- •Институт безопасности труда, производства и человека
- •Западно-Уральский центр промышленной безопасности
- •Г.З. Файнбург, В.И. Потемкин
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •5,3. Сфера действия лицензии
- •7.1.1. Общие положения
- •7.1.3. Осуществление производственного контроля
- •7.2.1. Общие положения
- •7.2.4. Документация системы управления промышленной безопасностью
- •7.2.4.4. Рабочие инструкции
- •10.1. Общие положения
- •12.3.1. Структура декларации
- •12.3.2. Требования к структурным элементам декларации, приложениям и составу информации
- •12.5. Требования к оформлению
- •12.6. Дополнительные требования по оформлению
- •12.7. Экспертиза декларации
- •12.7.1. Порядок осуществления экспертизы декларации
- •12.7.2. Требования к заключению экспертизы
- •12.7.3. Порядок представления заключения экспертизы
- •Ростехнадзора
- •12.9.2. Теоретические основы оценки риска аварий
- •12.9.3. Этапы анализа аварийного риска ХТО
- •12.9.5. Частотный анализ аварийных событий (ЧА)
- •13.1. Обязательное страхование ответственности
- •13.3. Нормативно-методические документы,
- •13.4. Общие принципы идентификации опасных
- •13.6. Классификация видов экономической
- •14.2. Порядок аттестации
- •16.7.1. Общие понятия подтверждения соответствия
- •16.7.2. Обязательное подтверждение соответствия
- •16.7.3. Декларирование соответствия
- •16.7.4. Обязательная сертификация
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
пределения давления и осколков при взрывах. Для оценки последствий токсических аварий строят модели переноса токсикантов в воздушной среде (в атмосфере, в воздухе закрытых помещений); в поверхностных водах; в почве, включая грунтовые воды и в биоте.
Под моделями описания реципиентов подразумеваются модели их распределения по видам и факторам уязвимости. К ним примыкают модели смягчающих факторов, в которых отражается защищённость реципиентов от воздействия поражающих факторов.
К моделям поражения относят модели токсического поражения людей, биоты; модели термического поражения, а также модели бари ческого и осколочного поражения.
В результате имитационного моделирования должны быть по лучены прогнозные значения потерь (блок № 4) для разных реципиен тов для каждой возможной реализации инцидента (аварии).
Затем предполагается оценка полученных значений прогнози руемого ущерба от разных возможных аварий (блок № 5) и сравнение их с допустимыми критическими значениями.
При превышении последних выявляются наиболее значимые аварийные события, которые вносят наибольший вклад в значения ущерба, признанного недопустимым (блок № 6).
В итоге (блок № 7) разрабатываются рекомендации, нацеленные на снижение уровня недопустимо больших значений ущерба при тех или иных авариях, и обеспечивается их реализация.
12.9.5. Частотный анализ аварийных событий (ЧА)
Назначение ЧА: оценить возможную интенсивность реализации каждой из прогнозируемых наиболее опасных аварий. В отличие от вероятностей, интенсивности случайных событий измеряются в еди ницах, обратных времени.
Частотный анализ (ЧА) является одним из основных этапов ана лиза аварийного риска. ЧА - необходимое условие для прогнозирования аварийного риска. Если исследователь не располагает необходимыми данными, позволяющими определять интенсивности (вероятности) ава рий, то рассчитать аварийный риск, порождаемый объектом, невозмож но. В лучшем случае можно прогнозировать лишь потери, ущерб от ава рий, принимая, что они произойдут с вероятностью, равной единице.
Заметим сразу же, что в нашей стране не принято придавать широкой огласке аварийные ситуации на промышленных объектах. В связи с этим в настоящее время имеются определенные трудности в ретроспективном анализе причин аварий, обработке статистических данных и получении необходимых сведений для определения интен сивностей (вероятностей) различных случайных событий, предшест вующих авариям, а также самих аварий.
Частотный анализ включает в себя в следующие этапы:
1)нахождение частоты аварий,
2)выявление событий, наиболее сильно влияющих на частоту
аварий,
3)разработка рекомендаций по снижению частоты наиболее опасных событий.
Частотный анализ опирается на использование теоретических положений теории вероятности и математической статистики, теории надежности, алгебры логики.
Ниже на рис. 15 представлена блок-схема частотного анализа, которая отражает различные процедуры, выполняемые в данном ана лизе, и используемые при этом методы. Из приведенной блок-схемы, в частности, видно, что интенсивности (вероятности) аварий могут быть определены тремя путями (блоки №№ 2, 8 и 13): непосредственно, с помощью деревьев отказов (ДО) и деревьев событий (ДС) и с помо щью моделей Маркова.
Первый путь связан с использованием ретроспективных («исто рических») данных, со статистической обработкой эмпирических (экс периментальных) данных и с применением метода экспертных оценок.
Подобные процедуры, во-первых, пригодны для определения интенсивностей (вероятностей) инициирующих, базовых событий (блок № 3). Во-вторых, они могут быть использованы для нахождения интенсивностей (вероятностей) инцидентов (блок № 4), которые не редко фигурируют в деревьях отказов в виде верхнего нежелательно го события (ВНС). И, наконец, их используют при непосредственном определении интенсивностей (вероятностей) самих аварий (блок № 5).
1. Определение интенсивностей (вероятностей)
аварийных событий
2. Непосредственное |
8. Определение |
13. Определение |
||
интенсивностей |
||||
определение |
|
(вероятностей) |
вероятностей |
|
интенсивностей |
|
с помощью дере |
с помощью |
|
(вероятностей) |
|
вьев отказов (ДО) |
моделей Маркова |
|
|
|
и деревьев |
|
|
|
|
событий (ДС) |
|
|
|
|
|
|
Отклонение |
|
|
9. Формирование |
от нормального |
|
|
|
режима. Отказы. |
||
|
|
ДО |
|
|
3. Определение |
|
|
Ошибки персонала. |
|
|
|
|
||
|
|
|
Внешние |
|
интенсивностей |
|
|
|
чрезвычайные |
(вероятностей) |
|
|
|
события |
базовых |
|
11. Качественный |
|
|
событий |
|
Построение мини |
||
|
|
анализ ДО |
||
|
|
|
|
мальных аварийных |
|
|
11. Количественный |
сочетаний (MAC) |
|
4. Определение |
|
|
||
интенсивностей |
|
анализ ДО |
Методы надежности |
|
(вероятностей) |
|
- * |
|
логических переклю |
инцедентов |
|
|
чателей, MAC, ФАЛ, |
|
(ВНС) |
— *► 12. Анализ ДС |
Монте-Карло |
||
|
|
г |
|
|
|
5. Определение интенсивностей |
|
||
|
|
(вероятностей) аварий |
|
|
|
|
♦ |
-------- |
|
|
|
6. Оценка интенсивностей |
|
|
|
|
(вероятностей) аварий |
|
|
О ценки слишком высоки |
Результаты приемлемы |
|||
7. Разработка рекомендаций |
|
|
||
по снижению интенсивностей |
|
|
(вероятностей) |
Переход |
|
и их реализация |
||
к анализу риска |
||
tВозврат к ПАО |
||
|
Рис. 15. Блок-схема частотного анализа
Второй путь состоит в использовании графических представле ний совокупности различных случайных событий, приводящих к ава риям. Это сочетания событий, предшествующих инциденту (ПРЕСАС), и сочетания событий от инцидента до аварии (ПОСТСАС). Пер вые графически изображаются с помощью деревьев отказов, вторые- с помощью деревьев событий.
Таким образом, второй путь базируется на формировании и ка чественном и количественном анализе сопряженных (по инцидентам) деревьев отказов и деревьев событий (блоки №№ 9-12). При количест венном анализе деревьев отказов используют следующие методы: ме тод характеристик надёжности; т. н. метод логических переключате лей, специально приспособленный для анализа ДО; метод минимальных аварийных сочетаний; метод функций алгебры
логики (ФАЛ), а также метод статистических испытаний Монте-Карло. Третий путь связан с использованием моделей состояния иссле дуемой системы (моделей марковских процессов), выражаемых диф ференциальными уравнениями Колмогорова-Чепмена. С помощью мо делей Маркова может быть определена вероятность аварийного со
стояния рассматриваемых объектов.
Надо отметить, что из трех перечисленных подходов к опреде лению интенсивностей (вероятностей) аварий на ХТО наибольшее распространение получил второй подход, опирающийся на анализ со вмещенных ДО и ДС.
После того, как определены интенсивности (вероятности) ава рий на ХТО, необходимо выполнить их оценку, т.е. сравнить их с до пустимыми, приемлемыми значениями. Если результаты сравнения приемлемы, частотный анализ закончен, и следует приступать к опре делению аварийного риска.
В противном случае необходимо разработать рекомендации по снижению интенсивностей (вероятностей) наиболее опасных событий. Последние могут быть, например, вычленены из сочетаний аварийных событий с использованием специальной процедуры анализа значимо сти аварийных событий, отраженных в дереве отказов.
12.9.6. Прогноз, сравнительная оценка и управлени
аварийным риском
Определение величины аварийного риска, порождаемого ХТО, и разработка рекомендаций по его снижению играют исключительно важную роль во всей методологии анализа риска, связанного с авария ми. Эти процедуры логически завершают и увенчивают множество различных подходов, методов и приемов, входящих в арсенал методо логии анализа аварийного риска.
Можно условно разбить этот этап анализа риска на две части: прогноз и сравнительная оценка риска (ПОР) и управление аварийным риском (УАР).
Назначение ПОР: произвести прогноз величины совокупного ава рийного риска с учётом возможного ущерба от каждой отдельной аварии и её интенсивности и сравнить его с допустимым критическим значением.
Назначение УАР: разрабатывать в ходе проведения всех пред шествующих этапов анализа риска рекомендации по снижению воз можного ущерба и интенсивностей прогнозируемых аварий, чтобы достичь приемлемого критического значения совокупного аварийного риска при минимальных экономических затратах.
Заключительный этап анализа аварийного риска содержит рад последовательно выполняемых процедур, отраженных на блок-схеме (рис. 16). Прежде всего предполагается, что должен быть выбран тип или вид аварийного риска и соответствующая ему мера. Риск - много гранное понятие, и даже если ограничиться риском, порождаемым авариями на предприятии, можно различать риски по виду опасности, по характеру источников риска, по реципиентам риска, по масштабам зоны поражения и по единицам измерения. Соответственно видам рис ка существуют и меры риска. Наибольшее распространение получили аварийный риск для одного человека - локальный и индивидуальный риск, риск для группы людейгрупповой риск и индексы риска (см. блок№ 1).
Следующая процедуравыбор формы представления риска (блок № 2). Все; виды риска могут быть представлены с помощью чи сел (точечные оценки) и/или графически. Среди различных графиче ских форм представления наибольшее хождение имеют контуры и профили для локального и индивидуального риска. Для изображения группового риска используют F-N-кривые и l-N-гистограммы.
Возврат к ПАО
Рис. 16. Блок-схема вычисления, сравнительной оценки и управления аварийным риском
После того, как форма представления риска выбрана, составля ют модель прогноза (блок № 3) и производят необходимые вычисле ния (блок № 4).
Затем следует процедура сравнительной оценки уровня аварий ного риска (блок № 5), когда исследователь должен принять решение, приемлем риск или нет. Это решение принимается на основе сопостав ления найденных значений риска с фоновыми и критическими значе ниями. Под фоновым риском для человека, например, понимается риск, которому подвержен человек в безаварийных условиях от раз личных природных, бытовых опасных событий в данной области, в данном регионе. Фоновый риск служит отправной точкой для назначе ния критического уровня риска. Критический уровень определяет гра ницу, превышение которой недопустимо. Величина критического уровня базируется на международном опыте и закладывается в норма тивные документы. Надо при этом заметить, что обычно ограничение накладывается не только на значение аварийного риска, но и на мак симально возможные потери, сопряженные с риском.
Если уровень аварийного риска приемлем, анализ аварийного риска заканчивается. В противном случае, когда риск (или возможные потери) признаются недопустимо высокими, предпринимается проце дура, изображенная в блоке № 6. Производится исследование чувстви тельности, степени неопределенности и значимости составляющих аварийного риска. Выявляется «наиболее узкое звено» в системе обес печения безопасности объекта. И сообразно этому, а также с учетом экономических аспектов, разрабатываются рекомендации по сниже нию уровня риска (блок № 7). Реализация подобных рекомендаций по зволит снизить уровень опасности объекта. Однако до ее фактического осуществления должна быть вновь проведена процедура анализа ава рийного риска, включая предварительный анализ опасностей, матема тическое моделирование последствий, частотный анализ и, наконец, прогноз аварийного риска и его сравнительную оценку. Таким обра зом, предполагается, что процедура анализа риска в общем случае должна иметь итерационный характер.
В заключение отметим следующее. Еще совсем недавно теория аварийного риска почти не использовалась в Российской Федерации для оценки риска, связанного с объектами техносферы. Можно было буквально «на пальцах» пересчитать подобные примеры.
Однако в последнее время положение заметно изменилось и ме тодология анализа аварийного риска в России находит всё более ши рокое использовании.