CC BY
48
--© Н.Х. Абдрахманов, P.A. Шайбаков,
А.Г. Марков, 2015
УДК 621.642.88
Н.Х. Абдрахманов, Р.А. Шайбаков, А.Г. Марков
ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ МИНИМИЗАЦИЕЙ РИСКОВ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
Представлена информационная модель управления безопасностью потенциально опасных технологических объектов с использованием современного уровня развития методологии анализа системных рисков и прогнозных сценариев развития нестационарных аварийных ситуаций. Отличительными особенностями представленной модели является наличие информационного модуля анализа нестационарности эксплуатационных характеристик ОПО (изменение во времени качества сырья и производительности установок энергоэффективности силовых воздействий, давления, температуры, скорости коррозии, вибраций и др.) и модуля управления минимизацией системных рисков, позволяющих повысить достоверность оценки опасности и разработать мероприятия и алгоритмы минимизации риска для отдельных стадий аварийных ситуаций при помощи дополнительного введения в систему обратных связей с объектом управления.
Ключевые слова:промышленная безопасность, опасный производственный объект, риски, система управления промышленной безопасностью, информационно - управляющие системы.
Лля обеспечения безопасности ОПО нефтегазового комплекса все большее значение приобретает решение задач, связанных с предупреждением возможных аварийных ситуаций и минимизацией технологических и экологических рисков. Особую актуальность данная проблема приобретает при хранении, транспортировании, переработки углеводородов и эксплуатации оборудования.
Существующие в настоящее время методики оценки рисков промышленной безопасности ОПО носят декларативный характер и не учитывают постоянно изменяющийся во времени нестационарный случайный характер рисков.
Применяемые технологии мониторинга управления рисками при эксплуатации ОПО как статических объектов обладают значительной методической погрешностью.
Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ (в редакции от 4 марта 2013 г.№ 22-ФЗ) сформулировал понятие «система управления промышленной безопасностью (СУПБ)» и регламентировал разработку и внедрение СУПБ в организациях, экплуатирующих ОПО [1]. В развитие требований ФЗ № 116-ФЗ постановлением Правительства Российской Федерации от 26 июня 2013 г. № 536 утверждены «Требования к докумен-тационному обеспечению СУПБ»[2].
Информационную основу управления ПБ для каждого предприятия должна составлять автоматизированная информационно-управляющая система «ИУС-Безопасность», разработка которой должна соответствовать требованиям ФЗ-22 от 4 марта 2013 года с позиций безопасности их функционирования.
24-25 апреля 2014 на базе ООО «Кинеф» (завод «Кириши-нефтеоргсинтез») прошли семинар-совещание по теме «Проблемы проектирования, строительства и пуска в эксплуатацию комплексов крупнотоннажных технологических установок нефтеперерабатывающей промышленности» и заседание секции безопасности объектов нефтегазового комплекса Научно-технического совета Ростехнадзора.
Директор центра анализа риска ЗАО «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности» Ёисанов М.В. представил обзор требований безопасности в части анализа риска, состояние методического обеспечения анализа риска аварий на ОПО. Проинформировал о новых методиках оценки риска разработанных Ростехнадзором, которые более точны по сравнению с методиками расчета пожарного риска МЧС, представил методологии качественного анализа опасностей НА2ГО/НА20Р и количественной оценки риска (КОР) [3].
Но все представленные методики имеют недостаток, т.к. рассматривают риск как стационарную величину, что не соответствует реальности.
Расследование причин возникновения аварийных ситуаций на ОПО:
• выявление источников опасных ситуаций и связанных с ними рисков включает в себя следующую информационную последовательность операций:
• экспертиза промышленной безопасности ОПО;
• составление деклараций промышленной безопасности ОПО, включая результаты анализа рисков аварийных ситуаций, результаты проведения экспертизы разработанных деклараций надзорными органами;
• расследование и анализ причин аварийных ситуаций, включая анализ отказов технологического оборудования, с последующей разработкой организационных и технических мероприятий по раннему распознаванию и предупреждению аварий;
• мониторинг эксплуатационной надежности технологического оборудования ОПО с целью раннего распознавания аварийных ситуаций и получения информации о наиболее опасных участках;
• оценка интегральной вероятности возникновения аварийных ситуаций с учетом имеющихся информационных потоков, являющихся основой для поставленной задачи управления минимизацией рисков.
В этом случае информационную основу управления промышленной безопасностью ОПО будет составлять автоматизированная информационно-управляющая система «ИУС-Безопасность», создание которой должно соответствовать требованиям проектирования и эксплуатации ОПО с позиций безопасности их функционирования, включая минимизацию экологического ущерба [4-6].
Следует особо выделить информационные потоки, связанные с отказами технологического оборудования и с нарушениями задаваемых технологических процессов в потенциально опасных технологических установках.
Учитывая, что согласно стандартной методологии анализа риска, развитие аварийной ситуации обусловлено, в основном, характеристиками взрывопожароопасных и токсически опасных веществ и характером аварийных выбросов, где необхо-
димо выделить аварийные ситуации, связанные с разрывом емкостей, содержащих газ или жидкие углеводороды под давлением или в криогенном виде. Подобные аварийные ситуации происходят из-за подогрева (зачастую в результате горения нефтепродуктов) и характеризуются образованием «огненного шара» или газовым взрывом. В этом случае происходит полное разрушение технологического оборудования, содержащего сжиженный газ или газ под давлением.
Предлагаемая информационная модель управления безопасностью потенциально опасных технологических объектов с использованием современного уровня развития методологии анализа системных рисков и прогнозных сценариев развития нестационарных аварийных ситуаций представлена на рис. 1 [7-8].
Отличительными особенностями представленной модели является наличие информационного модуля анализа нестационарности эксплуатационных характеристик ОПО (изменение во времени качества сырья и производительности установок энергоэффективности силовых воздействий, давления, температуры, скорости коррозии, вибраций и др.) и модуля управления минимизацией системных рисков, позволяющих повысить достоверность оценки опасности и разработать мероприятия и алгоритмы минимизации риска для отдельных стадий аварийных ситуаций при помощи дополнительного введения в систему обратных связей с объектом управления.
Результаты и выводы: Необходимость совершенствования методики оценки синерге-тического риска и технологии управления минимизацией рисков (при решении задач проектирования и эксплуатации ОПО на основе анализа технологических систем (динамических нестационарных систем) с изменяющимися во времени параметрами рисков и постоянно меняющимися во времени нестационарными рисками) поставила необходимость решения задач, направленных на разработку и реализацию новой концепции промышленной безопасности ОПО, которые в дальнейшем позволили разработать нормативно-правовое обеспечение в соответствующих технологических регламентах и в декларациях промышленной безопасности:
Сбор информации о безопасности ОПО
I "
Оценка нестационарности «^нкциоггиревдния технологического оборудования
Рис. 1. Информационная модель управления безопасностью ОПО с использованием методологии анализа системных рисков
— обоснование необходимости использования методологии управления нестационарными системными рисками для решения задач промышленной безопасности ОПО, включая транспортирование взрывопожароопасных сред;
— научно-методические основы создания информационной модели проектирования и эксплуатации ОПО на основе идентификации нестационарных системных рисков;
— принципы построения системы оперативного мониторинга и управления промышленной безопасностью технологических трубопроводных систем для транспортирования углеводородных сред;
— организовать опытно-промышленное применение разработанной технологии при реализации мониторинга и управления минимизацией рисков на пилотных объектах нефтегазового комплекса.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. О промышленной безопасности опасных производственных объектов: Федеральный закон № 116-ФЗ от 21.07.1997 (с изменениями от 04.03.2013) // Гарант плюс http://base.garant.ru/11900785/.
2. Об утверждении требований к документационному обеспечению СУПБ: Постановление Правительства Российской Федерации от 26 июня 2013 г. № 536 // Гарант плюс http:// www.garant.ru/products/ipo/prime/ doc/70303960.
3. Пиляев H.A. Надзор - строгое соблюдение действующего законодательства// Безопасность труда в промышленности. 2014. № 5. С.5 -14.
4. Абдрахманов H. X., Шайбаков P.A. Автоматизированная система управления рисками // Актуальные вопросы разработки нефтегазовых месторождений на поздних стадиях. Технологии. Оборудование. Безопасность. Экология: материалы науч. — практ. конф.(26-27 мая 2010 г) Уфа: УГНТУ, 2010. С. 214-218.
5. Абдрахманов H. X., Шайбаков P.A., Байбурин P.A. Роль анализа причин аварий на объектах нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств в оценке уровня рисков // Нефтегазовое дело: науч. — техн. журн. / УГНТУ. 2008. Т. 6. № 1. С. 189-190.
6. Абдрахманов H. X., Шавалеев Д.А. Управление промышленной и экологической безопасностью объектов нефтепереработки и нефтехимии на основе анализа рисков // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2013. № 3. С. 5-9.
7. Шавалеев Д. А., Солодовников A.B. Управление безопасностью предприятий нефтепереработки и нефтехимии // Промышленная безопасность на взрывоопасных и химически опасных производственных объектах. Технический надзор, диагностика и экспертиза: материалы V международной науч. — практ. конф. / УГНТУ. Уфа, 2011. 276 с.
8. Шавалеев Д. А., Абдрахманов H.X. Управление промышленной безопасностью объектов топливно-энергетического комплекса на основе анализа и мониторинга рисков // Нефтегазовое дело: электронный научный журнал. 2012. № 6. С. 435-441. URL: http:www.ogbus.ru/authors/ShavaleevDA/ Sha-valeevDA_l.pdf. Г¥Тгт
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Абдрахманов H.X. — доктор технических наук, генеральный директор Ассоциации «Башкирская Ассоциация экспертов», доцент кафедры «Пожарная и промышленная безопасность»Уфимского Государственного Нефтяного Технического Университета, [email protected],
Шайбаков P.A. — кандидат технических наук, генеральный директор, [email protected], ОАО «Салаватский химический завод», Марков А.Г. — эксперт, [email protected], ООО « МЕТАМ».
UDC 621.642.88
INFORMATION MODELS OF MANAGEMENT OF MINIMIZATION OF RISKS POTENTIALLY HAZARDOUS PRODUCTION FACILITIES
Abdrakhmanov N.KH., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Chair «Fire and Industrial Safety», [email protected], FSBEI HPE USPTU, Russia, Shaybakov R.A., candidate of technical science, general manager, [email protected], JSC «Salavatsky himicheskiy zavod», Russia, Markov A.G. — expert, [email protected], JSC METAM, Russia.
The problem of the prevention of possible emergencies and minimization of technological and environmental risks gains special relevance at storage, transportation, processings of hydrocarbons and operation of the equipment. The techniques of an assessment of risks of industrial safety of the hazardous production facilities (HPF) existing now have declarative character and don't consider the non-stationary casual nature of risks which is constantly changing in time. The automated management information lUS-Bezopasnost system which development has to conform to requirements of FZ-22 of March 4, 2013 from positions of safety of their functioning has to make information basis of management of industrial safety for each enterprise. Information model of management of safety of potentially dangerous technological objects with use of a modern level of development of methodology of the analysis of system risks and expected scenarios of development of non-stationary emergencies is presented in article. Distinctive features of the presented model is existence of the information module of the analysis of not stationarity of operational characteristics of OPO (change in time of quality of raw materials and productivity of installations of energy efficiency of power influences, pressure, temperatures, speeds of corrosion, vibrations, etc.) and the module of management of minimization of the system risks allowing to increase reliability of an assessment of danger and to develop actions and algorithms of minimization of risk for separate stages of emergencies by means of additional introduction to system of feedback with object of management.
Key words:the industrial safety, dangerous production object, risks, control system of industrial safety, it is information - operating systems.
REFERENCES
1. O promyshlennoj bezopasnosti opasnyh proizvodstvennyh ob#ektov: Federal'nyj za-kon № 116-FZ ot 21.07.1997 (s izmenenijami ot 04.03.2013) // Garant pljus http://base.garant.ru/11900785/.
2. Ob utverzhdenii trebovanij k dokumentacionnomu obespecheniju SUPB: Postanov-lenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 26 ijunja 2013 g. № 536 // Garant pljus http:// www.garant.ru/products/ipo/prime/ doc/70303960.
3. Piljaev N.A. Nadzor - strogoe sobljudenie dejstvujushhego zakonodatel'stva (Supervision is strict compliance with all applicable laws)// Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2014. No 5. pp.5 -14.
4. Abdrahmanov N. H., Shajbakov R.A. Avtomatizirovannaja sistema upravlenija ris-kami (The automated risk management system // Actual problems of oil and gas development in the later stages) // Aktual'nye voprosy razrabotki neftegazovyh mestorozhdenij na pozdnih stadijah. Tehnologii. Oborudovanie. Bezopasnost'. Jekologija: materialy nauch. prakt. konf.(26-27 maja 2010) Ufa: UGNTU, 2010. pp. 214-218.
5. Abdrahmanov N. H., Shajbakov R.A., Bajburin R.A. Rol' analiza prichin avarij na ob#ektah neftehimicheskih i neftepererabatyvajushhih proizvodstv v ocenke urovnja riskov (Role of the analysis of the causes of accidents at facilities of petrochemical and oil-refining industries in assessing the level of risk) // Neftegazovoe delo: nauch.-tehn. zhurn. / UGNTU. 2008. T. 6. No 1. pp. 189-190.
6. 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.
7. Shavaleev D. A., Solodovnikov A.V. Upravlenie bezopasnostju predprijatij neftepererabotki i neftehimii (Management of the enterprises of oil refining and petrochemistry) // Promyshlennaja bezopasnost' na vzryvoopasnyh i himicheski opasnyh proizvodstvennyh ob#ektah. Tehnicheskij nadzor, diagnostika i jekspertiza: materialy V mezhdunarodnoj nauch.-prakt. konf. / UGNTU. Ufa, 2011. 276 p.
8. Shavaleev D. A., Abdrahmanov N.H. Upravlenie promyshlennoj bezopasnostju ob#ektov 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. pp. 435-441. URL: http:www.ogbus.ru/authors/ShavaleevDA/ ShavaleevDA_1.pdf.
