ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.08.2024
Просмотров: 173
Скачиваний: 0
безопасности |
занимается |
Совет |
БезопасностиРФ |
. Существует |
||
федеральная целевая научно-техническая подпрограмма «Безопасность» |
||||||
- проведения |
фундаментальныхи |
прикладных исследованийп |
о всем |
|||
основным |
аспектам |
безопасности |
разнообразных |
систем |
||
жизнеобеспечения, сооружений, конструкцийи |
машин, осуществляемая |
под общим руководством Минлромнауки и РАН. Отдельными аспектами проблемы безопасности занимаются научно-исследовательские,
проектные и производственные организации Минобороны, Минатома,
МЧС, Газпром,РА О ЕЭС, МГТС, Транснефть, Роснефтегазстрой, вузы страны и отраслевые НИИ.
К настоящему времени появился ряд документов Правительства
РФи федеральных органов власти, которых заложены законодательные
инормативные основы обеспечения безопасности сложных
потенциально-опасных объектов. Проводятся исследования области создания нормативной базы обеспечения анализа риска, проведен анализ структуры природного и техногенного риска, разработаны экспертные системы и системы оптимизации мониторинга различных объектов, основанные на минимизации риска их эксплуатации, а также работы по экологической безопасности и оценке экологических последствий крупных аварий на нефтепроводах.
Общегосударственные нормативные документы практически всех промышленно развитых стран предписывают необходимость проведения анализа риска, но не требуют строгого следования определенным методам анализа риска, оставляя за предпринимателями-владельцами производств право создания своих нормативов, которые, однако, должны учитывать общие требования общегосударственных стандартовВ.
большинстве зарубежных документов, посвященных применению
анализа риска, разрешаетсян а усмотрение предпринимателя использовать одинил и несколькои з следующих методов анализа
опасностии |
риска: «что будет, если? (What- |
If)»; проверочный лист |
(Check list); комбинацию этих двух методов; анализ опасностии работоспособности (HAZOP - Hazard and Operability Study); анализ
видов и последствий отказов (FMEA - Failure Mode and Effects Analysis);
количественный |
анализ |
вида, последствий |
критичности |
отказа |
||
(FMECA- |
Failure Modean |
d Event Criticaiity Analysis); анализ |
дерева |
|||
отказов (FTA- |
Fault Tree Analysis); анализ дереву событий (ETA- |
Event |
Tree Analysis); анализ слоев безопасности (защиты) (SLASafety Layers Analysis) и, наконец, полный количественный анализ риска (QRA —
97
Quantitative Risk Analysis), Из всех перечисленных только QRA является чисто количественным методом, FMECA, HAZOP,FTиAЕТ А являются таковыми только частично. Собственник (предприниматель) свободен в выборе метода анализа риска, однако при этом выбранный им метод
должен быть научно обоснован (повторяеми |
проверяем), |
соответствовать рассматриваемой системе, давать прозрачные, легко понимаемые результаты и позволять создавать системы управления риском.
Количественный анализ риска (КАР) — это метод определения показателя эксплуатационных возможностей относительно данного уровня безопасностиил и заданной целиО. н сначалабы л разработанка к инструмент для оценки крупномасштабных аварий, которые по своей природе достаточно редки и потому частота их возникновения и последствия не могут быть определены на основании одних лишь статистических методов. Этот метод в настоящее время широко
используетсяв |
|
ядернойи |
химической промышленностиСШ |
Аи |
Европы, |
||||
являясь наиболее универсальным и исчерпывающим видом оценки |
|||||||||
безопасностиВ. |
России |
методКА |
вР |
наиболее |
развитом |
виде |
|||
применяетсяв |
ядерной энергетикеи |
известенкаВАк Б- вероятностный |
|
|
|||||
анализ безопасности [8]. |
|
|
|
|
|
|
|
||
МетодКА |
Р |
рассматриваетвс |
е |
возможные случаиил |
и аварии из-за |
||||
какой-либо деятельности и оценивает вероятность или частоту каждого |
|||||||||
такого события |
связанные |
ними последствия |
через |
количество |
|||||
несчастных случаев. Полученная информация затем может быть |
|||||||||
суммирована и представлена в удобном виде. Классическая схема |
|||||||||
количественной оценки рисков представлена на рис. 3.3.1. |
|
|
|||||||
В данном пособии подробнов |
разделе5 |
будет рассмотрен только |
КАР как основной, наиболее перспективный и точный метод
обеспечения безопасности больших систем.
98
|
9 |
Оценка частоты |
X |
|
(вероятности) |
||
Xх |
проявления каждой |
||
S |
|
опасной ситуации |
|
Определение |
|
|
|
полной группы |
|
|
(Менка рисков |
опасных |
|
|
каждого отказа |
ситуаций |
|
Оценка |
X ——————————— |
\^ |
|
||
последствий |
|
||
каждого отказа |
|
Рис. 3.3.1. Схема количественной оценки риска
3.4 Показатели безопасности
3,4.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ ОБЪЕКТА
Уровень (меру количественной оценки) безопасности можно
выразить специальными показателями. Однако довольно трудно ввести
такие показатели, которые были ы |
естественными, |
интуитивно |
|
|||||
понятными и безоговорочно принимались специалистами. |
|
|
||||||
Для того чтобы ввести показатели безопасности технических |
|
|||||||
объектов, предлагается следующая схема рассуждений. Разобьемвс е |
|
|||||||
аварийные |
состояния,в |
которых может |
находиться объект,ндва |
е |
||||
группыВ. |
первую |
включимт |
е состояния,пр и |
которыхн |
е возникает |
|||
угрозыдл я людейи окружающей |
среды,ав о вторую-те |
в, которых |
|
|
||||
такая угроза возникает. Состояния второй группы называются отказами |
|
|||||||
по безопасностиКа. ки |
любые отказы, отказып о |
безопасности являются |
|
|||||
случайными событиями,аи х |
длительность |
последствия могут быть |
|
|||||
охарактеризованы случайными величинами. Все те числовые |
|
|||||||
характеристики, которые введены в теории вероятностей для случайных |
|
событий и величин, можно использовать в качестве показателей
безопасности. Рассмотрим их на конкретном примере [8].
Например, разрывы магистральных трубопроводов являются отказами, влекущими за собой (или способными повлечь) тяжелые последствия, о есть отказамип о безопасности. Наиболее часто
употребляются следующие показатели: вероятность безотказной работы,
среднее время безотказной работы и параметр потока отказов [12].
99
Вероятность безотказной работы - вероятность того, чю за
рассматриваемый промежуток времени t отказ не возникает
Л(0 = /»{<?* г}
Здесь - время между двумя последовательными отказами, а ?{•}
- вероятность события {•}. |
|
Среднее время безотказной работы— |
математическое ожидание |
ос
= М: = \R(f)dt
Наиболее часто для характеристики линейной части трубопровода
используется удельный(н а единицу длины) параметр потока отказов w, который называют также удельной интенсивностью отказов,ил и
частотой отказовДл . я оценки параметра подсчитывают общее число
отказов за год Л^и делят на суммарную длину L трубопроводов в 1000 км
со =NI L(\l тыс.км -год)
Учитывая, что для трубопроводных систем среднее время
безотказной работы Т много больше среднего времени ремонта, w(r) можно выразить через вероятность безотказной работы
3.4.2 УЩЕРБ
Для измерения последствий отказов по безопасности могут быть
использованы ущербы. Обозначим через |
rj материальный ущерб |
вследствие одного отказа (выраженный, |
например, в денежном |
эквиваленте), через rjj ~ количество отказов в год t, через Т - срок жизни
объекта. Тогда средний удельный (на один отказ) ущерб равен:
а средний ущерб (за весь жизненный цикл)
100
Однакопр и исследовании безопасности трубопроводных систем
пользоваться понятием ущерба надо с большой осторожностью. Количественное определение ущербов встречает серьёзные трудности.
Оценка вероятности угрозн е может базироватьсян а статистическом
материале из-за того, что наиболее существенные угрозы редко
проявляются. Собственно ущербы при реализации каждой угрозы также
не могут быть полученыс |
приемлемой степенью |
достоверностип о |
нескольким причинам: |
|
|
• масштабы разрушений, количество жертви |
другие негативные |
проявления зависято т множества случайных факторов: места, времени, погодных условий и т.д.,
•помимо прямого ущерба, как правило, возникают также косвенные ущербын е тольков экономической, о такжев социальнойи экологической сфере,
•социальные и экологические ущербы трудно свести к денежному
эквиваленту.
При этом необходимо учитывать, что совокупность
экономического |
социального ущербан |
е |
является |
чисто |
арифметической, |
представляет собой системное объединение |
потому |
||
может оказаться |
значительно больше простой |
суммы. Например, |
нарушение экологического равновесия в экосистемах высокого иерархического уровня может вызвать учащение стихийных бедствий, которые приведутк материальным потерям,в свою очередь отражающимся на социальном развитии, а снижение темпов последнего, ведя к недостаточности информации, в том числе об окружающей среде, вновь повлечет за собой негативные последствия в материальной и экологической сферах.
Следует различать прямой и косвенный ущербы. Прямой ущерб
возникает от непосредственного разрушения материальных ценностей, ухудшения условий ведения сельского хозяйства, неблагоприятного воздействия на здоровье человека и состояние природной среды
техногенныхи экологических факторов (аварий, стихийных бедствийи
катастрофит . п.). Этот прямой ущерб может возрастив результате
косвенных причин, связанных с его отрицательным воздействием на
производительные силы оощества или техногенными цепными
реакциями, идущими непосредственно в природной среде и
обусловленными межкомпонентнымии межэлементными
ландшафтными связями.
Наконец, при оценке ущерба необходимо учесть и фактор времени. Так, помимо ущерба, появляющегося в момент воздействия того или иного опасного фактора, возможен также и отложенный
(латентный) ущерб, проявляющийся лишь со временем, особенно часто
при воздействии на здоровье человека и природные экосистемы,
(например, при воздействии малых доз радиационного облучения). Кроме того, многие виды хозяйственной деятельности сопровождаются
нанесением ущербав |
течение всего периода е осуществления |
(например, загрязнение окружающей среды в процессе эксплуатации промышленных объектов)В . некоторых случаях ущерб продолжает
иметь место и после прекращения того или иного вида ;6зяйственной
деятельности (например,в следствие эрозии засоления почв). Наконец,
во всех этих случаях ущерб окружающей среде необходимо рассматриватьв пределах обусловленного времени:о н может бытьн е ощутим в течение короткого периода и стать даже катастрофическим по
прошествии продолжительного срока. Таким образом, главной причиной
интереса к фактору времени в данном случае является то, что оценка
величины или значимости конкретного ущерба сильно зависит от того,
когда он проявляется. Это очевидно прежде всего в отношении экономического ущерба. Понятно,чт о затратыв1 0 млн. руб., которые
необходимо сделать завтра, менее желательны, чем такие же затраты
через несколько лет. Далее, не вдаваясь в моральную сторону дела,
авария, повлекшая гибель5 человек, представляется менее трагичной, если она произойдет в более отдаленном будущем, а не в ближайшее
время. Одним из методов, который можно использовать при оценке величины ущерба с учетом фактора времени, является метод дисконтирования [9].
102
3.4.3. МЕРОПРИЯТИЯп о ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ
Формально обоснование мероприятий по обеспечению безопасности можно провести, основываясь а экономических
критерияхДл. я объяснения идеи предположим,чт о затратыS н а
реализацию мероприятий зависят от некоторого показателя х, возрастая
вместе с этим показателем. С другой стороны, чем выше показатель х, тем меньше ожидаемый ушерб Y(x). Можно себе представлять, что х
(объёмы реконструкции (в физическом измерении), направленной на повышение безопасности системы трубопроводов. Ситуация иллюстрируется рис. 3.4.1. Казалось бы, соразмеряя затраты и ущерб,
целесообразно исходитьи з критерия наименьших суммарных потерь:
S(x) + Y(x) -> min |
(A) |
S,Y |
S (x) + Y (x) |
|
X0,7
Рис. З.4.1. Схема минимизации затрати ущербов
Решение задачи(А ) даёт оптимальное значение параметрах х= .
Ожидаемый ущерб (математическое ожидание ущерба) является функцией детерминированной. Однако ущерб т| - случайная величина. Причем для трубопроводных систем, таких как единая система газоснабженияил и единая система нефтеснабжения, характерны маловероятные отказы, которые чреваты катастрофическими
103