости. Они не могут использоваться при нали чии двусторонних зависимостей и не обеспечивают проведения логического анализа при выборе начальных событий.

Анализ «дерева причин – последствий» начинается с выбора критического события.

Критические события выбирают таким образом, чтобы они служили удобными отправ ными точками для анализа, причем большинство аварийных ситуаций развивается за критическим событием в виде цепи отдельных событий. Типичными критическими собы тиями, ведущими к аварийным ситуациям, могут быть отклонения основных параметров технологического процесса, например, в баках или контейнерах;

расширение диапазона давления или степени загрязнения;

начало процесса выпуска партии продукции или на чало процедуры пуска или остановки;

событие, которое приводит в действие систему обеспечения безопасности.

«Выявление последствий», являющееся частью анализа «дерева причин - последст вий», начинается с выбора первичного события с последующим рассмотрением всей цепи событий. На различных ступенях цепи могут разветвляться и развиваться по двум направ лениям в зависимости от различных условий. Например, начало пожара может привести к двум цепям событий: постепенному уничтожению всего предприятия или включению по жарной сигнализации с вызовом пожарной команды. Цепь событий может принять раз личные взаимоисключающие формы в зависимости от изменяющихся условий. Например, распространение пожара может зависеть от того, произошел ли он в час пик, что может помешать своевременному прибытию пожарной команды на место происшествия.

Процедура построения диаграммы последствий состоит из выбора первого иниции рующего события, за которым следуют другие события, определенные на данном этапе работы. При анализе «дерева причин - последствий» используются комбинированные ме тоды «дерева отказов» (выявить причины) и «дерева событий» (показать последствия), причем все явления рассматриваются в естественной последовательности их появления.

Методы количественного анализа риска, как правило, характеризуются расчетом нескольких показателей риска и могут включать один или несколько вышеупомянутых методов (или использовать их результаты). Проведение количественного анализа требует высокой квалификации исполнителей, большого объема информации по аварийности, на дежности оборудования, выполнения экспертных работ, учета особенностей окружающей местности, метеоусловий, времени пребывания людей в опасных зонах и других факторов.

Количественный анализ риска позволяет оценивать и сравнивать различные опасно сти по единым показателям, он наиболее эффективен:

- на стадии проектирования и размещения опасного производственного объекта;

- при обосновании и оптимизации мер безопасности;

- при оценке опасности крупных аварий на опасных производственных объектах, имеющих однотипные технические устройства (например, магистральные трубопроводы);

- при комплексной оценке опасностей аварий для людей, имущества и окружающей природной среды.

В табл. 5.3 представлены обобщенные данные по рассмотренным методам анализа и оценки риска.

Таблица 5. Сравнительные данные различных методов анализа риска Метод Характеристика Преимущества Недостатки 1 2 3 1. Предвари- Определяет опасности для Является первым Нет тельный ана- системы и выявляет эле- необходимым ша лиз опасно- менты для проведения гом.

стей (ПАО). АПО и построения «дере ва отказов». Частично совпадает с методом и анализом критичности.

2. Анализ Рассматривает все виды Прост для пони- Рассматривает неопас видов и по- отказов по каждому эле- мания, стандарти- ные отказы, требует следствий менту. Ориентирован на зован, непротиво- много времени, часто отказов аппаратуру. речив. Не требует не учитывает сочета (АВПО). применения мате- ния отказов и челове матического аппа- ческого фактора.

рата.

3. Анализ Определяет и классифи- Хорошо стандар- Часто не учитывает эр видов, по- цирует элементы для усо- тизован, прост для гономику, отказы с следствий и вершенствования систем. пользования и по- общей причиной и критичности нимания. Не тре- взаимодействие сис отказов бует применения тем.

(АВПКО). математического аппарата.

4. Анализ с Начинается с иниции- Широко приме- Большие «деревья от помощью рующего события, затем ним, эффективен казов» трудны в пони «дерева от- отыскиваются комбина- для описания мании, не совпадают с казов». ции отказов, которые его взаимосвязей от- обычными схемами вызывают. казов, ориентиро- протекания процессов ван на отказы: по- и математически неод зволяет отыски- нозначны. Метод тре вать пути развития бует использования отказов системы. сложной логики.

5. Анализ с Начинается с иниции- Дает возможность Не пригоден при па помощью рующих событий, затем определить основ- раллельной последова «дерева со- рассматриваются альтер- ные последова- тельности событий и бытий». нативные последователь- тельности и аль- для детального изуче ности событий. тернативные ре- ния.

зультаты отказов.

6. Анализ Начинается с критическо- Чрезвычайно ги- Диаграммы типа «при дерева типа го события и развивается бок и насыщен, чина-последствие» вы «причина- с помощью «дерева по- обеспечен доку- растают до слишком последст- следствий» в прямой по- ментацией, хоро- больших размеров. Об вия». следовательности с по- шо демонстрирует ладают многими из не мощью «дерева отказов» последовательные достатков, присущих в обратной последова- цепи событий. методам анализа с по тельности. мощью «дерева отка зов».

Рекомендации по выбору методов анализа риска для различных видов деятельности и этапов функционирования опасного производственного объекта представлены в табл.

5.4.

Таблица 5. Рекомендации по выбору методов анализа риска Метод Вид деятельности Размещение Проектиро- Ввод или Эксплуа- Рекон (предпроект- вание вывод из тация струк ные работы) эксплуата- ция ции Анализ «Что будет, если..?» 0 + ++ ++ + Метод проверочного листа 0 + + ++ + Анализ опасности и рабо- 0 ++ + + ++ тоспособности Анализ видов и последст- 0 ++ + + ++ вий отказов Анализ «деревьев отказов и 0 ++ + + ++ событий» Количественный анализ ++ ++ 0 + ++ риска В табл. 5.4 приняты следующие обозначения:

0 — наименее подходящий метод анализа;

+ — рекомендуемый метод;

++ — наиболее подходящий метод.

Методы могут применяться изолированно или в дополнение друг к другу, причем методы качественного анализа могут включать количественные критерии риска (в основ ном, по экспертным оценкам с использованием, например, матрицы «вероятность-тяжесть последствий» ранжирования опасности). По возможности полный количественный анализ риска должен использовать результаты качественного анализа опасностей.

5.3.Логико-графические методы анализа опасностей и риска Анализ причин промышленных аварий показывает, что возникновение и развитие крупных аварий, как правило, характеризуется комбинацией случайных локальных собы тий, возникающих с различной частотой на разных стадиях аварии (отказы оборудования, человеческие ошибки при эксплуатации/ проектировании, внешние воздействия, разруше ние/ разгерметизация, выброс/ утечка, пролив вещества, испарение, рассеяние веществ, воспламенение, взрыв, интоксикация и т.д.) Для выявления причинно-следственных свя зей между этими событиями используют логико-графические методы.

Модели процессов в человеко-машинных системах должны отражать процесс появ ления отдельных предпосылок и развития их в причинную цепь происшествия в виде со ответствующих диаграмм причинно-следственных связей – диаграмм влияния. Такие диа граммы являются формализованными представлениями моделируемых объектов, процес сов, целей, свойств в виде множества графических символов (узлов, вершин) и отношений – предполагаемых или реальных связей между ними. Широкое распространение получили диаграммы в форме потоковых графов (графов состояний и переходов), деревьев собы тий (целей, свойств) и функциональных сетей различного предназначения и структуры.

Из анализа структуры диаграммы влияния следует, что основными ее компонентами служат узлы (вершины) и связи (отношения) между ними. В качестве узлов обычно подра зумеваются простейшие элементы моделируемых категорий (переменные или константы) – события, состояния, свойства, а в качестве связей – активности, работы, ресурсы и дру гие взаимодействия. Отношения или связи между переменными или константами в узлах диаграммы графически представляются в виде линий, называемых дугами или ребрами.

Каждые два соединенных между собой узла образуют ветвь диаграммы. В тех случа ях, когда узлы связаны направленными дугами таким образом, что каждый из них являет ся общим ровно для двух ветвей, возникают циклы или петли.

Переменные в узлах характеризуются фреймами данных – множеством выходов (значений, принимаемых переменными, неизменных во времени и между собой не пересе кающихся) и условными распределениями вероятностей появления каждого из них.

С помощью предварительно построенных диаграмм – графов, сетей, и деревьев мо гут быть получены математические модели аварийности и травматизма, например.

В исследовании безопасности широкое распространение получили диаграммы влия ния ветвящейся структуры, называемые «деревом» событий (отказов, происшествий). Де ревом событий называют не ориентированный граф, не имеющий циклов, являющийся конечным и связным. В нем каждая пара вершин должна быть связанной (соединенной цепью), однако все соединения не должны образовывать петель (циклов), т.е. содержать такие маршруты, вершины которых одновременно являются началом одних и концом дру гих цепей.

Структура дерева происшествий обычно включает одно, размещаемое сверху неже лательное событие – происшествие (авария, несчастный случай, катастрофа), которое со единяется с набором соответствующих событий – предпосылок (ошибок, отказов, небла гоприятных внешних воздействий), образующих определенные их цепи или «ветви». «Ли стьями» на ветвях дерева происшествий служат предпосылки – инициаторы причинных цепей, рассматриваемые как постулируемые исходные события, дальнейшая детализация которых не целесообразна. В качестве узлов дерева происшествий могут использоваться как отдельные события или состояния, так и логические условия их объединения (сложе ния или перемножения).

Пример 5.1. Предполагается (рис.5.5), что поражение человека электрическим током (головное событие L) является результатом одновременного наложения трех условий: по явления электрического потенциала высокого напряжения на металлическом корпусе электроустановки (событие H), нахождение человека на токопроводящем основании, со единенном с землей (событие I), и касание какой-либо частью его тела корпуса электроус тановки (событие K).

Pages:     || 2 | 3 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.