CC BY
49
--© Н.Х. Абдрахманов, P.A. Шайбаков,
А.Г. Марков, 2015
УДК 621.642.88
Н.Х. Абдрахманов, Р.А. Шайбаков, А.Г. Марков
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО УРОВНЯ РАЗВИТИЯ МЕТОДОЛОГИИ СИСТЕМНЫХ РИСКОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
Известно, что современный уровень развития методологии анализа системных рисков базируется на рассмотрении опасных производственных объектов (ОПО) и технологических процессов как статических систем с неизменяющимися во времени параметрами. Проанализирован современный отечественный и зарубежный уровень методологии анализа рисков. Показано, что основными причинами низкой эффективности управления промышленной безопасностью и низкой достоверности получаемых данных при количественном анализе рисков являются недостаточная полнота статистических данных по анализу рисков, высокая методическая погрешность при экстраполяции входных данных, приводящая к низкой степени оценки опасных ситуаций, недостаточный сбор входной информации, декларирование безопасности ОПО как статических систем, не достаточный учет многочисленных факторов динамического изменения информационных параметров и окружающей среды во временном представлении. По результатам исследований предложена функциональная схема методологии анализа риска. Ключевые слова: риски, анализ рисков, минимизация рисков, опасный производственный объект, управление промышленной безопасностью, построение «деревьев событий и отказов».
Результаты анализа современного уровня методологии анализа риска при проектировании ОПО показывают, что в основном, вся концепция методических основ строится на принципах качественной экспертной оценки опасных ситуаций. Методологические приемы количественной оценки показателей рисков в процессе эксплуатации ОПО находятся в стадии разработки и на данный момент не внедрены в систему нормативно-правовых и методических основ промышленной безопасности.
При анализе зарубежных исследований аналогами разработанной в РФ методологии анализа рисков являются [1-3]:
Стандарт МЭК «Руководство по анализу риска технологических систем» (Guidelines for the Risk Analysis of Technological Systems. International Standard IEC 300-3-9, 1995);
Стандарт безопасности и охраны труда на рабочих местах 1910.119 США «Управление безопасностью процессов с высокоопасными химикатами» / (Process Safety Management of Highly Hazardous Chemicals; Explosives and Blasting Agents; Final Rule. — Federal Register / Vol. 57, No. 36 / Monday, February 24, 1992 / Rules and Regulations. 29 CFR Part 1910);
Нормативный документ Норвежского нефтяного директората «Правила применения анализа риска в нефтяной промышленности» (Regulations Relating to Implementation and Use of Risk Analyses in the Petroleum Activities, 4/12/1990); нормативный документ нефтегазовой фирмы AMOCO (США) «Процесс управления безопасностью» (Process Safety Man-agement.Perfomance Baseline. ProcessHazardAnalysis // Amo-coProd. Comp., Rev. 0, 05/15/93, 36 р.);
Следует отметить, что в этих документах практически не содержится методология количественной оценки опасностей при эксплуатации ОПО. В основном, изложены принципы, требования и рекомендации по проведению анализа опасностей и риска на качественном уровне.
Основными причинами низкой эффективности управления промышленной безопасностью и низкой достоверности получаемых данных при количественном анализе рисков являются:
• недостаточная полнота статистических данных по анализу рисков;
• высокая методическая погрешность при экстраполяции входных данных, приводящая к низкой степени оценки опасных ситуаций;
• высокая методическая погрешность, обусловленная низким качеством построения «деревьев событий и отказов», использующих экспертную оценку опасных ситуаций;
• недостаточный сбор входной информации;
• декларирование безопасности ОПО как статических систем;
• не достаточный учет многочисленных факторов динамического изменения информационных параметров и окружающей среды во временном представлении;
• отсутствие учета нестационарности технологических процессов во времени;
• невозможность оценки влияния нестационарных режимов эксплуатации на реальных ОПО экспериментальным путем.
По результатам исследований предложена функциональная схема методологии анализа риска, приведенная на рисунке 1. Реализация представленной функциональной схемы позволяет количественно оценить не только степень риска, но и дает возможность оценить развитие аварийных ситуаций по данным «деревьев отказов» и «деревьев событий» [4-6].
В приведенной функциональной схеме методологии анализа риска (рисунок 1) отличительной особенностью (по сравнению с уже известными схемами) является наличие [7-9] модуля определения показателя относительного риска, позволяющего учесть изменение во времени условий возникновения и развития аварийных ситуаций, и модуля управления минимизацией риска, позволяющего управлять приемлемой величиной риска по количественному критерию раннего распознавания предаварийной ситуации.
Следует отметить, что по данным [10] свыше 58% аварийных ситуаций вызвано недостаточным информационным и организационным обеспечением безопасности ОПО.
В целом, необходимо отметить, что применение до настоящего времени на стадии декларирования промышленной безопасности ОПО различных методических подходов оценки технического риска сдерживается из-за невозможности оценки достоверности получаемых результатов по прогнозу аварийных ситуаций, в результате отсутствия оперативного мониторинга нестационарных рисков, а традиционное представление о частоте возникновения и развития аварийных ситуаций в качестве стационарных процессов, имеющих нормальное распределение, является неверным [11].
При этом контроль надзорных органов носит зачастую формальный характер.
Оценка воздействия поражающих факторов предусматривает изучение механизмов воздействия путем построения «деревьев отказов» и «деревьев событий» для различных временных
Рис. 1. Функциональная схема построения системы анализа «технического риска»
интервалов, что требует дополнительных исследований по моделированию ситуаций. Реализация системы управления минимизацией рисков, представленной на рис. 1, позволяет осуществлять рациональный выбор технических, информационных и организационных мероприятий в зонах воздействия поражающих факторов, а при разработке предложенной автором
Мстодология анализа «абсолютного» риска
Идентификация опасных ситуаций
I
Оценка «абсолютного» риска
т
Z
Деревья отказов Деревья событий
1
Возникновение аварийной ситуации Развитие аварийной ситуации
Оценка воздействий (ущерба) Моделирование сценария аварийной ситуации
Количественная оценка показателей «относительного» риска
Управление минимизацией риска
методологии оценки показателей «относительного» риска осуществлять мониторинг раннего распознавания предаварийных ситуаций и управлять безопасной эксплуатацией ОПО как в режиме «Off-Line», так и в режиме «On-Line» на основе введения в систему обратных связей с объектами управления системой управления.
Результаты и выводы
На основе проведенного анализа современного уровня развития технологий и систем безопасности ОПО нефтегазового комплекса можно сделать выводы о том, что задачи исследований, посвященных инновационному подходу для оценки опасности производственных объектов как динамических нестационарных систем, в целом, обеспечивает не только безопасность функционирования производственных объектов, но за счет снижения затрат на предотвращение и ликвидацию аварийных ситуаций позволяет повысить их энергоэффективность.
Причем следует отметить, что существующие методики анализа рисков касаются лишь отдельных видов опасностей и не позволяют осуществлять учет взаимосвязи зависимых и независимых случайных процессов при эксплуатации нефтегазового оборудования с учетом всех факторов риска.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Blackmore D. R. Heavy Gas Dispersion Model [Text] / D. R. Blackmore, M. N. Herman, J. L. Woodward // J. of Hazardous Materials. 1982. No. 6. P. 34-38.
2. Brossard J. Overpressure Imposed by Blast Wave [Text] / J. Brossard, P. Bailly, D. Desbordes // Progress in Astronautics and Aeronautics. Oslo, Norway, 1989. Vol. 4. Р. 41G.
3. Brossard J. Air Blast Unconfined Gaseous Detenations / J. Brossard, J. Leyer, D. Desbordes et al. // Progress in Astronautics and Aeronautics: Dynamics of Shock Waves, Explosions and Detonations. 1984. Vol. 94. Р. ББб-Ббб.
4. Методические рекомендации по идентификации опасных производственных объектов. Утв. Приказом Ростехнадзора № 131 от 05.03.2008. M.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2008. Б2 с.
Б. Методические рекомендации по разработке планов локализации и ликвидации аварий на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах. Утв. Приказом Ростехнадзора № 781 от 26.12.2012 г. M. : 3AO «Научно-технический центр исследования проблем промышленной безопасности», 2012. Бб с.
6. Упpaвление риском. Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. M.: Наука, 2GGG. 428 с.
7. Шaвaлеев, Ä. А., Aбдpaxмaнoв H.X. Управление промышленной безопасностью объектов топливно-энергетического комплекса на основе анализа и мониторинга рисков // Нефтегазовое дело: электронный научный журнал. 2012. № 6. С. 4ЗБ-441. URL: http:www.ogbus.ru/authors/ Sha-valeevDA/ShavaleevDA_l.pdf.
8. Шaвaлеев Ä. A.,Шaйбaкoв P.A., Aбдpaxмaнoв H.X. Автоматизированная система управления промышленной безопасностью объектов топливно-энергетического комплекса на основе анализа и мониторинга рисков // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: 2013. Вып. 1 (91). С. 92-99.
9. Aбдpaxмaнoв H. X., Шaвaлеев Ä.A. Управление промышленной и экологической безопасностью объектов нефтепереработки и нефтехимии на основе анализа рисков // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2013. № 3. С. Б-9.
10. Mapтынюк В. Ф. Категорирование опасных объектов в нефтегазовой промышленности как разрешение коллизии между вероятностным и детерминированным подходами к обеспечению промышленной безопасности // Надежность и сертификация оборудования для нефти и газа. 2003. № 1. С. 30-33.
11. Козлитин А. М. Развитие теории и методов оценки рисков для обеспечения промышленной безопасности объектов нефтегазового комплекса: дис... д-ра техн. наук: 05.26.03. Саратов: СГТУ, 2006. 395 с. ГТТШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Абдрахманов Наиль Хадитович — доктор технических наук, генеральный директор Ассоциации «Башкирская Ассоциация экспертов», доцент Уфимского Государственного Нефтяного Технического Университета, anailx@mail.ru, Шайбаков Рустем Ахтямович — кандидат технических наук, генеральный директор, rashaibakov@mail.ru, ОАО «Салаватский химический завод»,
Марков Александр Геннадьевич — эксперт, metam-llc@mail.ru, ООО « МЕТАМ».
UDC 621.642.88
THE ANALYSIS OF A MODERN LEVEL OF DEVELOPMENT OF METHODOLOGY OF SYSTEM RISKS AT DESIGN AND OPERATION OF HAZARDOUS PRODUCTION FACILITIES
Abdrakhmanov Nail Khaditovich, Doktor of Technical Sciences, general manager of Bashkir Association of Experts Association, Associate Professor of the Chair «Fire and Industrial Safety», FSBEI HPE USPTU, e-mail: anailx@mail.ru, JSC «Salavatsky himicheskiy zavod», Russia,
Shaybakov Rustem Akhtyamovich, candidate of technical science, general manager, e-mail: rashaibakov@mail.ru, JSC «Salavatsky himicheskiy zavod», Russia,
Markov Alexander Gennadevich, expert, e-mail: metam-llc@mail.ru, JSC METAM, Russia.
It is known that the modern level of development of methodology of the analysis of system risks is based on consideration of the hazardous production facilities (HPF) and technological processes as static systems with the parameters which aren't changing in time. Constantly changing risks of emergence and development of emergencies cause considerable methodical and tool errors of recognition of dangerous situations, and at identification of signs of preemergencies reduce reliability and unambiguity of the received information. In article the modern domestic and foreign level of methodology of risk analysis is briefly analysed. It is shown that the main reasons for low effective management of industrial safety and low reliability of the obtained data at quantitative risk analysis are insufficient completeness of statistical data on risk analysis, the high methodical error at extrapolation of entrance data leading to low degree of an assessment of dangerous situations, insufficient collecting entrance information, declaring of safety of OPO as static systems, not the sufficient accounting of numerous factors of dynamic change of information parameters and environ-
ment in temporary representation. By results of researches the function chart of methodology of the analysis of risk is offered. Realization of the presented function chart allows to estimate quantitatively not only degree of risk, but also gives the chance to estimate development of emergencies according to «trees of refusals» and «trees of events». In the given function chart of methodology of the analysis of risk distinctive feature (in comparison with already known schemes) is existence of the module of definition of an indicator of relative risk and the module of management of minimization of risk.
Key words:risks, risk analysis, risk minimization, hazardous production facilities, industrial safety management, construction of the «tree of events and failures».
REFERENCES
1. Blackmore DR Heavy Gas Dispersion Model [Text] /D.R. Blackmore, MN Herman, JL Woodward // J. of Hazardous Materials. 1982. No. 6. pp. 34-38.
2. Brossard J. Overpressure Imposed by Blast Wave / J. Brossard, P. Bailly, D. Desbordes // Progress in Astronautics and Aeronautics. Oslo, Norway, 1989. Vol. 4. p. 410.
3. Brossard J. Air Blast Unconfined Gaseous Detenations / J. Brossard, J. Leyer, D. Desbordes et al. // Progress in Astronautics and Aeronautics: Dynamics of Shock Waves, Explosions and Detonations. 1984. Vol. 94. pp. 556-566.
4. Metodicheskie rekomendacii po identifikacii opasnyh proizvodstvennyh ob#ektov. Utv. Prikazom Rostehnadzora № 131 ot 05.03.2008. Moscow, NTC «Promyshlennaja be-zopasnost'», 2008. 52 p.
5. Metodicheskie rekomendacii po razrabotke planov lokalizacii i likvidacii avarij na vzryvopozharoopasnyh i himicheski opasnyh proizvodstvennyh ob#ektah. Utv. Prikazom Rostehnadzora № 781 ot 26.12.2012 g. M.: ZAO «Nauchno-tehnicheskij centr issledovanija problem promyshlennoj bezopasnosti», 2012. 56 p.
6. Upravlenie riskom. Risk. Ustojchivoe razvitie. Sinergetika (Management of risk. Risk. Sustainable development. Synergetics). Moscow: Nauka, 2000. 428 p.
7. Shavaleev, D. A., Abdrahmanov N.H. Upravlenie promyshlennoj bezopasnostju obektov toplivno-jenergeticheskogo kompleksa na osnove analiza i monitoringa riskov (The management of industrial safety of objects of fuel and energy complex on the basis of the analysis and monitoring of risks) // Neftegazovoe delo: jelektronnyj nauchnyj zhurnal. 2012. No 6. S. 435-441. URL: http:www.ogbus.ru/authors/ ShavaleevDA/ShavaleevDA_1.pdf.
8. Shavaleev D. A.,Shajbakov R.A., Abdrahmanov N.H. Avtomatizirovannaja sistema upravlenija promyshlennoj bezopasnostju obektov toplivno-jenergeticheskogo kompleksa na osnove analiza i monitoringa riskov (Automated control system of industrial safety of objects of fuel and energy complex on the basis of the analysis and monitoring of risks) // Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov: 2013. Vyp. 1 (91). pp. 92-99.
9. Abdrahmanov N. H., Shavaleev D.A. Upravlenie promyshlennoj i jekologicheskoj bezopasnostju ob#ektov neftepererabotki i neftehimii na osnove analiza riskov (The management of industrial and environmental safety of oil refineries and petrochemical-based risk analysis) // Zashhita okruzhajushhej sredy v neftegazovom komplekse. 2013. No 3. pp. 5-9.
10. Martynjuk V. F. Kategorirovanie opasnyh obektov v neftegazovoj promyshlennosti kak razreshenie kollizii mezhdu verojatnostnym i determinirovannym podhodami k obe-specheniju promyshlennoj bezopasnosti (Categorization of hazardous facilities in the oil and gas industry as the resolution of the conflict between probabilistic and deterministic approaches to industrial safety) // Nadezhnost' i sertifikacija oborudovanija dlja nefti i gaza. 2003. No 1. pp. 30-33.
11. Kozlitin A. M. Razvitie teorii i metodov ocenki riskov dlja obespechenija promyshlennoj bezopasnosti obektov neftegazovogo kompleksa (Development of theory and methods for the risk assessment of industrial safety of objects of oil and gas complex): dis... d-ra tehn. nauk: 05.26.03. Saratov: SGTU, 2006. 395 p.
К 50-летию Владимира Борисовича Артемьева ГЛУБОКОУВАЖАЕМЫЙ ВЛАДИМИР БОРИСОВИЧ!
Коллектив Первого высшего технического учебного заведения России - Национального минерально-сырьевого университета «Горный» сердечно поздравляет Вас со знаменательной датой -50-летием со дня рождения!
Мы знаем и высоко ценим Вас как видного ученого и талантливого руководителя одной из крупнейших угледобывающих компаний в нашей стране. Ваш трудовой путь является примером самоотверженного служения на благо Отечества. Значительную часть своей жизни Вы посвятили работе в производственном объединении «Гуковуголь», прошли нелегкий трудовой путь от горного мастера до генерального директора, возглавляли департамент угольной промышленности министерства энергетики РФ, внесли огромный вклад в деятельность горного надзора Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.
Благодарим Вас за то, что не остаетесь равнодушным к проблемам угольной отрасли, продолжаете принимать активное участие в ее развитии, обеспечивая тем самым процветание нашей Родины. Вы по праву удостоены почетных государственных наград: ордена мужества за операцию по спасению шахтеров при аварии и знаков «Шахтерская слава», за что относимся к Вам с ещё большим почтением.
Вы являетесь автором многих научных трудов, учебников и учебных пособий, что снискало к Вам уважение коллег и студентов ВУЗов России. Ваш научный вклад в повышение безопасности и эффективности функционирования угледобывающих компаний трудно переоценить.
Мы с глубоким уважением относимся к Вам за Вашу увлеченность в работе, внимание и отзывчивость на все, что связано с развитием горнодобывающей отрасли и повышением качества подготовки горных инженеров.
Мы искренне рады Вашим успехам в области обеспечения производственной безопасности и контроля на предприятиях угольной отрасли, оптимизации производственных издержек, и уверены в том, что наши дружеские отношения никогда не угаснут, а только будут крепнуть со временем.
Примите искренние пожелания крепкого здоровья, научного долголетия, новых творческих успехов!
Благополучия и взаимопонимания Вам, Вашим родным и близким!
