Применение критериев безопасности для оценки риска морских операций Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

ДРУГИЕ ВОПРОСЫ МОРСКОЙ ТЕХНИКИ

Н.А. Вальдман1, Н.В. Жарких1, В.А. Карев2

1 ФГУП «Крыловский государственный научный центр», Санкт-Петербург

2 ФАУ «Российский морской регистр судоходства», Санкт-Петербург, Россия

ПРИМЕНЕНИЕ КРИТЕРИЕВ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ РИСКА МОРСКИХ ОПЕРАЦИЙ

Объект и цель научной работы. Объектом исследования является актуализация методологии анализа риска морских операций с использованием критериев достаточности безопасности. Уникальность морских операций на шельфе требует формирования особого подхода к оценке критериев безопасности, учитывающего специфику и условия их проведения.

Материалы и методы. В статье рассмотрены критерии безопасности применительно к анализу риска морских операций. Описаны способы их оценки при расчете индивидуального и социального рисков, а также других показателей риска.

Основные результаты. Предложенный в статье подход позволяет представить эффективную методологию управления рисками при разработке проектов морских операций.

Заключение. Учет различных критериев достаточности безопасности, основанных на применении показателей риска, позволяет повысить безопасность проектов морских операций, выбрать наиболее эффективный и безопасный вариант их проведения, что особенно актуально в арктических морях со сложными климатическими, гидрографическими и ледовыми условиями.

Ключевые слова: оценка риска, критерии достаточности безопасности, морские операции, факторы риска, индивидуальный и социальный риски, кривые FIN.

Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.

Для цитирования: Вальдман Н.А., Жарких Н.В., Карев В.А. Применение критериев безопасности для оценки риска морских операций. Труды Крыловского государственного научного центра. 2017; 4(382): 159-174.

УДК 656.6.08.001.573 DOI: 10.24937I2542-2324-2017-4-382-159-174

MISCELLANEOUS

N. Valdman1, N. Zharkih1, V. Karev2

1 Krylov State Research Centre, St. Petersburg, Russia

2 Russian Maritime Register of Shipping, St. Petersburg, Russia

APPLYING SAFETY CRITERIA

FOR RISK ASSESSMENT OF MARINE OPERATIONS

Object and purpose of research. This study is intended to update risk assessment methodology for marine operations applying the criteria of sufficient safety. Offshore marine operations are unique, so it becomes necessary to develop a special approach to safety criteria assessment that would consider specifics and conditions of these operations.

Materials and methods. The paper investigates safety criteria for the risk analysis of marine operations. It describes the ways of their assessment in calculation of individual and social risks, as well as of a number of other risk parameters.

Main results. The approach suggested in this paper gives an idea of an efficient risk management methodology in development of marine operation plans.

Conclusion. Consideration of different sufficient-safety criteria based on risk parameters makes marine operation plans safer, as well as makes it possible to find the most efficient and the safest variant of their performance, which is especially relevant for Arctic seas with their hard climate, hydrography and ice conditions.

Key words: risk assessment, criteria of sufficient safety, marine operations, risk actors, individual and social risks, F/N curves.

Authors declare lack of the possible conflicts of interests.

For citations: Valdman N., Zharkih N., Karev V. Applying safety criteria for risk assessment of marine operations. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2017; 4(382): 159-174 (in Russian).

УДК 656.6.08.001.573

Российским морским регистром судоходства (РС) в настоящее время проводится работа по актуализации Правил разработки и проведения морских операций (МО). В 2016 г. выполнена научно-исследовательская работа (НИР) по разработке новой редакции части IV «Оценка безопасности» Правил, в которой сформулированы требования к оценке безопасности и риска морских операций и рассмотрено применение методов количественной оценки риска при подготовке проектов МО. В перспективе рассматривается возможность создания методической базы для актуализации других Правил РС с целью достижения концептуальной идентичности (Правила по нефтегазовому оборудованию ПНК/ПБУ/МСП (часть Х), Правила классификации и постройки подводных добычных комплексов (часть ХШ) и Правила классификации и постройки морских подводных трубопроводов МПТ (раздел 10 части I, приложения 2 и 3).

На сегодняшний день актуальной задачей является разработка методических подходов к оценке безопасности МО, моделированию развития поражающих факторов при инцидентах и аварийных ситуациях при выполнении морских работ и проведении морских операций на континентальном шельфе, оценке результатов анализа риска с учетом накопленного практического опыта работ на шельфе.

В рамках выполненной НИР идентифицированы типовые опасности и аварийные ситуации при проведении различных МО, разработан алгоритм оценки безопасности (риска) при проведении морских операций с использованием критериев достаточности безопасности (КДБ), уточнены используемая терминология и определения, даны рекомендации по применению методов количественной оценки рисков, по оформлению результатов оценок рисков, построению матрицы уровней риска, реестра рисков, разработан классификатор аварийных ситуаций. Определены основные

Б01: 10.24937/2542-2324-2017-4-382-159-174

опасности и аварийные ситуации для следующих типов МО:

■ погрузочно-разгрузочные операции;

■ подъем объектов в море (спуск объекта на воду в заводской акватории, установка объекта на точке эксплуатации);

■ буксировочные операции (подход, подача, буксировка во льдах и на чистой воде);

■ установка якорных линий (растяжек);

■ забивка свай;

■ швартовные операции (подход/отход судна к другому судну, к причалу, к буям);

■ проходы объектом узкостей (проливов, фарватеров, каналов, мостов);

■ спуск объектов на воду (спуск в сухом доке, понтоны, боковой спуск и т.д.);

■ установка объектов на точке эксплуатации (установка плавучих объектов, установка стационарных объектов);

■ операции по завершению эксплуатации (демонтаж якорной системы позиционирования объекта, размыв грунта вокруг опорного основания (ОО), обрезка свай, демонтаж части твердого балласта, демонтаж (при необходимости) верхнего строения (целиком или по модулям);

■ стыковка объектов или их частей на плаву. Оценка риска МО с участием морских объектов, судов и плавсредств включает анализ причин возникновения аварийных ситуаций (АС) и условий развития аварий, определение степени нанесения вреда окружающей природной среде, персоналу, экипажам судов, а также материального ущерба эксплуатирующей компании-оператора.

В большинстве своем морские операции являются уникальными (рис. 1, см. вклейку). Неопределенность, связанная с возможностью возникновения в ходе реализации проекта МО неблагоприятных ситуаций и последствий, характеризуемая понятием риска, вызвана неполнотой информации

Рис. 2. Алгоритм

оценки безопасности

(рисков)

при проведении

морских операций

с использованием

критериев

достаточности

безопасности

Fig. 2. Risk assessment algorithm for marine operations applying sufficient-safety criteria

Проведение мероприятий по снижению уровня риска аварийных ситуаций

Мероприятия связаны с СОБ?

да Определение критериев

безопасности СОБ

об условиях реализации проекта и связанных с ними затратах.

Учет факторов риска, законы распределения которых не всегда известны, базируется на формировании критериев, с помощью которых принимаются решения при обосновании и выборе наилучших вариантов проведения МО. Критерии принятия решений определяют правила, по которым выбирается приемлемый или наиболее оптимальный вариант решения.

Для рационального управления рисками МО необходимы точные количественные либо объективные и взвешенные качественные критерии достаточности безопасности (КДБ).

КДБ подразделяются на относящиеся:

■ непосредственно к объектам МО (модуль, блок, морское судно, плавсредство, оборудование (устройство));

■ к функционированию системы обеспечения безопасности (СОБ) объектов МО.

КДБ «по характеру безопасности» классифицируются на относящиеся:

■ к безопасности персонала (экипажа) объекта;

■ к безопасности применяемого при МО оборудования (устройств);

■ к экологической безопасности и охране окружающей среды прилегающей акватории проведения МО.

В настоящее время инструментом по управлению рисками МО с судами и объектами обустройства морских нефтегазовых месторождений явля-

ется методология формальной оценки безопасности (ФОБ) [1], использующая принцип ALARP (as low as reasonably applicable/practicable), заключающийся в обеспечении уровня воздействия факторов опасности на персонал (экипаж) и окружающую среду «настолько низкого, насколько это разумно достижимо». При этом максимально возможное снижение риска достигается за счет реально существующих материально-технических и финансовых ресурсов.

Определение КДБ при проведении МО позволяет сделать заключение о возможности реализации различных АС на судах и шельфовых объектах, установить приемлемые и допустимые значения параметров безопасности (риска), выбрать способ проведения МО в ходе сопоставительной оценки безопасности (риска) рассматриваемых вариантов.

Общий алгоритм оценки безопасности (рисков) при проведении МО с использованием КДБ представлен на рис. 2.

На основании анализа мирового опыта оценки риска можно выделить следующие основные КДБ:

■ уровень допустимого риска (ALARP);

■ частота несчастных случаев со смертельным исходом (FAR);

■ уровень полноты безопасности (SIL);

■ уровень эффективности защиты (PL);

■ уровень безопасности (Ranking) на основании индексов риска (Risk Index) и др.

Также при оценке безопасности (риска) проведения МО могут использоваться дополнительно такие КДБ, как вероятность опасного отказа в час; среднее время наработки на отказ; число потенциальных несчастных случаев со смертельным исходом (PLL) и др. В данной статье остановимся на описании применения ряда из выше указанных КДБ при количественной оценке риска морских операций.

Количественными оценками риска с учетом воздействия поражающих факторов аварии на персонал при проведении МО являются индивидуальный и социальный риски.

Индивидуальный риск является основной характеристикой опасности для персонала (экипажа) и третьих лиц при проведении МО.

В соответствии с [2], значение годового индивидуального риска (AIR) при какой-либо опасности и/или АС в ходе выполнения МО определяется по формуле полной вероятности

AlRk = 2 Q-QkQ,

(1)

Суммарный годовой индивидуальный риск при воздействии различных АС в расчете на год определяется по формуле

AIRT

k=m

■ 2 AIRk, k=1

(2)

где m - число возможных факторов воздействия АС.

В формулах (1) и (2) количество типовых опасностей и факторов воздействия (для каждой морской операции они различны), вероятности возникновения аварии, а также условные вероятности поражения персонала и экипажа определяются, например, с использования метода построения «деревьев событий». Однако в ряде случаев описанный выше подход является трудноосуществимым из-за наличия неопределенностей, связанных, например, с определением условных вероятностей.

Количественная оценка AIR при проведении МО также может быть выполнена и с использованием КДБ в виде интегральных показателей риска FAR и PLL по формулам (3-5) [3]:

AIR = FAR -10-8 - H ;

где - повторяемость рассматриваемой >ой типовой опасности и/или АС; - вероятность возникновения аварии при рассматриваемой типовой опасности и/или АС (риск аварии); Ок - условная вероятность поражения члена экипажа/персонала при реализации рассматриваемой типовой опасности и/или АС; п - число рассматриваемых типовых опасностей и/или АС; к соответствует данному виду типовой опасности и/или АС.

То есть индивидуальный риск определяется как вероятность того, что с конкретным участником МО произойдет несчастный случай со смертельным исходом в течение периода осреднения (обычно 12-месячный период).

FAR =

PLL -108

Тпер

PLL = FAR -10-8 -Т

(3)

(4)

(5)

где FAR - частота несчастных случаев со смертельным исходом при проведении МО. Показатель FAR (чел./108 час.) отражает количество смертельных исходов в течение 108 часов воздействия вероятных аварийных факторов на здоровье 1000 чел. (нормирующий множитель 10 час принимается из расчета, например, если FAR = 8, то это означает, что из 1000 чел. персонала, работающего на морских объектах и судах всю трудовую жизнь -

Таблица 1. Форма представления оценки риска

Table 1. Risk assessment presentation form

№ п/п Участник МО (судно или объект) Этап (фаза) МО Число задействованных лиц РОВ (экипаж, персонал) Продолжительность вахты/время отдыха на 1 члена экипажа, (персонала), час. Нвах или Нотд Количество часов Гпер., РОВНвах или РОВ-Нотд Значение FAR Значение PLL

Нвах

Нотд

50 лет по 50 недель в год с отпуском 2 недели при 40 час. рабочей неделе, 8 чел. могут погибнуть из-за аварии) и в сущности выражает средний индивидуальный риск; PLL, чел. в год - число потенциальных несчастных случаев со смертельным исходом при выполнении подобных МО, является статистически ожидаемым количеством несчастных случаев в течение определенного периода МО; POB (Personnel on Board), чел. - количество персонала (численность экипажей судов), задействованных в МО в период ее проведения; H, час - продолжительность времени несения вахты и отдыха (свободное от вахты время) члена экипажа/персонала в период проведения МО; Тпер = POB-H, чел.-час - количество рабочих часов и часов вне вахты всех задействованных в МО лиц за период ее проведения. Если морская операция имеет круглосуточный характер, то общее число часов определяется с учетом всего штатного числа персонала.

В табл. 1 представлена форма для представления результатов оценки риска МО.

Значения FAR и PLL для типовых опасностей при выполнении различных морских операций можно определить на основе обработки статистических данных по аварийности на шельфе Норвегии, Великобритании и Канады [3-5]. В табл. 2 приведены значения FAR для различных типов МО.

Социальный риск. Уровень социального риска R может быть представлен в виде зависимости f(F, N), где F - частота, а N - тяжесть последствий события, приведшего к ущербу. Под N может пониматься общее число пострадавших, общее число смертельных случаев или другой показатель, характеризующий тяжесть последствий (ущерб). Т.н. F/N диаграммы или кривые, известны также как кривые Фармера (рис. 3, см. вклейку).

Социальные риски могут быть оценены либо на основе дискретных (некумулятивных) частот f либо на основе кумулятивных частот F. На графиках, называемых кривыми f/N, значения, нанесенные на оси ординат, являются дискретными частотами случаев со смертельными исходами f, в которых пострадало N чел. А на кривых F/N значения, нанесенные на оси ординат, представляют накопленную частоту случаев F, в которых пострадало N и более человек. Кривые F/N выражают частоту F или f несчастных случаев, по крайней мере с N погибшими людьми. Данные кривые используются для представления статистики несчастных случаев и прогнозируемых рисков, а также допустимых уровней социального риска.

Таблица 2. Величины FAR для различных типов морских операций

Table 2. FAR values for different types of marine operations

№ п/п Тип морской операции FAR

1 Погрузо-разгрузочные операции 27

кранами

Спуск объектов на воду

2 (спуск в сухом доке, понтоны, боковой спуск и т.д.) 26

3 Операции по завершению 1,9

эксплуатации, ликвидационные МО

4 Операция по ликвидации объектов 4,1

5 Установка якорных линий 37

(растяжек)

6 Буксировочные операции 13

7 Установка объектов на точке эксплуатации 5,5

8 Поддержка подводно-технической 7,5

части работ

9 Деятельность управленческого 0,4

и административного персонала

10 Время отдыха, свободное 0,2

от вахты время

Критерий социального риска, как правило, выражается через накопленные частоты. Для построения F/N кривой составляется список всех неблагоприятных событий, связанных с ними частот fx и последствий Nx, которые далее сортируются по уменьшению значения N.

При разработке критериев риска применительно к МО, особенно в районах арктического шельфа, должное внимание следует обращать на фактор неприятия риска (risk aversion) крупных аварий. Неприятие риска выражается установлением приемлемой верхней границы риска [6].

Для решения вопроса о неприятия риска рассматриваются критерии, относящиеся к групповому риску, под которым при работах на шельфе часто понимают социальный риск.

Анализ методик по оценке безопасности (рисков) показал, что целесообразно определять риски не для каждого участника МО, а для групп лиц из экипажа и персонала, характеризующихся одинаковыми навыками и квалификацией, временем пребывания в опасных зонах и использующих одина-

ковые средства защиты в соответствии со штатным расписанием, расписаниям по заведованиям.

Актуальность группового риска проистекает из необходимости учитывать важный фактор баланса между частотой незначительных инцидентов и крупномасштабных аварий (катастроф). В связи с резким неприятием обществом крупномасштабных катастроф, соответствие критерию индивидуального риска может быть необходимым, но не всегда достаточным условием допустимости / приемлемости риска. Даже если критерий индивидуального риска удовлетворяется, необходимо рассмотреть и социальный риск с целью решения вопроса о неприятии риска.

Для определения значений социального (группового) риска кривая //Ы строится с использованием:

■ контрольных точек, в качестве которых принимаются критерии приемлемого риска (которые могут иметь различия для разных стран и отраслей). Например, частота аварии, приводящая к 10 или более смертельным случаям не должна превышать 1 на 10000 в год. Контрольная точка представляет собой фиксированную точку с координатами (/, N и является критерием приемлемости (допустимости);

■ градиента кривой, определяющего ее наклон. Кривая Фармера имеет разные масштабы и размерность осей, что является типичным в теории рисков. //Ы-кривые имеют приблизительно одинаковый наклон, поэтому их можно линеаризовать, т.е. построить функцию линейного вида по контрольным точкам:

lg Fn = lg F - b • lg N,

(6)

Fn

F

NW

(7)

Для построения зависимости, связывающей в общем виде AIR, POB и коэффициент неприятия, примем за POB численность персонала при проведении МО в любой момент времени, за FN -годовую частоту с N или большим количеством смертельных случаев, а за fN - годовую частоту конкретно N смертельных случаев [3, 6]. Тогда имеем

fN = Fn - Fn+i при N = 1, ..., POB - 1; fN = Fn при N = POB.

Из уравнений 7, 8 и 9 следует, что:

(8) (9)

( n+1)b - Nb

fN = FiNT2-Г при N = 1, ..., POB - 1; (10)

Nb ( N +1)b

f = Д. при N = POB.

NNb

(11)

В этом случае годовой индивидуальный риск для конкретного лица, участвующего в МО, выражается формулой вида:

1 РОВ

лш=■ N. (12)

А годовая частота с одним или большим количеством смертельных случаев при проведении МО составит:

F = POB • AIR-

POE

1 pOB-1{N +1)b - Nb + £

b-1

N=1 Nb-1( N +1)b

. (13)

где / и - частоты при одном и N смертельных случаях; Ь - коэффициент неприятия [6], выступающий в качестве градиента, равного тангенсу угла наклона кривой.

Тогда зависимость между частотой и количеством пострадавших имеет вид

F/N-кривая может быть определена для любого набора данных AIR, РОВ и частоты смертельных случаев в диапазоне Ni < N < N2:

n2

f.

n2 (N + 1)b - Nb

(N1,N2) = £ fN = F1 £ N b( N +1)b

N = N1 N = N1 N ( N + 1)

(14)

при N2 < POB;

f(

( N1, N2)

= F •

1 N£-1 ( N + 1)b - Nb POBb + n= N1 Nb ( N +1)b

(15)

Координаты опорной точки и градиент предоставляют достаточно информации для построения //Ы-кривой.

Кривые ЕЫ часто используются в качестве критериальных зависимостей (задаются директивно, исходя из значений нормативных документов по приемлемости социального риска).

при Ы2 = РОВ.

В обычной практике принимается, что Ь = 1,0. Коэффициент неприятия может принимать и большие значения, чем 1 и даже 2, на это влияет то, что МО на российском шельфе могут осуществляться в сложных погодных условиях.

Кривая социального риска имеет вид ступенчатой функции с целочисленными значениями аргумента Nk:

f (Nk) = tfj (Nk). (16)

j=1

fp(Nk) - частоты p сценариев, в которых подвергается поражению Nk человек.

F(Nk) - сумма частот возникновения происшествий h с количеством пострадавших Nr > Nk:

F (Nk) = £/„ (Nr). (17)

v=1

f(Nmax) = F(Nmax) - частота наиболее катастрофического сценария аварии.

Оценка риска проводится с целью определения того, находится ли ожидаемая частота аварий с числом смертельных исходов, превышающих N, в пределах зоны приемлемости риска. Если при оценке риска установлено, что его величина находится в зоне «неприемлемого» риска, то руководитель МО либо организация, проводящая ее, должны принять серьезные меры по снижению риска до приемлемого уровня.

В качестве критериев для максимально допустимого уровня социального риска в соответствии с [7] за основу принята величина 1-10-4 в год с максимальным числом погибших, равным 10, соответственно величина 1-10-6 в год при количестве жертв,

Таблица 3. Критерии приемлемости риска Table 3. Risk acceptability criteria

равном 10, может быть принята в качестве прене-брежимого уровня социального риска. Значения критериев приемлемости, представленные в табл. 3 и перечисленные ниже, широко используются ИМО и в других отраслях промышленности [1].

Для обеспечения безопасной эксплуатации технических систем судов и плавсредств при МО могут быть использованы КДБ, отражающие:

■ уровень эффективности защиты (PL), который является дискретным уровнем, используемым для определения способности элементов систем управления, связанных с обеспечением безопасности, осуществлять функцию безопасности в прогнозируемых условиях [ГОСТ ISO 13849-1-2014];

■ уровень полноты безопасности (SIL), который используется в качестве критерия риска технических систем. Полнота безопасности определяется как вероятность того, что система будет удовлетворительно выполнять требуемые функции по обеспечению безопасности при всех заявленных условиях в течение указанного периода времени. SIL является дискретным уровнем (от 1 до 4), соответствующим диапазону значений полноты безопасности. Уровень полноты безопасности, равный 4, является наивысшим уровнем, а уровень полноты безопасности, равный 1, соответствует наименьшей полноте безопасности [ГОСТ Р МЭК 61508-4-2012].

Параметр риска Критерии приемлемости риска

Нижний предел для области ALARP Верхний предел для области АЬАКР

Незначительный риск Максимально допустимый риск

Индивидуальный риск для экипажа 10-6 10-3

для пассажиров 10-6 10-4

для третьих лиц, персонала (включая берегового) 10-6 10-4

целевые значения для новых судов в соответствии с рекомендациями М5С 72/16 10-6 Вышеуказанные значения должны быть уменьшены на порядок

Социальный (групповой) риск для групп вышеуказанных лиц Он должен быть рассчитан с использованием установленных в документе MSC 72/16 Formal Safety Assessment (FSA) экономических показателей

SIL - это технический критерий, применяемый для решений по техническим мероприятиям систем безопасности. Полнота безопасности определяет надежность при выполнении задач, связанных с безопасностью. Использование КДБ PL и SIL характерно для более детального анализа риска проектов морских сооружений, таких как, например, плавучий завод СПГ, морской причал для газовозов и т.д., и при оценке риска МО данные КДБ обычно не применяются, так же, как и критерий потери основных функций безопасности.

Вероятностная оценка безопасности требует установления правил на случай потери основных функций безопасности, например, наличия путей эвакуации. Потеря основных функций безопасности является проектным критерием, и может использоваться в процессе принятия решений относительно технических мероприятий, исключая неоправданные уровни риска при проектировании морских объектов. Этот процесс можно интерпретировать так, что потеря основных функций безопасности является косвенным выражением риска персонала, что очень важно для морских работ в Арктике. Например, когда происходит авария на полностью закрытой платформе, и люди не имеют возможности ее покинуть. Критерий потери основных функций безопасности был разработан исключительно для операций на шельфе.

Матрица риска (матрица последствий и вероятностей) является одним из методов оценки риска (ГОСТ Р ИСО/МЭК 31010-2011 «Менеджмент риска. Методы оценки риска») и иллюстрирует результаты оценки риска в виде таблицы, включающей в качестве строк уровни (ранги) последствий наступления событий (аварийных ситуаций), а в качестве столбцов - уровни (ранги) вероятностей наступления событий (аварийных ситуаций). Категории представления вероятностей и последствий могут быть либо количественными, либо качественными, и часто охватывают последствия для персонала, окружающей среды и экономический ущерб. В матрице рисков при выборе категорий последствий можно отобразить как индивидуальный, так и социальный риск, и даже их сочетание. Матрицы рисков, как и F/N-кривые являются отражением пары «частота-последствие». Однако между ними есть важное различие. Кривые F/N выражают общую частоту, а матрица рисков - распределение вероятностей. Другими словами, в матрице рисков ничего не говорится о вероятности события с определенным количеством смертельных исхо-

дов. Она выражает степень риска, который задается комбинацией частоты и последствия, и позволяет ранжировать риски на низкие, средние и высокие для выбора приоритетных мер по их снижению или для дополнительного анализа риска.

Матрица (карта) риска является простым в использовании и информативным инструментом, позволяющим представлять данные о рисках в комплексной форме, проводить сопоставление рисков различных аварийных ситуаций между собой и с установленными приемлемыми значениями риска.

Применение данного метода оценки наиболее актуально при отсутствии подробной информации, включая статистическую, об авариях и отказах систем, оборудования и устройств, применяемых при МО, а также в случаях, в которых представляется затруднительным воспользоваться другими методами оценки риска.

Матрицы риска можно условно классифицировать в зависимости от размерности матрицы риска и по способу ранжирования вероятности и последствий (ущерба). В мировой практике, включая и Россию, отсутствуют жесткие нормативные требования к применению конкретных видов матрицы риска для различных видов работ и производственной деятельности, в том числе морских операций. В ГОСТ Р ИСО 17776-2012 «Нефтяная и газовая промышленность. Морские добычные установки. Способы и методы идентификации опасностей и оценки риска. Основные положения» представлена типовая матрица риска, дан способ ранжирования вероятностей и последствий АС при эксплуатации морских нефтегазовых сооружений (МНГС), но конкретные указания к ее применению отсутствуют.

Стандарты по оценке риска нефтегазовых (ПАО «Газпром», ПАО «НК «Лукойл», «Сахалин Энерджи» и т.д.), ряда судостроительных и других компаний содержат варианты матрицы риска, учитывающие специфику деятельности соответствующих компаний.

Выбор матрицы риска для анализа риска МО должен учитывать их специфику и отвечать следующим требованиям:

■ размерность матрицы риска должна обеспечивать возможность объективной оценки всех потенциальных АС с некоторым «запасом», создавая разграничение риска реализации одной АС от другой, но с другой стороны - не сильно затрагивать диапазоны уровней вероятности и последствий АС, которые не могут произойти при данной МО при любых обстоятельствах;

Таблица 4. Оценка последствий наступления аварийной ситуации

Table 4. Emergency situation: assessment of consequences

Вероятные последствия

Категория Оценка последствий Влияние на безопасность людей Влияние на окружающую среду (ОС) Материальный и финансовый ущерб Влияние на репутацию

< $10000

1 Пренебрежимо малые (очень низкая) Отсутствие травматизма Без загрязнения Незначительные повреждения оборудования / без перерыва в эксплуатации Отсутствие влияния

Малые (низкая)

Возможность травматизма, не приводящего к потере трудоспособности

Незначительное загрязнение. Время восстановления ОС < 1 месяца (затраты < $1000)

$10 000-100 000$ Непродолжительный

перерыв в работе вследствие аварийной ситуации (не повлекшей повреждений объекта)

Незначительное влияние

Значительные (средняя)

Возможны тяжкие

травмы. Многочисленные незначительные повреждения. Длительная потеря трудоспособности

Значительное загрязнение. Время восстановления ОС > 1 месяца (затраты > $1000)

$100 000-1 000 000 Простой объекта (до нескольких суток) из-за аварии, ремонтные работы, не связанные с корпусными конструкциями

Значительное влияние

Тяжкие (высокая)

Возможность несчастного случая со смертельным

исходом / многочисленных тяжких травм. Одиночные жертвы

Значительное воздействие. Время восстановления ОС > 1 года (затраты > $1 млн)

$1-10 млн Простой объекта (более нескольких суток)

из-за аварии, значительные ремонтные работы корпусных конструкций

Крупные последствия для дальнейшей деятельности

Катастрофические (очень высокая)

Многочисленные жертвы

Катастрофическое воздействие. Глобальная или национальная катастрофа. Время восстановления ОС > 10 лет

>$10 млн Катастрофа - гибель, затопление объекта или его полное конструктивное разрушение

Разрушительные

последствия для деятельности

Таблица 5. Уровень вероятности наступления события Table 5. Probability of risk event

Величина Уровень вероятности наступления события Определение

1 Крайне маловероятное Возможное, но никогда не случавшееся событие при МО

2 Маловероятное Событие, которое не произойдет во время МО

3 Возможное Нечастое событие, которое может случиться во время МО

4 Вероятное Событие, которое может произойти один или несколько раз во время МО

5 Частое Обычное событие, которое может произойти один или более раз при МО

2

3

4

5

(J)

оэ

Таблица 8. Форма реестра для оценки риска морских операций (рекомендуемая) Table 8. Form of the register for risk assessment of marine operations (recommended)

Идентификация риска (опасного события)

Идентификатор

риска (опасного события)

Тип риска (опасного события) (технологический, квалификация

персонала, климатические

условия, организационный, финансовый, репута-ционный)

Название

риска (опасного события)

Описание

риска (опасного события)

Причины

Последствия

Категория риска (очень низкий, низкий, средний, высокий,

очень высокий)

Анализ риска

Первоначальная оценка

Вероятность наступления риска (опасного события), Р

Оценка последствий (ущерба) при наступлении риска, I

Оценка риска, PI

Обобщенный риск (пренебре-жимый, приемлемый, предельно допустимый, недопустимый)

Ранг опасного события в порядке возрастания риска (2-10)

ч тз Этап МО

г

тз СГ ь о го g Продолжение таблицы 8

Контроль и управление риском

Статус мер управления

риском (снижение, минимизация последствий,

передача (страхование), принятие, исключение)

Мероприятия по управлению риском

Владелец риска (лицо, ответственное за управление определенным риском и/или рисками)

(ФИО, должность)

Ответственный за работу

с рисками (идентификация, анализ, оценка, контроль и мониторинг) (ФИО, должность)

Оценка остаточного риска

Вероятность наступления риска (опасного события), Р Оценка последствий (ущерба) при наступлении риска, I Оценка риска, PI

Влияние риска на стоимость

МО (млн руб.)

Влияние риска на сроки МО (дней)

Сроки проведения мероприятий

Начало

Конец

Примечание

Этап МО

=i i

S > Z

П> СП

го S

и

П> 2 QJ

* I

п>

£ * Ш QJ

СГ\ "о

п> 5

w s

о х

э -

03 £ >

■ временные периоды при определении вероятности наступления АС должны, с одной стороны, коррелироваться с длительностью МО, с другой стороны, предусматривать возможность реализации данной АС при проведении МО с учетом практики компании-оператора, судоходства в регионе и внешних условий в районе проведения МО в целом;

■ тяжесть последствий АС при проведении МО должна ранжироваться (штрафные выплаты, репутация и т.д.) для различных объектов (субъектов) воздействия (персонал, окружающая среда, компания-оператор), это позволяет наиболее полно оценить возможный ущерб.

С использованием ГОСТ ИСО 17776-2012 (Приложение А) проведено ранжирование вероятностей и последствий АС (табл. 4-5) и предложен вид матрицы риска (табл. 6-7, см. вклейку) для проекта части VI «Оценка безопасности» новой редакции «Правил разработки и проведения морских операций» Российского морского регистра судоходства.

Для проведения оценки риска МО выбрана матрица риска вида, приведенного в табл. 6-7.

Предложенный вариант для использования в анализе риска МО матрицы риска:

■ имеет размерность (5*5), что обеспечивает широкий диапазон ранжирования вероятности и последствий АС и оценки результатов;

■ позволяет оценить риск как кратковременных МО (швартовка, погрузка, заводка якорей), так и длительных операций продолжительностью до нескольких недель;

■ позволяет оценивать последствия (ущерб) АС для персонала, окружающей среды и компании-оператора.

Данный вид матрицы риска применен для оценки риска МО с МЛСП «Приразломная», при буксировке опорных оснований (ОО) платформ для проектов «Сахалин 1 и 2» и др.

Результаты анализа риска могут также быть представлены в виде реестра риска.

Реестр риска содержит данные по идентификации, описанию опасных событий, оценке их риска, предполагаемого ущерба, вероятности и риска, данные о возможных последствиях воздействия опасных событий при проведении МО. В реестр риска также включают мероприятия по управлению риском, а также оценки остаточного риска после выполнения данных мероприятий и т. д.

Форма реестра риска утверждается руководителем организации, выполняющей МО, и согласуется проектантом с владельцами объектов МО и судов, участвующих в МО [ГОСТ Р 51901.222012]. Форма реестра для оценки риска морских операций (рекомендуемая) представлена в табл. 8. Результаты оценки риска МО (рис. 4) представлены в табл. 9-10.

Возможным последующим этапом работ по актуализации требований к оценке безопасности в Правилах по нефтегазовому оборудованию ПНК/ПБУ/МСП (Часть X), Правилах классификации и постройки подводных добычных комплексов (Часть XIII) Правилах классификации и постройки морских подводных трубопроводов МПТ (Раздел 10 Части I, Приложения 2 и 3) является достижение их концептуальной идентичности. Необходимо дальнейшее расширение номенклатуры рассматриваемых при анализе АС факторов риска и КДБ, затрагивающих работу оборудования и раз личных систем,

Рис. 4. Расположение объектов морской операции при выводе опорного основания из сухого дока: а) ситуационный план; б) схема расположения объектов;

1 - стенка сухого дока; 2 - лебедка сухого дока; 3 - швартовый канат; 4 - опорное основание; 5 - брага; 6 - ворота сухого дока; 7 - буксирный трос; 8 - буксир; 9 - буксирная лебедка

Fig. 4. Leading a substructure from the dry dock: arrangement of the marine operation objects: a) situational plan; b) layout of objects

Таблица 9. Оценка риска для проекта буксировки объекта

Table 9. Risk assessment for the object towing plan

№ п/п

Название сценария

Уровень вероятности

Выводы экспертов

Уровень последствий

Выводы экспертов

1 Нарушение герметичности, просачивание воды в балластную систему (трубы, заглушки, клапаны) через сварные и фланцевые соединения

Крайне После проведения всех Пренебрежимо маловероятное надлежащих проверок малые (1) герметичности крайне (1)

маловероятное событие

Последствия просачивания воды (разгерметизации) пренебрежимо малы

2 Выход из строя

элементов буксирного и швартовного устройства. Обрыв буксирной линии

Крайне При проведении МО маловероятное при безопасных метео-(1) условиях и соблюдении

установленной скорости

буксировки крайне маловероятное событие

Значительные После обрыва буксирной (3) линии возможен неконтро-

лируемый дрейф объекта в узком канале, что может вызвать значительные повреждения конструкций установки и длительную приостановку МО (до 2 дней)

Выход из строя судна-буксировщика

Крайне маловероятное (1)

Крайне маловероятное событие при соблюдении надлежащих мер безопасности и наличии на судне-буксировщике опытного экипажа

Малые -значительные (2-3)

Выход из строя буксирного

судна вызовет паузу (1-2 дня) в проведении МО (ремонт или привлечение нового судна)

Повреждения, вызванные падением / смещением внутри объекта оборудования, конструкций, фундаментов, груза и др.

Крайне маловероятное (1)

Крайне маловероятно, так как все элементы конструкций должны быть надлежащим образом закреплены

Пренебрежимо малые - малые (1-2)

Повреждения могут вызвать небольшой перерыв в проведении МО (до 1 дня)

Повреждения объекта, вызванные падением внешних объектов (вертолет, самолет, груз)

Крайне маловероятное (1)

Практически невероятное событие

Варьируются в больших пределах

Сложно определить

Повреждения, вызванные касанием грунта

Маловероятное (2)

Событие, которое не произойдет при соблюдении режима буксировки и правил безопасности мореплавания, но может иметь место при нарушениях вышеуказанного

Пренебрежимо малые (1)

Касание грунта не вызовет никаких серьезных повреждений объекта и не повлияет на план проведения МО

Посадка на мель

Маловероятное (2)

Аналогично п. 6

Значительные (3)

Посадка на мель потребует привлечение судов и плавсредств для снятия с грунта объекта, что вызовет приостановку МО

Повреждения, вызванные столкновением с другим судном / опасным дрейфующим объектом

Крайне маловероятное (1)

Учитывая то, что во время проведения МО все движение в канале будет приостановлено, событие весьма маловероятно

Варьируются (1-3)

При возникновении подобного события возможны повреждения конструкций объекта, в том числе и значительные

Навал буксира на объект

Крайне маловероятное (1)

Маловероятное, но имеющее место на практике событие, возникающее при ошибке судовождения в узкостях и каналах

Малые При установленной

(2) скорости буксировки навал

не вызовет никаких повреждений объекта

3

4

5

6

7

8

9

Таблица 10. Оценка риска морской операции вывода опорного основания из сухого дока

Table 10. Risk assessment for superstructure lead-out of the dry dock

№ п/п Потенциальная авария / нежелательное событие Вероятность события (уровень), P Серьезность воздействия (уровень), I Оценка риска уровня, P х I Отв. лицо* Действия по снижению / устранению риска

1 Последствия аварии / нежелательного события (посадка ОО на грунт / столкновение) высокий

Влияние на объекты МО

1.1 Обрыв троса буксира 1 2 2 LTO Проверка соответствия спецификаций судов. Проверка пригодности буксиров. Анализ технических характеристик буксировочного оборудования (систем). Проведение инструктажа персонала и экипажей судов. Проведение совещания с руководителем буксировки. Проверка соответствия заявленных в проекте методов проведения операций. Необходимые справочные документы: ■ спецификация буксирного судна; ■ классификационное свидетельство судна; ■ план проведения операций вывода ОО из дока; ■ руководство по безопасности МО.

1.2 Неуправляемое отсоединение швартова 1 2 2 LTO Анализ технических характеристик швартовного оборудования (систем). Проведение инструктажа персонала и экипажей судов. Проведение совещания с руководителем буксировки. Осуществление контроля натяжения швартовных тросов. Анализ реакции на отсоединение швартовного троса. Проверка соответствия заявленных в проекте методов проведения операций. Необходимые справочные документы: ■ план проведения операций вывода ОО из дока.

1.3 Неуравновешенность швартовной системы во время движения 1 2 2 LTO Анализ технических характеристик швартовного оборудования (систем). Проверка соответствия заявленных в проекте методов проведения операций. Осуществление контроля натяжения швартовных тросов. Анализ реакции на отсоединение швартовного троса. Необходимые справочные документы: ■ план проведения операций вывода ОО из дока.

Таблица 10. Продолжение

№ п/п Потенциальная авария / нежелательное событие Вероятность события (уровень), Р Серьезность воздействия (уровень), I Оценка риска уровня, Р х I Отв. лицо* Действия по снижению / устранению риска

1.4 Повреждение энергетической установки судна 1 2 2 ЬТО Проверка соответствия спецификаций судов. Проверка пригодности буксиров. Проведение инструктажа персонала и экипажей судов. Проведение совещания с руководителем буксировки. Проверка соответствия заявленных в проекте методов проведения операций. Необходимые справочные документы: ■ спецификация буксирного судна; ■ классификационное свидетельство судна; ■ план проведения операций вывода ОО из дока; ■ руководство по безопасности МО.

1.5 Авария судовой лебедки 2 4 8 ЬТО Осмотр буксирной лебедки и буксирного устройства (системы). Проведение совещания с руководителем буксировки. Проверка соответствия заявленных в проекте методов проведения операций. Необходимые справочные документы: ■ спецификация буксирного судна; ■ классификационное свидетельство судна; ■ план проведения операций вывода ОО из дока.

1.6 Проблема языка / связи 2 3 6 ЬТО Проведение инструктажа персонала и экипажа судов. Проведение совещания с руководителем буксировки. Необходимые справочные документы: ■ план проведения операций вывода ОО из дока; ■ руководство по безопасности МО.

1.7 Помехи морскому транспортному движению в порту 2 3 6 ЬТО Проведение МО в дневное время. Обеспечение связи и обмена информацией с офисом порта. Информирование офиса порта во время выполнения операций. Передача радиосообщений относительно безопасности. Проверка соответствия заявленных в проекте методов проведения операций. Необходимые справочные документы: ■ план проведения операций вывода ОО из дока.

* ЬТО - Ьеа<!ег о!" орегаИоп.

выполнения инструкций по их эксплуатации, а также условий, в которых находится производственный персонал на морском объекте (условий обитания), его профессиональную подготовку и психофизиологическое состояние (человеческий фактор). В проекте FAROS [8] предпринята попытка разработки модели оценки риска, связывающей влияние человеческого фактора при возникновении АС, таких как столкновение судов, посадка на мель, пожар и т.д. с условиями обитания для персонала на морских объектах.

При продолжении работ по формированию методического подхода к оценке риска необходима более корректная оценка ущерба от возможных АС, оценка эффективности мероприятий по их предупреждению и ликвидации. При этом может рассматриваться экономическая эффективность затрат по методу «затраты - выгода» (Cost Benefit Analysis -CBA), когда экономическую эффективность оценивают только по соотношению вложенных и полученных денежных средств. Но более актуальным на настоящий момент является экономический анализ по методу «затраты - результативность», который предполагает сравнение вариантов расходования средств на мероприятия по предупреждению, ликвидации аварий, снижению риска их возникновения до приемлемого уровня. Полученный от проведения конкретных мероприятий по снижению риска эффект в стоимостном выражении сравнивается с затратами на проведение самих мероприятий. При определении приоритета мер по снижению риска выбирается не максимальный эффект, не минимальные вложения, а максимальная удельная эффективность - отношение эффекта к затратам.

В мировой практике для социально-экономической оценки рисков наиболее часто применяется анализ издержек и результативности - Cost Effectiveness Analysis (CEA), где в качестве количественного показателя используется отношение стоимости мероприятий по снижению риска потери человеческой жизни к величине уменьшения этого риска, измеренного в числе смертельных случаев (Implied Cost of Averting a Fatality - ICAF). По данным IMO для морского транспорта ICAF равен $3 млн. По другим источникам величина ICAF находится в пределах $0,65-7 млн [9]. Для решения задач по оценке риска МО для отечественных судов ICAF оценивается в размере $1 млн.

Учет различных КДБ, основанных на применении показателей риска, позволяет повысить безопасность проектов морских операций, выбрать наиболее эффективный и безопасный вариант их

проведения, что особенно актуально в районах арктических морей со сложными климатическими,

гидрографическими и ледовыми условиями.

Библиографический список

References

1. MSC-MEPC.2/Circ.12/ Rev.1 18 June 2015 Revised guidelines for formal safety assessment (FSA) for use in the IMO rule-making process.

2. Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ. СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2014. [Rules for Classification, Construction and Equipment of Drilling Floating Units and Fixed Marine Platforms. St. Petersburg: Russian Maritime Register of Shipping, 2014].

3. Vinnem J.-E. Offshore Risk Assessment. Vol. 1. Principles, Modelling and Applications of QRA Studies / The Faculty of Science and Technology. Stavanger: University of Stavanger, 2014.

4. Comparative assessment report for SNS. Phase 1. Project BMT Cordah Ltd, 2015.

5. Risk analysis of decommissioning activities. Joint Industry Project. ST-20447-RA-1-Rev 03. Main Report, 2005.

6. SchofieldS.L. A framework for offshore risk criteria, 1993.

7. Быков A.A., Акимов В.А., Фалеев М.И. Нормативно-экономические модели управления риском // Проблемы анализа риска. 2004. Т. 1. № 2. С. 125-137. [A. Bykov, V. Akimov, M. Faleev. Regulatory and economic models of risk management // Issues of Risk Analysis. 2004. 2(1): 125-137. (in Russian)].

8. Consortium of EU project FAROS (2012-2015). Final Report. [Электрон. ресурс] / Сайт FAROS Project. URL: http://www.faros-project.eu.

9. Егоров Г.В. Теория риска в морской деятельности. СПб.: Морское Инженерное Бюро - СПб, 2016. [G. Yegorov. Risk theory in marine activities. St. Petersburg, Marine Engineering Bureau, 2016. (in Russian)].

Сведения об авторах

Вальдман Николай Александрович, к.т.н., начальник сектора ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196158, Россия, Санкт-Петербург, Московское шоссе, д. 44. Телефон: 8 (812) 415-45-58; e-mail: [email protected].

Жарких Наталья Викторовна, инженер 1 категории ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196158, Россия, Санкт-Петербург, Московское шоссе, д. 44. Телефон: 8 (812) 415-45-58; e-mail: [email protected]. Карев Владимир Анатольевич, начальник отдела ФАУ «Российский морской регистр судоходства». 191186,

Россия, Санкт-Петербург, Дворцовая набережная, 8. Телефон: 8 (812) 380-19-54; e-mail: [email protected].

About the authors

Valdman, Nikolay A., Cand. Tech. Sc., Head of Sector, KSRC, address: 44, Moskovskoye sh., St. Petersburg, Russia, post code 196158. Tel.: 8 (812) 415-45-58; e-mail: [email protected].

Zharkih, Natalya V., 1st category engineer KSRC, address: 44, Moskovskoye sh., St. Petersburg, Russia, post code 196158. Tel.: 8 (812) 415-45-58; e-mail: [email protected].

Karev, Vladimir A., Head of Department, Russian Maritime Register of Shipping, address: 8, Dvortsovaya Embankment, St. Petersburg, Russia, post code 191186. Tel.: 8 (812) 380-19-54; e-mail: [email protected].

Поступила / Received: 21.04.17 Принята в печать / Accepted: 27.04.17 © Коллектив авторов, 2017