CC BY
9
https://orcid.org/0000-0002-0045-8586 https://orcid.org/0000-0001-8197-6707
УДК 004.02
в.в. Бегун*, с.ю. пОтетюев*
НОВА МЕТОДИКА ОЦ1НКИ ПОЖЕЖНОГО РИЗИКУ
1нститут проблем математичних машин i систем НАН Украши, м. Кшв, Украша Головне управлшня ДСНС Украши, м. Кшв, Украша
Анотаця. За р1внем безпеки життед1ялъност1 Украгна займае одне з остантх м1сць у ceimi. Мо-ва перш за все про техногенну та пожежну безпеку. Щорiчнi збитки eid пожеж, аварт та тших надзвичайних ситуацт сягаютъ мiлъярдiв гривенъ, складаютъ значну частину бюджету. Це сто-суетъся майже вах галузей виробництва Украгни, крiM галузi атомног енергетики, де безпека зна-ходитъся тд додатковим мiжнародним контролем. Кореневими причинами автори вважаютъ перш за все панування застарыог парадигми управлшня безпекою на оcновi тспекцтного контролю без оцток ризику та недостатне впровадження цифрових технологт. Сучасне управлшня безпекою мае бути на оcновi деталъного аналiзу умов виробництва, моделювання безпеки персоналу, населення та довктля, аналiзу причин iмовiрних надзвичайних ситуацт, моделювання можливих помилок персоналу i в такий споаб визначення заходiв i заcобiв запобiгання пожеж, аварт та зменшення можливих на^дюв. У цтому це мае бути сучасна iнформацiйна технология на оcновi парадигми ризик-орiенmованого тдходу. Дана mехнологiя передбачае icнування баз даних, накопи-чення статистичних даних, гх своечасну профестну обробку, моделювання небезпек та визначення поточних значенъ ризику, його посттного монторингу й тдтримання рiвня ризику у межах допу-стимих значенъ. Повинт бути визначеш методи та алгоритми ршення цих задач, що допускаютъ автоматизовану обробку поточних значенъ парамеmрiв ризику комп'ютерними пристроями в се-редовищi Windows i Android. Пропонуютъся новi алгоритми контроля поточного стану ризику на оcновi модертзованого методу аналiзу вiдмов та на^дюв шляхом деталъного аналiзу збитку вна^док часткових вiдмов систем безпеки, як cпоcmерiгаюmъcя, та узагалънення резулъmаmiв аналiзу методом згортки за вЫма напрямами перевiрки на всх небезпечних об 'ектах тдприемст-ва.
Ключов1 слова: безпека, поточний ризик, алгоритм, ймовiрнicmъ, збиток, згортка.
Аннотация. По уровню безопасности жизнедеятелъности Украина занимает одно из последних мест в мировом рейтинге. Речъ прежде всего о техногенной и пожарной безопасности. Ежегодные убытки от пожаров, аварий и других чрезвычайных ситуаций достигают миллиардов гривен, составляют значителъную частъ бюджета. Это касается почти всех отраслей производства Украины, кроме области атомной энергетики, где безопасностъ находится под дополнителъным международным контролем. Коренными причинами считаются прежде всего господство устаревшей парадигмы управления безопасностъю на основе инспекционного контроля и недостаточное внедрение цифровых технологий. Современное управление безопасностъю должно бытъ на основе деталъного анализа условий производства, моделирования безопасности персонала, населения и окружающей среды, анализа причин возможных чрезвычайных ситуаций, моделирования возможных ошибок персонала и таким образом определение мер и средств предотвращения пожаров, аварий и уменъшения возможных убытков. В целом это должна бытъ современная информационная технология на основе парадигмы риск-ориентированного подхода. Эта технология предполагает существование баз данных, накопление статистических данных, их своевременную профессионалъную обработку, моделирование угроз и определение текущих значений риска, его постоянного мониторинга и поддержания уровня риска в пределах допустимых значений. Должны бытъ определены методы и алгоритмы решения этих задач, допускающие автоматизированную обработку текущих значений параметров риска компъютерными устройствами в среде Windows и Android. Такие решения уже существуют, но, как правило, они сложны, требуют высокой квалификации экспертов. Предлагаются новые алгоритмы контроля текущего состояния риска на основе модернизированного метода анализа отказов и последствий путем деталъного анализа ущерба в резулътате частичных отказов систем безопасности, которые наблюдаются, и обобщение резулътатов анализа методом свертки по всем направлениям проверки и по всем опасным объектам предприятия.
© Бегун В.В., Потетюев С. Ю., 2020
ISSN 1028-9763. Математичш машини i системи, 2020, № 4
Ключевые слова: безопасность, текущий риск, алгоритм, вероятность, ущерб, свертка.
Abstract. Ukraine is at the last places at the international ratings concerning safety of life. It is related first of all to the fields of technogenic safety and fire safety. The values of annual losses due to fires, accidents and due to other emergency situations reach billions of hryvna, which is the essential part of the national budget and they have the increasing trends. Such situation is common for almost all branches of the industry of Ukraine except for the nuclear energy of Ukraine, which is under the additional guidance and under the additional control of the international organizations. The authors of this paper consider the prevalence of obsolete paradigm of safety management based on inspection control without risk evaluations and the insignificant adoption of the digital technologies. Modern safety management should be based on the detailed analysis of the working conditions, personnel safety modelling, population and the environment, causes of the possible emergency situations, possible errors of the personnel and thus identifying measures and means to prevent fires and accidents and reducing possible consequences. It should be the modern information technology based on the paradigm of risk-based approach, in general. This technology implies the existence of databases, accumulation of the statistical data with prompt professional processing of them, modelling of dangerous situations with live risk assessment, with permanent risk monitoring and the measures to maintain the risk at the acceptable level. Methods and algorithms for solving these problems must be defined, which allow automated processing of current values of risk parameters by computer devices in Windows and Android environments. The authors propose new algorithms for monitoring the current risk situation based on a modernized method of failure and consequence analysis, by detailed analysis of loss due to partial failures of security systems, and summarizing the results of analysis by convolution in all areas of inspection and all hazardous objects. Keywords: safety, current risk, algorithm, probability, loss, convolution.
DOI: 10.34121/1028-9763-2020-4-125-135
1. Вступ
У рейтингу благополуччя краш cbíty Legatum Prosperity Index 2020 Украша опинилася на 92-му мсщ з 167 [1]. При складанш рейтингу розглядалися 12 критерпв, причому безпека та охорона на першому мющ. За рiвнем цього критер^ Украша поста 144-е мюце, анало-пчно по вщношенню до навколишнього середовища - 110-е мюце. Ц показники говорять про те, що Украша ще дуже далека вщ цившзованого ставлення до безпеки, европейсью методи управлшня безпекою в нашш державi не запроваджеш.
Зпдно з законодавством Евросоюзу [2], з 2007 року, зпдно з законодавством Украь ни, кожне небезпечне тдприемство повинно визначити ризики, яке воно створюе для персоналу, населення та довкшля. Оскшьки пожежна небезпека мае найбшьше поширення, визначення можливих пожежних ризиюв мае бути першочерговим. Об'екти металурпчно'1 галузi вщносяться до об'екпв тдвищено! небезпеки (ОПН) 1 або 2 класу небезпеки. Тому за законодавством Украши потрiбнi детальний аналiз ризику, пожежного ризику тощо та розробка заходiв запоб^ання на основi проведених розрахунюв. Цi даш мають бути в документах iз безпеки: ПЛАСах та Декларащях, перiодичних звiтах iз безпеки, мають бути оприлюднеш в заявах про пол^ику безпеки пiдприемств та на сайтах ОПН.
Звюно, рiвень ризику ОПН е узагальнюючим параметром небезпеки, який характе-ризуе саме цей об'ект, залежить вщ проекту, обладнання, процедур експлуатацп i техшч-ного обслуговування, компетенцш персоналу, рiвня культури безпеки тощо. На жаль, в Укрш'ш до цього часу не мае практики детального аналiзу пожежного ризику, особливосп об'екта не враховаш у документах iз безпеки ОПН, що швелюе !х користь для безпеки. У кращому випадку у розрахунках у документах з безпеки можна бачити залежшсть рiвня безпеки тшьки вiд кiлькостi небезпечних речовин, яю е на об'ектi. Не проводиться й стати-стичний аналiз пожежного ризику на пiдприемствах, не ведеться бази даних (БД) iз над-звичайних ситуацiй та !х кореневих причин, що призводить до !х повторного виникнення та надмiрних збиткiв пiдприемства, iнших негативних наслщюв, що впливають на безпеку. Мiри та заходи запобiгання ризику розробляються не так, як того вимагае краща свiтова
практика на ochobï детального аналiзу пожежного ризику ОПН, а, як правило, на ochobï експертних ощнок керiвництва. 1нспектори Bcix сфер безпеки не мають можливосп ощни-ти поточний рiвень пожежного ризику Ï3 причин складносп алгоритмiв [3], тому проводять спрощеш оцiнки виконання (нормативних) вимог, що не е оцiнкою рiвня пожежного ризику. Норми нормативно-техшчно'1' документацп (НТД) дуже загальнi, для кожного ОПН по-трiбна бшьша деталiзацiя процесiв виробництва та умов виникнення пожеж i загорянь. Тобто, у пщсумку можна зробити висновок про суш^ недолiки в управлшш пожежною безпекою, що призводить до економiчних збиткiв та ставить державу на низью ступенi рейтингу благополуччя.
2. Постановка задач1
Головна задача - це розробка алгоритму визначення поточного рiвня пожежного ризику, який може бути покладено в основу програмного забезпечення для автоматизованих процедур оцiнки пожежного ризику. Перш за все потрiбно також обрати метод ощнювання ризику, для чого необхщно зрозумiти роботу систем безпеки, ïx елементiв i вплив вщмови кожного елемента на вщмову чи успiшну роботу уае'1' системи. Тако'1' можливостi в шспек-торiв iз безпеки пiд час перевiрки практично немае, тому заздалегщь заготовлений алгоритм перевiрки та його реалiзацiя для ноутбукiв чи смартфошв буде великим помiчником i забезпечить яюсть виконання перевiрки рiвня пожежного ризику, уникнення суб'ективiзму тощо. Досягти цього можна шляхом проведення аналiзу роботи систем безпеки вщомими процедурами якiсного або кiлькiсного аналiзу.
Якюна оцiнка пожежних ризикiв - це процес аналiзу впливу щентифшованих умов виробництва на стан пожежно'1' безпеки, визначення подiй, що вносять найбшьший внесок у загальний ризик i яю потребують вживання заxодiв до зниження ïx iнтенсивностi. Результатом цього аналiзу е ощнка за iнтервальною шкалою, що дозволяе не тшьки упоряд-ковувати об'екти аналiзу, але й виразити через числовi параметри i порiвняти вщмшносп мiж ними. В роботi пропонуеться обрати шкалу, яка широко застосовуеться у свт, а саме чотиршнтервальну шкалу рангу ризику: високий-неприпустимий (червоний тшр), висо-кий-допустимий (помаранчевий тшр), середнiй (жовтий колiр), низький (зелений колiр).
Кiлькiсна оцiнка пожежних ризиюв визначае числове значення ймовiрностi виникнення ризиюв i впливу 1хшх наслiдкiв на дiяльнiсть, що допомагае приймати оптимальш рiшення й уникати невизначеност (у сенсi управлiння), але при цьому потрiбно будувати складш ймовiрнiсно-структурнi логiчнi моделi (1СЛМ) [3, 4]. У той же час у числових iмо-вiрнiсних моделях для врахування уах вищезгаданих вимог необхщно проводити систем-ний аналiз роботи устаткування на якiсному рiвнi. Для цього, як i у процедурах яюсного аналiзу, використовуеться метод аналiзу видiв i наслiдкiв вщмов (FMEA) [5]. Цей, один iз поширених видiв якiсного аналiзу, пропонуеться застосувати у данш методицi як базовий.
Ощнка пожежного ризику повинна моделюватися в таких виробничих умовах:
- нормальна робота;
- аваршна ситуащя (шцидент), пожежа (передбачувана i/або мала мiсце).
Оцiнка пожежних ризиюв здiйснюеться за такими напрямами (темами) контролю:
1. Ршення за генеральним планом, протипожежне зовшшне водопостачання (ki пи-
тань).
2. Органiзацiйно-розпорядчi заходи щодо забезпечення протипожежного режиму (k2 питань).
3. Об'емно-планувальш рiшення (k3 питань).
4. Протипожежне внутршне водопостачання (k4 питань).
5. Автоматична пожежна сигналiзацiя (АПС) (k5 питань).
6. Автоматичне пожежогасшня (АПТ) (k6 питань).
7. Система димовидалення (k7 питань).
8. Система вентиляцп i кондицiонування (k8 питань).
9. Електричне обладнання (k9 питань).
10. Система опалення (кю питань).
11. Евакуацiя, безпека людей (кц питань).
12. Система раннього виявлення надзвичайно'1' ситуацп (СРВНС) (k12 питань). Кiлькiсть питань kj за напрямом перевiрки визначаемо за умови найбшьшо'1 достовь
рност1 оцшювання працездатносп системи захисту. Надал1 вважаемо ризики в ycix напря-мах мошторингу (л = 12) незалежними випадковими псццями.
3. Основи методу
Оцiнювання пожежно'1 безпеки (ПБ) пропонуеться проводити методами яюсного аналiзу на основi модершзованого методу FMEA, застосованого до кожного кроку (операцп) техно-логiчного процесу (ТП), який стае об'ектом перевiрки. Всi небезпечнi ТП мають проектш методи i системи захисту (СЗ). Наявшсть СЗ i ix справшсть е проектною гарантiею безпеки. Пщтримання ix працездатностi покладено на персонал тдроздшу. Вiдповiдно до стандарту [5], небезпека операцп ТП в загальному випадку ощнюеться за чотирибальною ште-рвальною шкалою в залежносп вiд можливих наслiдкiв: летальний результат або дуже великий збиток - категорiя IV, травмування персоналу (швалщшсть) або порiвняний збиток - категорiя III, легкi травми персоналу або невелик виробничi втрати - категорiя II, невелик виробничi втрати - категорiя I (табл. 1). Вс пожежонебезпечнi поди мають певш ймо-вiрностi ix реалiзацii, якi оцiнюються також за штервальною шкалою (п'ятибальною): часта подiя, ймовiрна подiя, рiдкiсна подiя, практично неймовiрна подiя (табл. 1). Ранг ризику ощнюеться як поеднання (добуток) ймовiрностi i наслiдкiв.
Таблиця 1 - Матриця1 «ймовiрнiсть вiдмов - тяжкють наслщюв» для ранжування вщмов
Вагомiсть наслiдкiв
Очшувана частота виникнення Катастрофiчна подiя (категорiя IV) Критична подiя (категорiя III) Некритична подiя (категорiя II) Подiя з малими наслщками (категорiя I)
Часта подiя > 0,1 А А А С
Ймовiрна подiя 10-2-0,1 А А В С
Можлива подiя 10-4-10-2 А В В С
Рiдкiсна подiя 10-6 -10-4 А В С D
Практично < 10-6
неймовiрна В С С D
подiя
Ранг А (червоний) вiдповiдае найбшьш високому ризику, неприйнятним ступенем ризику для об'екта, вимагае невщкладних заxодiв для забезпечення безпеки. Ранг D (зеле-ний) вiдповiдае найбiльш безпечним умовам. Зони В (помаранчевий) i С (жовтий) повинш бути дiапазонами ретельного контролю. Яюсна оцiнка ризику знаходить широке визнання в Свропейських кранах за пiдтримкою нових шформащйних теxнологiй. При цьому в €С
1 Вид матрицi вiдповiдаe ДСТУ 27.310, iнодi тяжк1сть насладив зображуеться у зворотному порядку, що не змiнюe принципу категоршвання ризику.
створення ПНО та розмщення 1х в онлайн-достут (https://oiraproject.eu/en/) розглядаеться як один iз головних iнструментiв для сприяння робот з мiкро- та малими пщприемствами при оцiнках ризикiв [6]. У вщкритому доступi iснуе сайт, де пщприемець може дати само-оцiнку ризику свого пiдприемства за пщтримкою компетентних експертiв. За таких умов невизначеносп оцiнки ризику майже задовшьш, але в умовах Украши це не працюе з декь лькох причин, коренева з яких невiдповiднiсть законодавчо! й нормативно! бази [7] новим умовам виробництва. Тому невизначеносп можуть сягати до сотень разiв, що небажано.
4. Короткий опис модершзованого алгоритму
Зменшити невизначеносп у цьому метод1 можливо, якщо зменшити розм1р д1апазошв ¡мо-в1рносп вщмов АР чи д1апазон можливих втрат А17 шляхом бшып реалютичних ощнок та фшсацп цих дiапазонiв для всiх об'ектiв. Дiйсно, якщо в матрищ табл. 1 встановити бшьш чiткi значення дiапазонiв цих змшних, тодi й результат буде мати меншi невизначе-ностi, оскшьки невизначенiсть ризику залежить вiд невизначеносп його складових:
ДД = ДДР, Аи,Рс, ис),
де Р, и - вщповщш середнi значення ймовiрностi та збиткiв можливих вiдмов [4].
Пропонуеться проводити ощнки А!/ за мш1мально можливими 1х значенный 8и{ при часткових вщмовах / за умов А Г/ = . Вважаемо, що збиток д/г вщбуваеться при
частковiй вiдмовi (вiдмова одного з елемешив системи захисту). Таким чином, при вщомих можливих вщмовах елементiв систем iз досвiду експлуатаци отримуемо можливiсть ощн-ки ризику мало! (частково!) вiдмови за умов збереження обмежено! працездатностi системи. Тобто, задача ощнки поточного ризику може бути зведена до контролю стану елемен-т1в системи, яю можуть створити часткову вщмову з вщомим збитком 5и{. По сут1 ми ш-дiйшли до ршення задачi оцiнки загального ризику ОПН, з шшого боку - ощнки ймовiр-ностi можливого збитку, що вщповщае частковiй вiдмовi системи (вщмова елемента I). Повертаючись до утворюючо! матрицi, отримуемо, що при вщомому стовпчику (збитку) експерт ощнюе ймовiрнiсть появи тако! вщмови. В такш моделi квантування ризику вщбуваеться за величиною збитку, на вщмшу вщ 1СЛМ, де квантування вщбуваеться за ймовiр-ностями вщмов. Загальна задача дуже спрощуеться, якщо задовольняють значення невизначеносп.
Але з цього виникае нова задача - узагальнення ощнки вщ велико! кшькосп можливих часткових вщмов, яю контролюються питаниями к. за п <12 напрямами мониторингу.
Якщо ТП мае к операцш, якi отримали одну з ощнок А, В, С, D, узагальнену ощнку отримуемо методом згортки за алгоритмами, яю наведенi нижче. В результат перетворен-ня (згортки) отримуемо числову ощнку величини ПБ, ощнено! за яюсним алгоритмам, яка далi перетворюеться в якiсну ощнку - чотирикольорову ощнку за прийнятою штерваль-ною шкалою. Слiд зауважити, що для розробки бшьш точних рекомендащй щодо змен-шення високого ризику рангу А, В, С мiжнароднi стандарти рекомендують проводити кь лькiснi оцiнки на основi ймовiрнiсного моделювання.
5. Отримання штегральноТ оцшки (згортки)
У найбшьш загальному випадку штегральний показник рiвня безпеки ^СЬ) на потенцiйно небезпечному об'ектi пропонуеться розраховувати за такою формулою [4]:
1 п
БСЬ = — • V ■ , (1)
де п - кшьюсть iндикаторiв безпеки;
^ - вщносне значення величини г -го шдикатора безпеки у вiдносних одиницях (безро-зм1рна);
о>1 - ваговий коефщент, який вщповщае /' -му шдикатору безпеки;
п
^ = ^^ - сумарне значення уах вагових коефщ1еппв для отримання вщносного
1—1
(безрозмiрного) значення кожного окремого коефщента iндикатора та для нормалiзащi значень результату (зведення до штервалу (0, 1), якщо це потрiбно).
Безрозмiрнi вiдноснi значення величин iндикаторiв ^ визначаються на основi задо-
кументованих розмiрних величин iндикаторiв безпеки Sdoci з використанням процедури
нормалiзащi (формули (2)-(4)).
Для зручностi штерпретацп пропонуеться область значень iндексу рiвня безпеки (SCL) обмежити iнтервалом [0;1], що спростить порiвняння стану безпеки на рiзних одно-типних потенцшно небезпечних об'ектах та на рiзнотипних потенцiйно небезпечних об'ектах. Але в рамках одного об'екта варiант абсолютних значень бiльш наочний.
Питання перевiрки стосуються визначення стану iндикатора безпеки, який може бути неперервним або дискретним. Для неперервних iндикаторiв, звичайно, здшснюеться порiвняння його з нормативним значенням за формулами (2)-(4).
У побудовi формули (2) використовуеться принцип чим бшьший, тим кращий [4]. Тому вiдносне значення величини г -го iндикатора (^ ) повинно розраховуватися за рiзни-ми формулами у залежностi вщ спiввiдношення абсолютного значення величини г -го ш-дикатора з документацп (Sdoci), абсолютного значення величини цього г -го iндикатора з галузевого стандарту (8потт1) та вщповщно до впливу значень величин цих iндикаторiв на р1вень безпеки.
Якщо 8с1ос, > 0 та 8погт1 > 0 1 з точки зору безпеки чим бшыпе Sdoci, тим краще, тодi вiдносне значення величини г -го iндикатора ( ) пропонуемо розраховувати за такою формулою:
(2)
I ГУ 5 V /
Ъпогт{
де Sdoci - абсолютне значення величини г -го iндикатора з документацп або розраховане на основi документацп у вщповщнш розмiрностi;
8погт1 - абсолютне значення величини г -го шдикатора з галузевого стандарту у вщповщнш розм1рносп. 8погт1 > 8с!ос1.
Якщо 8с1ос, > 0 та 8погт1 > 0 1 з точки зору безпеки чим менший Sdoci, тим краще, тодi вщносне значення величини г -го iндикатора ( ^ ) пропонуемо розраховувати за такою формулою:
д =§погщ 8с1ос)
де 8погт1 < 8с1ос1.
Якщо > 0 та Snormi = 0 1 з точки зору безпеки чим менший Sdoci, тим краще,
тодi вщносне значення величини / -го шдикатора ( ^ ) пропонуемо розраховувати за такою формулою:
+ 8погт.
-, (4)
ТУ + МОС;
12
де гу - це знехтувано мале число (наприклад, 10- ), що використовуеться для уникнення
О .
ситуацп дшення на нуль та невизначеност1 типу — . гу > 0.
6. Алгоритм згортки для одного напряму (теми) перев1рки системи
Зазвичай (часпше) при перевiрках за допомогою чек-листiв питання за темою мае позити-вну вщповщь - «так» (1) або негативну - «ш» (0). Тобто, результатом перевiрки е дискрет-не (двшкове) число: якщо недолiк може проявитися як небажана подiя, його ймовiрнiсть дорiвнюе 1, якщо ш - ймовiрнiсть 0, у термшологл РОП це реалiзована подiя. Розглянемо приклад. Нехай за темою буде 5 питань, тобто, матимемо одну з можливих комбшацш вщ-повщей на питання чек-листа:
1) 1, 1, 1, 1, 1 - повний устх;
2) 0, 1, 1, 1, 1 - не працюе тшьки перша тдсистема;
3) ...
4) 0, 0, 0, 0, 0 - повна вщмова; (5)
5) ...
6) 1, 0, 0, 0, 0 - працюе тшьки перша тдсистема;
7) ... - всього 32 варiанти.
Ясно, що чим бшьше питань у чек-лисп за темою, тим бшьше варiантiв, математич-но це число становить стутнь 2п (п - число питань). Кожне питання чек-листа мае свою «вагу», яка ощнюеться можливим збитком и., вщ можливо! вiдмови елемента, який пере-
вiряеться, I =1, 2, ..., 5. Така ощнка справедлива, оскшьки визначення ризику як потенцiй-ного збитку - це одне зi стандартних поширених у свiтовiй практищ визначень поняття «ризик». Тобто, кожне питання чек-листа попередньо розмщуеться у сво!й кольоровiй зонi (стовпцi матрицi) вiдповiдно до прийнятих оцiнок збитку, який визначаеться або розраху-нком (можливi втрати матерiальних фондiв та ш., або експертним методом).
Розглянемо приклад. Нехай можлрш втрати за розглянутою темою перев1рки (чек-листа) по п'яти питаниях будуть и1 =0,2 млн, и2 - 0,3 млн, иъ =0,5 млн, и4 - 1,0, млн, и5 — 3 млн. Максимально можливий збиток дорiвнюе сумi можливих втрат:
и = = 0,2 +0,3 +0,5+1,0+3,0=5,0 млн. Для розрахунку (згортки) за наведеною формулою (1) визначаемо вщносний збиток:
Ч=мг&, (6)
тобто
\ =0,2/5=0,04; и2 =0,3/5=0,06; 'щ =0,5/5=0,1; 'м4 = 1/5=0,2; 'щ =3/5=0,6. Фактично отримуемо числа £г для формули (1).
Тепер за варiантом вщповвд чек-листа знаходимо вiдносний збиток, для чого формуемо рядок збитку як швераю рядка вщповщг Наприклад, для варiанта 2 буде 1, 0, 0, 0, 0
- вщповщно вщносний ризик Я1 (1 вiдмова)
Я2 = 1*0,04+0*0,06+0*0,1 +0*0,2+0*0,6=0,04. Для варианта 6 рядок вщмови 0, 1, 1, 1, 1. Вщповщно вщносний ризик (збиток) буде Я6 = 0*0,04+1 *0,06+1 *0,1+1 *0,2+1 *0,6=0,96.
Тобто, у такий споаб отримуемо вщносний ризик Яг. вiдповiдного варiанта вщповь дi чек-листа.
Абсолютний ризик як можливий збиток за результатами вiдповiдей вiдповiдно буде
= (7)
Для розглянутих приклад1в: Н2 =0,04*5 млн=0,2 млн, Я6 =0,96*5 млн=4,8 млн.
Тобто, у такий споаб визначаються вiдносний i абсолютний ризики з усiх питань i теми перевiрки для ОПН пiдроздiлу.
7. Алгоритм згортки для пщроздШв (об'екта)
Оскшьки можлнво всього 12 тем (напрям1в) перев1рок (п < 12) об'екта 1 максимально можливий збиток за кожною темою ип, для подальших обчислень загального ризику при пере-вiрцi пiдроздiлу необхiдно визначити вщносну значимiсть теми. Аналогiчно попереднiм обчисленням визначаемо максимальний можливий збиток з уах напрямiв пiдроздiлiв, що перев1ряються:
иъ = 2Х' (8)
де ип - абсолютна «вага» вщповщно! теми, п € [0,12] - кшькють чек-листiв по ОПН пщ-роздiлу. Тодi вiдносна «вага» теми буде
М>п=ип1ит. (9)
Сумарний (загальний) вщносний ризик для одного ОПН за пщсумками перевiрки за вама темами вiдповiдно до формули (1) буде
(10)
Перехщ на значення абсолютного збитку для пщроздшу робиться аналопчно вище-наведеному (за формулою (7)):
опн = К>„„ *иЕ(млн грн).
При наявносп в пiдроздiлi кiлькох ОПН загальний ризик для пщроздшу обчислю-еться аналогично.
8. Оц1нювання збитку
Як бачимо, у процес яюсно! оцiнки ризику вирiшальне значення мае визначення можливо-го збитку по кожному питанню, оскшьки виявленi в ходi перевiрки недолiки вже е подiя-ми, якi реалiзувалися, ймовiрнiсть !х вiдома: 1 або 0 (якщо не реалiзувалися). При цьому для кожного пщприемства поняття збитку мае свое значення: для великих пщприемств значення великого ризику (збитку) мае значення мшьйошв грн, для невеликих - тисячi грн. Для металургшно! галузi прийнятi такi значення базисних iнтервалiв збитку (табл. 2).
Таблиця 2 - Базист кольори iнтервалiв з6итку
A U5 бiльшe 2G млн - кaтacтpoфiчний (нeдoпycтимий)
U4 в iнтepвaлi (1Q-2G млн) - вeликий (чepвoний)
B U3 в iнтepвaлi (5-1G млн) - дoпycтимий (пoмapaнчeвий)
C U2 в iнтepвaлi (l,5-5 млн) - ^и^ахимий (жoвтий)
D Ul мeншe 1,5 млн - мaлий (зeлeнa зoнa)
Вapтicть pизикy пpи ^виш^нт вимoг НTД, якi мoжyть пpизвecти дo aвapiй, pe-кoмeндyeтьcя oцiнювaти з ypaхyвaнням фaктopiв i oбcтaвин, нaвeдeних в НTД [S]: знижeн-ня oбcягy виpoбництвa пpoдyкцiï, yпyщeнa кoмepцiйнa вигoдa тa iн. Зayвaжимo, щo мoж-ливi збитки ^и ймoвipних aвapiях вжe oцiнeнi в таявних нa пiдпpиeмcтвaх дoкyмeнтaх: ПЛАСaх, дeклapaцiях i3 бeзпeки, iнcтpyкцiях i3 л^вдацп aвapiй. Якщo нaзвaнi дoкyмeнти poзpoблeнi вiдпoвiднo дo дiючих НTД, oцiнки збитку (нacлiдкiв aвapiй) мoжнa бpaти з них як пepшy iтepaцiю. Алe ocкiльки цi oцiнки чacтo дyжe кoнcepвaтивнi, в пoдaльшoмy цe мoжe пpизвecти дo зaвищeння зaгaльних oцiнoк пoжeжнoгo pизикy i, вiдпoвiднo, зaвищeн-ня витpaт пiдпpиeмcтвa нa зaхиcнi зaхoди aбo тавтаки - дo зaнижeння нeбeзпeки. Хoчa 3a дaнoю мeтoдикoю нeoбхiднo бyлo б знaти iнтepвaл мoжливих збитюв, aлe тaкe зaвдaння нe cтaвитьcя в дaнiй poбoтi. Пepeдбaчaeтьcя, щo oцiнки мoжливoгo збитку викoнaнi пoпepeд-ньo, вiдпoвiднo дo peкoмeндaцiй НTД, i вiдoмi нa мoмeнт пepeвipки (пpoпиcaнi в чeк-лиcтaх).
Уpaхyвaння peкoмeндaцiй НTД [S] пpeдcтaвляe дocить вeликий oбcяг poбoти, aлe oœ^m дaнa poбoтa викoнyeтьcя пpи тдготовщ чeк-лиcтiв, тoбтo, зaздaлeгiдь, нa тpивa-лicть пpoвeдeння пepeвipки цe да впливae.
9. Деякi особливостi оцшок iмовiрностей реалпацп' ризику
Якщo пpи викoнaннi oпepaцiй oцiнювaння pизикy 3a чeк-лиcтoм вiдпoвiдь нe oднoзнaчнa aбo пoдiя нe визнaчaeтьcя як явнo peaлiзoвaнa, нeoбхiднo пpoвoдити yтoчнeння ймoвipнoc-тi йoгo peaлiзaцiï вiдпoвiднo дo нaвeдeних нижчe peкoмeндaцiй. Нaпpиклaд, cиcтeмa пo-жeжoгaciння icнye вiдпoвiднo дo вимoг НTД, aлe бyвaють пopyшeнi тepмiни ïï пepeвipки чи oбcлyгoвyючий пepcoнaл мae нeдocтaтню квaлiфiкaцiю тa iн. Цi нeдoлiки нeoбхiднo вpaхo-вyвaти як тaкi, щo тдвищують pизик, ocкiльки ввaжaти cиcтeмy нecпpaвнoю бyдe нe 3o-вciм пpaвильнo. Бiльш пpaвильним бyдe вpaхyвaння нeдoлiкiв пpи здaтнocтi cиcтeми ви^-нyвaти cвoï функцп. Пoкaзникoм oцiнки piвня зaбeзпeчeння пoжeжнoï бeзпeки людeй та oб'eктaх e тaкoж iмoвipнicть зaпoбiгaння впливу нeбeзпeчних фaктopiв пoжeжi, пepeлiк яких визнaчaeтьcя cтaндapтoм [9].
1G. Уточнен оц1нки ймовiрностi под1й, пов'язаних i3 вiдмовами систем
Дo ocнoвних пoкaзникiв нaдiйнocтi ycтaткyвaння oб'eктa, яю нaйбiльш чacтo викopиcтo-вyютьcя у poзpaхyнкaх нaдiйнocтi, вiднocять iнтeнcивнicть вiдмoв i ймoвipнicть вiдмoв нa вимoгy eлeмeнтiв cиcтeм (aбo цiлoï cиcтeми). Для якicних oцiнoк викopиcтoвyeтьcя ^и-пyщeння, щo iнтeнcивнicть вiдмoв пocтiйнa. Toдi чac нapoбiткy дo вiдмoви мae eкcпoнeн-цiйний poзпoдiл. ^и цьoмy пpиймaeтьcя пpипyщeння, щo толя peмoнтy oб'eкт пoвнicтю вiднoвлюeтьcя.
Рoзpaхyнoк дaних вeдeтьcя для дiючих oб'eктiв. Нaдaлi тaкi дaнi будуть нaзивaтиcя eкcплyaтaцiйнi дaнi. Для poзpaхyнкy мeтoдoм тoчкoвих oцiнoк викopиcтoвyютьcя фopмyли (11)-(17).
1нтенсившсть вщмов X(t) — Л за визначенням
Ь = (11)
де п - кшькють вiдмов (подiй);
Т - сумарний час роботи, годин (роюв) 1 рш=8760 год.
Сумарний час роботи устаткування визначаеться як час роботи вах однотипних об'eктiв, за який е статистика вщмов, тобто, не обов'язково тшьки на власному тдприемс-твi. При цьому дуже важливо в розрахунках дотримуватися одше!' одинищ вимiру часу: година або рш.
Iмовiрнiсть вiдмови на вимогу за даними експлуатацп
Рв„„=^, (12)
де ё - кiлькiсть вiдмов на вимогу;
Б - повна кшыасть вимог. Ц1 даш беруться за статистикою у а еТ галузг
Дов1рчий штервал штенсивносп вщмов у наближенш, що X розподшене за гамма-розподiлом iз параметрами (п, Т), [7]: нижня довiрча границя:
= (13)
верхня довфча границя:
04)
Хо.95(2п)
2Т
де функци Х005 (у) Хо95(у) е квантилями ^ -розподшу з V ступенями свободи. Числов1
значення цих функцш знаходять iз довщниюв [10] чи розраховують у математичних редакторах типу Mathcad чи МАТЬАВ.
Дов1рчий штервал !мов1рносп вщмови на вимогу у наближенш, що Р розподшене за бета-розподшом ¡з параметрами (с/,!)-сГ) , [7]: нижня довiрча границя:
р <Ьу(2-<1,2-Р-2-<1)
°'05 Б-с! + с1-Р005(2-с1, 2-В-2-6)' ( }
верхня довiрча границя:
с!-Р095 (2-с1, 2-В-2-6)
Р095 --—-'---, (16)
де функщ! Р00-(V,, у2) та р^О',, у2) е квантилями Р-розподшу з1 ступенями свободи ц \
У2. Числовi значення цих функцш знаходять iз довiдникiв [10] чи розраховують у математичних редакторах типу Mathcad чи МАТЬАВ.
11. Висновок
За щею методикою ощнки пожежного ризику на ОПН запропоновано алгоритм значно проспший, нiж кшьюсш оцiнки ризику на основi визначення ймовiрностi небажаних по-дiй (пожеж, аварш) шляхом побудови ймовiрнiсноi структурно-лопчно!' моделi. Алгоритм може бути реалiзований на основi методу FMEA на будь-якому комп'ютерному пристро!',
смартфонах тощо. В такому випадку е можливють проведення оцiнки значень ризику бшьш простими якiсними методами без залучення у процес оцiнювання квалiфiкованих експертiв, що мае велике значения для умов Украши. Алгоритм вже реалiзовано в системi Android у програмному продукт «Google-опросник», «Excel».
Проведет тестовi перевiрки в пiдроздiлах металурпчно!' галузi. Дуже важливо, що результати мають невизначеностi на тому ж рiвнi, що й за участю експертiв, оскiльки чек-листи розроблеш заздалегiдь. Разом iз тим питання невизначеносп потребуе бiльш детального дослщження.
СПИСОК ДЖЕРЕЛ
1. В мировом рейтинге благоденствия Украину опередили Молдова, Кыргызстан и Намибия. URL: https://lenta.ua/v-mirovom-reytinge-blagodenstviya-ukrainu-operedili-moldova-kyrgyzstan-i-namibiya-76804/.
2. Directive 2012/18/EU of the European Parliament and of the Council of 4 July 2012 on the control of major-accident hazards involving dangerous substances, amending and subsequently repealing Council Directive 96/82/EC (Text with EEA relevance). Official Journal of the European Union. 2012. Vol. L197. P. 1-37.
3. Бегун В.В. Мошторинг безпеки на основ1 анатзу ймов1рн1сних структурно-лопчних моделей виробництва. Моделювання та тформацтт технологи: зб. наук. праць 1ПМЕ ¡м. Г.С. Пухова НАН Украши. К., 2009. Вип. 52. С. 17-26.
4. Бегун В.В Методолопчш основи шформацшно! технологи управлшня безпекою на основ1 ризик-ор1ентованого шдходу: дис. ... д-ра техн. наук: 05.13.06. Кш'в, 2020. 553 с.
5. ГОСТ 27.310-95. Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-27-310-95.
6. Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions on an EU Strategic Framework on Health and Safety at Work 2014-2020. C0M(2014) 332 final. Brussels: European Commission, 2014. 15 p.
7. Бегун В.В., Широков С.В., Бегун С.В., Письменний СМ., Литвинов В.В., Казачков 1.В. Культура безпеки в ядернш енергетищ: шдручник. К., 2012. 539 с.
8. Постанова Кабмшу вщ 15 лютого 2002 р. N 175. Про затвердження Методики ощнки збитюв вщ наслщюв надзвичайних ситуацш техногенного i природного характеру. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/175-2002-%D0%BFtfText.
9. ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность. Общие требования (с Изменением N 1). URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-12-1-004-91 -ssbt.
10. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М.: Наука, 1974. 832 с.
Стаття надтшла до редакцп 09.10.2020
