Научная статья на тему 'Определение потенциальной опасности аварийных объектов в условиях возникновения нерегламентированных факторов'

Определение потенциальной опасности аварийных объектов в условиях возникновения нерегламентированных факторов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
296
54
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Шуткин С. Н., Усков В. М., Болдырева О. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Определение потенциальной опасности аварийных объектов в условиях возникновения нерегламентированных факторов»

Внутри населённого пункта мероприятия проводятся в соответствии с существующими правилами пожарной безопасности. Особое внимание уделяется наличию первичных средств пожаротушения в домах и на участках, созданию запасов воды, оборудование подъездов для забора воды из водоисточников, наличие собственных мотопомп.

На территории, прилегающей к населённым пунктам, создаются защитные негоримые или слабогоримые зоны, противопожарные полосы и разрывы за счёт уменьшения горючих материалов и вспашки территории, вырубки лесов и др.

Из активных мер применяют тушение кромки пожара, охлаждение и заливка водой прилегающих территорий, вспашка и контролируемое выжигание возможной зоны распространения горения.

Для контроля за пожароопасной территорией подразделения МЧС используют свои как инновационные, так и старые, проверенные временем методы. Инспектирование, проверка соответствия выполненных мероприятий нормам, патрулирование, спутниковый контроль, воздушный контроль и др.

Итак, можно сделать вывод о необходимости применения противопожарных мероприятий в населённых пунктах. Ведь именно с их помощью можно укротить такую непримиримую стихию, как огонь, сократить материальные, а главное людские жертвы.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования.

2. Научно-технический журнал «Пожаровзрывобезопасность». Изд-во. «Пожнаука», 2011. - № 3.

3. Боевой устав МЧС РБ Приказ МЧС РБ от 03.01.2012 № 1.

4. Устав службы МЧС РБ Приказ МЧС РБ от 03.01.2012 № 2.

5. Сведения сводки о пожарах и ЧС МЧС РБ по республике за 3 года.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ АВАРИЙНЫХ ОБЪЕКТОВ В УСЛОВИЯХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ НЕРЕГЛАМЕНТИРОВАННЫХ ФАКТОРОВ

С.Н. Шуткин, доцент, к.пед.н. В.М. Усков, профессор, д.м.н. Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

О.Н. Болдырева, доцент, к.т.н. ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

Средний износ многих инженерных коммуникаций и основных фондов

127

сегодня составляет около 60 %, что считается критической точкой.

Безопасность достигается решениями ряда сложных задач, важнейшие из которых - обеспечение требований безопасности на стадии проектно-конструкторских работ, создание надежных автоматических систем диагностики и защиты от аварий, качественное изготовление и монтаж оборудования, разработка и строгое соблюдение правил его эксплуатации и технического обслуживания.

Для количественной характеристики безопасности объектов федеральным законом и другими нормативными документами введен показатель риска. Всесторонняя оценка риска аварии и связанной с ней угрозы, анализ достаточности принятых мер по предупреждению аварии необходимы при разработке декларации промышленной безопасности. Правила экспертизы декларации промышленной безопасности (ПБ 03-314-99) предусматривают оценку результатов анализа риска аварий, а именно: обоснованность применяемых физико-математических моделей и использованных методов расчета; правильность и достоверность выполненных расчетов по анализу риска, полноту учета всех факторов, влияющих на результаты; вероятность реализации принятых сценариев аварий. Оценка риска - необходимый элемент для страхования риска ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасного производственного объекта, для эффективного управления промышленной безопасностью, в частности для разработки мероприятий по снижению риска аварий, для определения ресурса машин.

1 октября 2001 года введены в действие Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов (РД 08-41801), устанавливающие основные определения в области анализа риска, методические принципы и методы анализа.

Поэтому проблема разработки доступных методик, позволяющих с требуемой степенью достоверности проводить оценку риска аварий и учитывать факторы, влияющие на него, на сегодняшний день очень актуальна.

При анализе безопасности используют системный подход, при котором промышленный объект рассматривают как систему «человек - машина - среда». Нерегламентированное поведение любого элемента этой системы может привести к возникновению аварий. К нерегламентированному поведению относят: отказы технологического и электрооборудования, устройств автоматического контроля, управления и защиты; несоблюдение правил эксплуатации, технического обслуживания и ремонтов; нарушение технологического режима; несоблюдения правил безопасности; ошибочные действия обслуживающего персонала, обусловленные возможностью неадекватного выполнения любого этапа операторской деятельности.

С учетом вышесказанного, актуальны исследования потенциальной опасности воздействия на объекты различных факторов и формализованных методов ее описания. Для этого могут использоваться принципы и методы системного анализа, а также модели параметрической безопасности,

основанные на моделях отказа слабого элемента и (или) критической группы элементов. Определение потенциальной опасности объектов в условиях возникновения нерегламентированных факторов позволяет прогнозировать и устранять возможные аварийные ситуации при разработке технического объекта и диагностировать аварийный объект при его эксплуатации. Для проведения количественной оценки риска возникновения аварий в теории безопасности наибольшее распространение получили методы, основанные как на использовании аппарата теории вероятностей и математической статистики, так и на методологии анализа видов, последствий и критичности отказов.

Базой вероятностного анализа вероятности (ВАБ) являются логико-графические методы, основанные на построении причинно-следственных диаграмм влияния в виде потоковых графов, дерева отказов или дерева событий, функциональные сетевые модели. Наибольшее распространение получили модели в виде деревьев различных видов. Их применение обусловлено сравнительной простотой построения, дедуктивным характером выявления причинно-следственных связей исследуемых событий, выделением потенциально опасных факторов, легкостью преобразования моделей, наглядностью реакции изучаемой системы на изменение структуры, возможностью качественного анализа и количественной оценки исследуемых событий, возможностью статического моделирования.

При анализе дерева отказов выявляют комбинации отказов оборудования, ошибок персонала и внешних воздействий, приводящих к аварийной ситуации. Метод используют для анализа возможных причин возникновения аварийной ситуации и расчета ее частоты на основе знания частот исходных событий, анализ дерева событий - для анализа развития аварийной ситуации. Последовательность всех возможность сценариев исходит из основного события - аварийной ситуации. Частоту каждого сценария развития аварийной ситуации рассчитывают умножением частоты основного события на вероятность конечного.

Человеческий фактор - один из важнейших элементов вероятностного анализа безопасности, позволяющей охарактеризовать как ошибки, инициирующие или углубляющие аварийную ситуацию, так и способность персонала совершать корректирующие действия по управлению аварией. Человеческий фактор учитывают, включая в число рассмотренных элементов фиктивный элемент, характеризующий надежность персонала.

Вероятный анализ безопасности дает возможность осуществлять оптимизацию проектных решений, сравнивать различные варианты технических проектов, обосновывать модернизацию оборудования, определять множество исходных событий, вызывающих опасные ситуации. В рамках ВАБ удается проследить возможные пути развития нарушений, оценить влияние надежности элементов технических систем и персонала. Для реального использования метода необходимо, чтобы полученные значения рисков поддавались проверке; результаты анализа могли быть воспроизведены и

проверены; данные о показателях надежности элементов, участвующий в аварийных цепочках, были объективны и достоверны; моделируемые сценарии не выходили за рамки повседневного опыта.

Использование вероятностных оценок риска для анализа состояния безопасности - одно из наиболее дискуссионных направлений в теории безопасности. Вероятность аварий на уровне 110:110 выходит за рамки человеческого опыта, а высокая доля неопределимости исходных данных при расчете риска нестатистического характера (не выявленные исходные события и отдельные цепочки, ошибки исходных данных о надежности элементов, неадекватность моделирования поведения персонала и так далее) лишает результаты анализа требуемой достоверности и точности. Методология ВАБ должна быть применена в первую очередь на стадии проектирования для сопоставления различных вариантов объекта, когда роль неопределенности мала; методы статистического моделирования позволяют учесть отдельные составляющие неопределенностей. Если же учесть, что ВАБ предлагается использовать не вместо детерминистических расчетов, а параллельно, дополняя их, то следует признать целесообразность такого анализа.

В настоящее время методологию вероятностного анализа безопасности широко применяют для оценки риска по результатам эксплуатации потенциального опасного оборудования. При этом, как правило, фиксируют инциденты, которые произошли в процессе эксплуатации. В качестве показателей надежности элементов используют оценки, рассчитанные по данным эксплуатации. Задача анализа безопасности заключается в том, чтобы достроить возможные аварийные цепочки от реализовавшейся последовательности инцидентов. Оценивают тяжесть инцидента по данным эксплуатации путем расчета вероятности перехода данного инцидента в аварию. Такой подход позволяет устранить инциденты, предшествующие авариями, для которых вероятность перерастания в аварию достаточно высока. В результате можно повысить безопасность эксплуатации объекта благодаря принятию корректирующих мер, направленных на снижение числа именно этих инцидентов, а не их общего числа.

На перспективность использования методов вероятностного анализа, основанных на построении моделей в виде дерева отказов или дерева событий, указывают и методические документы, рекомендуемые Госгортехнадзором России, и последние научно-практические работы, посвященные данной проблеме.

Кроме того, данный метод позволяет при наличии эксплуатационной информации об отказах оборудования и ошибках персонала объективно оценить риск аварий на конкретном объекте с учетом его индивидуальной специфики. К сожалению, из-за высокой трудоемкости этот метод не нашел широкого применения на практике.

Альтернативной ВАБ в настоящее время выступает методология анализа видов, последствий и критичности отказов (АВПКО; в англоязычной

литературе и ряде нормативных документов используется аббревиатура FMEA - Failure Mode and Effect Analysis). К недостаткам метода относят его эмпиричность, связанную с экспертным подходом при задании коэффициентов критичности, и трудность сравнения критичности нескольких объектов при отсутствии шкал коэффициентов критичности, используемых при расчете. Роль АВПКО при анализе безопасности сравнима с ролью диаграмм Парето при анализе качества.

Основу эффективного управления безопасностью составляет информационное обеспечение, которое должно способствовать оперативности управления, принятию объективных решений. Из всех источников информации о надежности и безопасности систем, по признанию специалистов, наибольшей объективностью обладают данные из сферы эксплуатации. Концепция обеспечения безопасности функционирования любых технологических систем должна учитывать возможные пути получения информации, на основе которой принимаются соответствующие решения.

Совокупности предполагаемых данных, ограниченные целями их применения, образуют так называемые информационные поля. Три информационных поля, которые могут быть использованы в системах обеспечения безопасности функционирования технологических систем: поле опасных ситуаций и их исходов; поле предпосылок возникновения опасных ситуаций; поле психологического обеспечения безопасности функционирования.

Наиболее освоено первое информационное поле. Оно основано на различных системах сбора сведений о производственных инцидентах, которые подвергаются систематизации и статистической обработке для расчета значений показателей безопасности, прогнозирования тенденции изменение уровня безопасности, выбора мероприятий для предупреждения опасных событий. Второе информационное поле содержит сведения о возникновении и развитии предпосылок опасных событий, о последствиях мероприятий по предупреждению и локализации развития этих предпосылок. К нему относятся данные о процессах приближения к отказам технических объектов, борьбе с ошибками персонала. Таким образом, первое поле позволяет получать сведения о нежелательных случайных событиях, происходящих при эксплуатации технологической системы - сведения о реализации случайных процессов, влияющих на характеристики человеко-машинной системы и вызывающей опасное событие. Выходные данные системы, использующей сведения второго информационного поля, могут быть получены экстраполированием соответствующих случайных процессов. Однако сведения второго информационного поля еще недостаточно используются для обеспечения безопасности функционирования человеко-машинных систем, что связано как с отсутствием соответствующих автоматических датчиков, так и с непониманием роли датчиков состояния технических объектов для прогнозирования опасных событий.

Третье информационное поле содержит сведения о мероприятиях по психологическому обеспечению безопасности функционирования технологических систем, эти вопросы рассматриваются в специальной литературе.

Для каждого информационного поля должны применяться специальные методы обеспечения качества информации. Поэтому требования федерального закона, изложены в статье 9 и предусматривающие обязательность процедур регистрации и учета аварий и инцидентов на опасном производственном объекте, анализа причин возникновения опасных инцидентов и профилактики подобных инцидентов, технического расследования причин аварий и разработки мероприятий по устранению указанных причин, позволяет повысить качество исходной информации для анализа и оценки риска.

При регистрации опасных инцидентов необходимо руководствоваться определениями промышленной безопасности, аварии и инцидента, введенными законом, которые позволяют установить критерии разделения опасных событий на группы, провести классификацию аварий и инцидентов в соответствии с принятой терминологией, разработать требования по классификации этих событий для различных отраслей промышленности.

В соответствии с введенной классификацией различают риск инцидента и риск аварии определенного вида. Очевидно, что в качестве показателя риска инцидента целесообразно применять только показатели, характеризующие возможность появления таких событий. В качестве показателей риска аварий могут быть использованы как показатели, связанные с возможностью их появления, так и показатели соответствующих материальных потерь. При этом выбор показателя риска определяется моделью появления оцениваемого события и целью его применения.

При использовании ВАБ в качестве вероятностного показателя риска можно использовать значения вероятности дин (11,12) появления в течение определенной наработки времени (11,12) инцидента или вероятности аварии да (11,12). В зависимости от действий персонала значения дин и да могут различаться в десятки раз. Поэтому для проведения анализа важно знать условную вероятность возникновения аварии ду.а при условии, что произошел инцидент. При этом безусловная вероятность возникновения аварии: дин (11,12) = да (11,12)ду.а.

Можно также использовать вероятность рин (11,12) события -функционирования технических систем без инцидентов в течение заданной наработки времени (11,12). Очевидно, что рин (11,12) = дин (11,12) (аналогично для аварии).

Принятие риска в качестве одного из показателей безопасности технических систем ставит несколько важных задач нормирования, из которых выделим следующие: обоснование значений риска; контроль риска; способы верификации расчетных методик. При выборе нормативных значений риска, как показателей безопасности оборудования, ориентируются на анализе

надежности и числе аварий техники в данной отрасли, которое считается приемлемым.

Список использованной литературы

1. Аронов И.З. Современные проблемы безопасности технических систем и анализ риска // Стандарты и качество. - 1998. - № 3. - С. 45-51.

2. Аронов И.З., Грозовский Г.И., Шпер В.Л. Анализ безопасности сложных технических систем на основе статистических процедур обработки информации // Вестник машиностроения. - 1997. - № 5. - С. 30-33.

3. Дружинин Г.В. Особенности получения информации в задачах обеспечения безопасности функционирования технических систем // Надежность и контроль качества. - 1999. - № 1. - С. 29-33.

4. Усков В.М., Болдырева О.Н., Усков М.В., Усков В.В. Состояние экологических систем при воздействии загрязнённого атмосферного воздуха. Фундаментальные проблемы системной безопасности. Материалы V Международной науч. конф., посвящённой 90-летию со дня рождения выдающегося учёного, генерального конструктора ракетно-космических систем академика В.Ф. Уткина. Елец, 2014. - С. 416-420.

5. Усков В.М., Болдырева О.Н., Усков М.В., Усков В.В. Анализ оценки риска для человека и окружающей среды при воздействии экстремальных ситуаций. Фундаментальные проблемы системной безопасности. Материалы V Международной науч. конф., посвящённой 90-летию со дня рождения выдающегося учёного, генерального конструктора ракетно-космических систем академика В.Ф. Уткина. Елец, 2014. - С. 420-423.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.