CC BY
39
УДК 62-192
О.А. Белов, А.И. Парфенкин
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: [email protected]
ОБЗОР ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ СНИЖЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
В статье рассматриваются обстоятельства социально-экономического и психофизиологического характера, способные по своей силе привести к бедствиям в крупных масштабах. В основе всех техногенных катастроф лежит человеческий фактор, косвенно связанный с желанием получить экономическую выгоду, статус на международной арене, что в свою очередь ведет к пренебрежению инструкциями безопасности. Данные факты подкрепляются примерами аварий и катастроф, произошедших на морском, авиационном, железнодорожном транспорте, в нефтегазовом комплексе, химическом производстве и строительстве. Кроме того, проблема техногенных катастроф рассматривается в связи с деятельностью не только отечественных, но и зарубежных компаний. Особое внимание уделяется психофизиологическим факторам условий труда. Указывается критерий, усиливающий влияние данного фактора, а именно деятельность человека в зависимости от периода времени суток. Помимо прочего, в процессе работы человек испытывает физические и нервно-психические перегрузки, а значит, он не в состоянии принять верное решение в минуту опасности. Данная часть статьи также подкреплена примерами отечественной и зарубежной практики. Отдельно выделяется профессиональная подготовка работников. Как правило, обучение сотрудников не является приоритетным звеном в системе организации труда.
Ключевые слова: техническая система, безопасность, человеческий фактор, экономический фактор, техногенная катастрофа, психофизиологический фактор, интеллектуальный потенциал, профессиональная подготовка, эффективность, уровень готовности.
O.A. Belov, A.I. Parfenkin (Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003) Review of main security reduction factors in complex engineering systems.
The article deals with socio-economic and psychophysical circumstances which can lead to catastrophes. The human factor is the main cause of all technological disasters. First of all it is indirectly connected with the desire for economic gain, high status in the international arena which in turn leads to ignoring safety rules. These facts are supported by examples of accidents and catastrophes occurred at sea, air and land, in oil and gas complex, chemical manufacture and building. Moreover the problem of man-made disasters is considered not only in the activity of domestic companies but also foreign ones. Particular attention is given to psychophysical conditions of work. The criterion strengthening the influence of this factor namely dependence of human activity on the operating time is noted in the paper. In addition the man feels physical and mental overloads. It means that man is not able to react upon danger in proper time. This fact is confirmed with examples of native and foreign practice. The problems of stuff training are also mentioned in the article. As a rule stuff training is not a priority in the system of job organization.
Key words: engineering system, safety, human factor, economic factor, man-made disaster, psychophysical factor, intellectual potential, training, efficiency, readiness level.
DOI: 10.17217/2079-0333-2016-35-11-14
Социально-экономические предпосылки техногенных катастроф
Классической моделью техногенной катастрофы, обусловленной факторами, действующими и в наше время, является гибель в 1912 г. парохода «Титаник». Решающим фактором, заставившим капитана этого судна пренебречь опасностью, были интересы экономического плана, конкурентная борьба. Эти же мотивы послужили причиной нарушения инструкции капитаном парома «Гарольд оф Фри Энтерпрайз» относительно приведения судна в мореходное состояние: подъем аппарели не был завершен, в результате чего судно затонуло. Коммерческий интерес заставил капитана лайнера «Максим Горький» выбрать небезопасную в ледовых условиях
Гренландского моря скорость, что привело к аварии при столкновении со льдом и создало угрозу для жизни экипажа и пассажиров. Исходя из тех же интересов, изменил курс и капитан лайнера «Юрий Лермонтов», затонувшего после столкновения с рифом [1].
Влияние экономических факторов на безопасность эксплуатации авиационной техники просматривается в деятельности как отечественных, так и зарубежных авиакомпаний.
Стремление отечественных предприятий гражданской авиации к экономии топлива и летного времени вступает в противоречие с требованиями безопасности полета и заставляет экипаж даже в экстремальной ситуации отказываться от исправления ошибок, допущенных при оценке условий посадки, то есть отказываться от последующего захода на второй круг. Именно с этим связано большинство авиакатастроф последних лет.
Как показало расследование гибели в 1983 г. в небе Камчатки корейского авиалайнера «Бо-инг-747», проведенное газетой «Известия», наиболее вероятной причиной нежелания командира признаться в отклонении от маршрута, отказа от возвращения в исходный пункт Анкоридж и попытки самостоятельно выйти на правильный курс могла послужить, как и в наших условиях, жесткость требований компании «Кориен эйр», которая не потерпела бы ни дополнительной затраты топлива, ни задержки рейса.
Сформированная в этих условиях психологическая установка, не будучи первопричиной отклонения от курса, в то же время явилась причиной отказа от поиска рациональных путей выхода из сложившейся ситуации, что и привело к катастрофе.
В наиболее сложном экономическом положении в нашей стране находится железнодорожный транспорт, который перевозит до 80% грузов. Влияние экономических факторов проявляется здесь в необходимости поддержания любой ценой заданной интенсивности перевозок, что формирует психологическую установку на отказ от операций, гарантирующих безопасность технологических процессов. Эти факторы послужили причиной крупных катастроф (Бологое, Ельниково) и менее масштабных, именуемых «браком». Они же явились первопричиной аварий и катастроф в нефтегазовом комплексе, химическом производстве и строительстве.
Практика завершения определенных этапов работ к государственным праздникам породила условия, когда вся полнота ответственности возлагалась на руководителей высокого ранга, снимавших ответственность с непосредственных исполнителей и создававших порой своим некомпетентным вмешательством аварийную ситуацию. Психологическая установка, рождаемая принципом единоначалия, не позволяла в ряде случаев подчиненным принимать правильные решения даже в катастрофической ситуации.
Ярким примером тому могут служить гибель линкора «Новороссийск» в Севастополе в 1955 г. и ровно через пять лет взрыв ракеты на полигоне Байконур в конце октября 1960 г.
В первом случае вмешательство руководства дезорганизовало спасательные работы на подорвавшемся на мине линкоре. Во втором случае пуска ракеты в канун праздника была нарушена технология проведения испытаний, что привело к взрыву ракеты на старте.
Установка на завершение эксперимента в канун майских праздников послужила причиной нарушения регламента и программы испытаний на Чернобыльской АЭС в 1986 г.
Экономические факторы создают объективные предпосылки и для принятия решений, которые ведут к потере управления техникой. Доминирующая здесь психологическая установка выступает как блокирующая профессиональные установки и ограничивает активный поиск целесообразных решений, увеличивает время реакции оператора [2].
Учет как положительного, так и отрицательного влияния доминирующей установки находит свое отражение в правилах и нормах жизнедеятельности, соблюдение которых позволяет избежать возникновения аварийных ситуаций и повысить эффективность выполняемых работ. Основным принципом, заложенным в эти нормы и правила, является готовность к выполнению наиболее целесообразной в данной ситуации деятельности.
Психофизиологические факторы безопасности
Опыт работы на морском, авиационном и железнодорожном транспорте говорит о необходимости учета психофизиологических особенностей оператора, что связано с наличием «постоянной времени оператора» - продолжительности врабатывания, вхождения в реальную ситуацию управления. Влияние данного фактора в значительной мере усиливается низкой активностью, отличающей деятельность человека в вечерний и ночной периоды времени.
Характер поведения лиц, виновных в создании аварийной ситуации в рассматриваемых условиях, был связан с потерей ими критичности подхода к своим поступкам, что не позволяло самостоятельно найти правильный выход из создавшейся ситуации.
Именно это предопределило ошибки, допущенные оператором Чернобыльской АЭС через 28 минут после принятия смены и через 50 минут после возобновления достаточно неустойчивого процесса снижения мощности реактора.
На 30-й минуте после заступления на вахту совершил ошибку, которая привела к столкновению с пароходом «Адмирал Нахимов», капитан сухогруза «Петр Васев». Копией катастрофы под Новороссийском через два года явилось столкновение у порта Пирей греческого круизного судна «Юпитер» с итальянским сухогрузом [2].
Изменение времени начала работ на более раннее также увеличивает период врабатывания оператора. Это подтверждается катастрофой, произошедшей в июле 1989 г. при проведении работ в районе Бермудских островов с глубоководным аппаратом «Мир-2», спускаемым с научно-исследовательского судна «Мстислав Келдыш». Данному событию предшествовал перенос времени спуска с 00:00 на более раннее. Через полчаса после начала погружения вследствие серии грубых ошибок погиб гидронавт. В аналогичных условиях в марте 1989 г. произошла авария танкера «Эксон Валдиз», столкнувшегося с хорошо известным и четко обозначенным на карте рифом. Нефтяное пятно, образовавшееся на месте аварии, послужило причиной самой крупной за всю историю США экологической катастрофы.
Влияние указанных факторов может рассматриваться как наиболее вероятная причина столкновения с мостом пассажирского теплохода «Александр Суворов» летом 1983 г. и сухогруза «Сормовский-46» в районе Астрахани весной 1990 г., столкновения поезда Рига - Москва в марте 1992 г. с товарным составом, а также целой серии авиационных катастроф, где факторы ночного полета оказали воздействие на логику действий летчиков.
Для нейтрализации неблагоприятных факторов используются технические и организационные средства, имеющие своей целью заставить человека осознать ситуацию и действовать с разумной осторожностью. Диапазон применяемых средств достаточно широк: от простейших типа транспаранта «Не стой под грузом» до сложных компьютерных систем анализа и оценки обстановки. Оценивая их эффективность, можно констатировать, что ни простейшие средства, ни компьютерные системы не позволяли избежать катастроф морских и речных судов, аварий на производстве, так как, воздействуя на анализаторы, они не способствовали активизации интеллекта, то есть не давали возможности человеку правильно оценить реальную, критическую для системы ситуацию, выбрать приоритетную в данный момент цель деятельности.
Интеллектуальный потенциал и профессиональная подготовка
Обстоятельства многих аварий и катастроф схожи с обстоятельствами гибели парохода «Титаник»: дефицит комплексной информации об обстановке вследствие отказа от активной познавательной деятельности, синтезирования сведений, поступающих из различных источников, от использования интеллектуальных возможностей человека и его опыта. «Паралич интеллекта» проявлялся также в невнимании к предостережениям подчиненных и в полном доверии к технике - своеобразной психологической установке, называемой синдромом технократизма. Как известно, не было сомнений в надежности реактора и для операторов ЧАЭС. Еще большей уверенности в достоверности аппаратурной диагностики подвержены врачи.
«Паралич интеллекта» наблюдается и при монотонной, однообразной работе, особенно в дискомфортных условиях. При этом как небольшая, так и значительная нагрузки ведут к потере осмысленности, «провалам», «свертыванию действий», то есть к стремлению пропускать операции, требующие умственного или физического напряжения, к притуплению чувства опасности. Многолетняя работа в таких режимах объективно делает оператора потенциальным источником аварийности, так как вырабатывает стереотипы действий, соответствующие строго заданным условиям. Более того, сформированная в этих условиях психологическая установка заставляет человека воспринимать новую ситуацию через сложившиеся представления [3].
Недостаточная эффективность отработки элементов сложной профессиональной деятельности без включения в процесс обучения жизненных сценариев и создания тем самым интеллектуального фона была подмечена при проведении спортивных тренировок еще в 60 -е годы. В дальнейшем эти закономерности были выявлены и при подготовке специалистов, что нашло свое отражение в теории контекстного обучения, разработанной А.А. Вербицким.
Рассмотрение проблем безопасности с позиций эргономики позволяет сделать ряд выводов о роли оператора в управлении технологическим процессом.
Во-первых, необходимо преодолеть упрощенное представление об операторе как исключительно об исполнителе инструкций и предписаний. Все аспекты деятельности оператора должны учитываться при разработке конструкторской документации, программ подготовки, создании учебно-тренировочных средств и средств отображения информации. Отличительной особенностью работы оператора является контроль и управление комплексом различных по природе и продолжительности технологических процессов. И здесь человек обладает неоспоримым преимуществом перед машиной (в частности, экспертной системой) по восприятию и прогнозированию динамики развития процессов. Перспективным в части повышения надежности и безопасности системы «человек-машина» представляется нашедший в настоящее время развитие в эргономике подход, основанный на адаптивном информационном воздействии человека и ЭВМ в так называемых системах «гибридного интеллекта» [4].
Во-вторых, совершенно очевидно, что нельзя добиться безаварийной работы техники без учета функционирования всей системы, в рамках которой ее создание и эксплуатация обеспечиваются человеком. Проблемы взаимодействия человека с техникой должны рассматриваться на всех этапах «жизненного цикла» системы - от разработки ее концепции до утилизации после выполнения задачи [5] .
Увеличение информации, необходимой оператору, возможно за счет создания систем индикации развития процессов в реальном масштабе времени с использованием современных сенсорных устройств на базе, например, закономерностей микромеханики разрушения твердых тел, отражающих прочностные и другие характеристики материалов.
Средства отображения информации не позволяли контролировать в полной мере процессы, происходящие в реакторе, в результате чего дефицит комплексной информации обусловил ошибочные действия оператора, что явилось одной из главных причин катастрофы на ЧАЭС. Об этом же недостатке средств отображения информации, решившем судьбу атомной подводной лодки «Комсомолец», говорили в своем письме оставшиеся в живых члены экипажа этого корабля, а также отмечалось в опубликованном Государственной комиссией Акте о причинах гибели АПЛ «Комсомолец».
Развитая технология безопасности и прогнозные оценки аварий и катастроф могут, в свою очередь, явиться основой для проведения комплексной экспертизы технических объектов, принимаемых решений, разработки средств и методов предупреждения и ликвидации последствий природных и техногенных катастроф.
Литература
1. КороткихИ.М. Аварии и катастрофы кораблей. - Л.: Судостроение, 1987. - 220 с.
2. Кобзев В.В., Колнышенко В.Л. Обеспечение работы судового оператора в аварийных ситуациях // Судостроение. - 1989. - № 10. - С.7-8.
3. Кулагин Б.В. Психологическая оценка и прогнозирование профессиональной пригодности военных специалистов. - М.: Воениздат, 1988. - 262с.
4. Белов О.А. Оценка технической готовности системы с учетом влияния человеческого фактора // Вестник КамчатГТУ. - 2014. - Вып. 30. - С. 11-16.
5. Белов О.А., Горбачев В.А. Предупреждение аварийности объектов транспортных систем: методическое пособие. - СПб.: Академия военных наук, 2005. - 28 с.
Информация об авторах Information about authors
Белов Олег Александрович - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский; кандидат технических наук; заведующий кафедрой электро- и радиооборудования судов; [email protected]
Belov Oleg Aleksandrovich - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petropavlovsk-Kamchatskу; Candidate of Technical Sciences; Head of Electrical and Radio Equipment of Ships Chair; beloff. [email protected]
Парфенкин Александр Иванович - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский; доцент, доцент кафедры электро- и радиооборудования судов; [email protected]
Parfenkin Aleksandr Ivanovich - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petropavlovsk-Kamchatsky; Associate Professor; Assistant Professor of Electrical and Radio Equipment of Ships Chair; [email protected]
