МЕтодические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов

1. Область применения

1.1. Настоящие «Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов» (далее – Методические указания) устанавливают методические принципы, термины и понятия анализа риска, общие требования к процедуре и оформлению результатов, а также представляют основные методы анализа опасностей и риска аварий на опасных производственных объектах.

1.2. Методические указания разработаны в соответствии с требованиями и в развитие следующих документов:

Федеральный закон «О газоснабжении в Российской Федерации»» (принят Государственной Думой 12 марта 1999 г.);

РД 03-315-99. Положение о порядке оформления декларации промышленной безопасности и перечне сведений, содержащихся в ней. Утверждено постановлением Госгортехнадзора России от 07.09.99 № 66. Зарегистрировано Минюстом РФ 07.10.99, регистрационный № 1926 (Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти от 25.10.99 № 43).

1.3. Методические указания предназначены для специалистов организаций, осуществляющих проектирование и эксплуатацию опасных производственных объектов, экспертных и страховых организаций, разработчиков деклараций промышленной безопасности и специалистов в области анализа риска.

2. Основные определения

В целях настоящего документа применяются следующие определения:

2.1. Авария – разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ (ст. 1 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97).

2.2 Анализ риска аварии – процесс идентификации опасностей и оценки риска аварии на опасном производственном объекте для отдельных лиц или групп людей, имущества или окружающей природной среды.

2.3 Идентификация опасностей аварии – процесс выявления и признания, что опасности аварии на опасном производственном объекте существуют, и определения их характеристик.

2.4 Опасность аварии – угроза, возможность причинения ущерба человеку, имуществу и(или) окружающей среде вследствие аварии на опасном производственном объекте. Опасности аварий на опасных производственных объектах связаны с возможностью разрушения сооружений и (или) технических устройств, взрывом и (или) выбросом опасных веществ с последующим причинением ущерба человеку, имуществу и (или) нанесением вреда окружающей природной среде.

2.5 Опасные вещества – воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные, высокотоксичные вещества и вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды, перечисленные в приложении 1 к Федеральному закону «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97.

2.6 Оценка риска аварии – процесс, используемый для определения вероятности (или частоты) и степени тяжести последствий реализации опасностей аварий для здоровья человека, имущества и/или окружающей природной среды. Оценка риска включает анализ вероятности (или частоты), анализ последствий и их сочетания.

2.7 Приемлемый риск аварии – риск, уровень которого допустим и обоснован исходя из социально-экономических соображений. Риск эксплуатации объекта является приемлемым, если ради выгоды, получаемой от эксплуатации объекта, общество готово пойти на этот риск.

2.8 Риск аварии – мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий. Основными количественными показателями риска аварии являются:

Технический риск – вероятность отказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за определенный период функционирования опасного производственного объекта;

Индивидуальный риск – частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых факторов опасности аварий;

Потенциальный территориальный риск (или потенциальный риск) – частота реализации поражающих факторов аварии в рассматриваемой точке территории;

Коллективный риск – ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенный период времени;

Социальный риск, или F/N кривая – зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации опасностей;

Ожидаемый ущерб – математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии, за определенный период времени.

2.9. Требования промышленной безопасности – условия, запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержащиеся в федеральных законах и иных нормативных правовых актах Российской Федерации, а также в нормативных технических документах, которые принимаются в установленном порядке и соблюдение которых обеспечивает промышленную безопасность (ст. 3 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97).

2.10. Ущерб от аварии - потери (убытки) в производственной и непроизводственной сфере жизнедеятельности человека, вред окружающей природной среде, нанесенные в результате аварии на опасном производственном объекте и исчисляемые в денежном эквиваленте.

3. Общие положения

3.1. Анализ риска аварий на опасных производственных объектах (далее – анализ риска) является составной частью управления промышленной безопасностью. Анализ риска заключается в систематическом использовании всей доступной информации для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий.

3.2. Результаты анализа риска используются при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономическом анализе безопасности по критериям «стоимость – безопасность – выгода», оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и при других процедурах, связанных с анализом безопасности.

3.3. Настоящие Методические указания являются основой для разработки методических документов (отраслевых методических указаний, рекомендаций, руководств, методик и т.п.) по проведению анализа риска на конкретных опасных производственных объектах.

3.4. Настоящие Методические указания не определяют необходимость, периодичность проведения анализа риска, а также конкретные уровни и критерии приемлемого риска. Конкретные требования к анализу риска, при необходимости, могут уточняться нормативными документами, отражающими специфику опасных производственных объектов.

3.5. Основные задачи анализа риска аварий на опасных производственных объектах заключаются в представлении лицам, принимающим решения:

объективной информации о состоянии промышленной безопасности объекта,

сведений о наиболее опасных, «слабых» местах с точки зрения безопасности,

4. порядок проведения анализа риска

4.1. Основные этапы анализа риска

4.1.1. Процесс проведения анализа риска включает следующие основные этапы:

Планирование и организация работ;

Идентификация опасностей;

4.1.2. Каждый этап анализа риска следует оформлять в соответствии с требованиями п. 6.

4.2. Планирование и организация работ

4.2.1. На этапе планирования работ следует:

Определить анализируемый опасный производственный объект и дать его общее описание;

Описать причины и проблемы, которые вызвали необходимость проведения анализа риска;

Подобрать группу исполнителей для проведения анализа риска;

Определить и описать источники информации об опасном производственном объекте;

Указать ограничения исходных данных, финансовых ресурсов и другие обстоятельства, определяющие глубину, полноту и детальность проводимого анализа риска;

Четко определить цели и задачи проводимого анализа риска;

Обосновать используемые методы анализа риска;

Определить критерии приемлемого риска.

4.2.2. Для обеспечения качества анализа риска следует использовать знание закономерностей возникновения и развития аварий на опасных производственных объектах. Если существуют результаты анализа риска для подобного опасного производственного объекта или аналогичных технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, то их можно применять в качестве исходной информации. Однако при этом следует показать, что объекты и процессы подобны, а имеющиеся отличия не будут вносить значительных изменений в результаты анализа.

4.2.3. Цели и задачи анализа риска могут различаться и конкретизироваться на разных этапах жизненного цикла опасного производственного цикла.

4.2.3.1. На этапе размещения (обоснования инвестиций или проведении предпроектных работ) или проектирования опасного производственного объекта целью анализа риска, как правило, является:

Выявление опасностей и априорная количественная оценка риска с учетом воздействия поражающих факторов аварии на персонал, население, имущество и окружающую природную среду;

Обеспечение учета результатов при анализе приемлемости предложенных решений и выборе оптимальных вариантов размещения опасного производственного объекта, применяемых технических устройств, зданий и сооружений опасного производственного объекта с учетом особенностей окружающей местности, расположения иных объектов и экономической эффективности;

Обеспечение информацией для разработки инструкций, технологического регламента и планов ликвидации (локализации) аварийных ситуаций на опасном производственном объекте;

Оценка альтернативных предложений по размещению опасного производственного объекта или техническим решениям.

4.2.3.2. На этапе ввода в эксплуатацию (вывода из эксплуатации ) опасного производственного объекта целью анализа риска может быть:

Выявление опасностей и оценка последствий аварий, уточнение оценок риска, полученных на предыдущих этапах функционирования опасного производственного объекта;

Проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности,

Разработка и уточнение инструкций по вводу в эксплуатацию (выводу из эксплуатации).

4.2.3.3. На этапе эксплуатации или реконструкции опасного производственного объекта целью анализа риска может быть:

Проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности;

Уточнение информации об основных опасностях и рисках (в том числе при декларировании промышленной безопасности);

Совершенствование инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию, планов ликвидации (локализации) аварийных ситуаций на опасном производственном объекте;

Оценка эффекта изменения в организационных структурах, приемах практической работы и технического обслуживания в отношении совершенствования системы управления промышленной безопасностью.

4.2.4. При выборе методов анализа риска следует учитывать цели, задачи анализа, сложность рассматриваемых объектов, наличие необходимых данных и квалификацию привлекаемых для проведения анализа специалистов. Приоритетными в использовании являются методические материалы, согласованные или утвержденные Госгортехнадзором России или иными федеральными органами исполнительной власти.

4.2.5. На этапе планирования выявляются управленческие решения, которые должны быть приняты, а также требующиеся для этого исходные и выходные данные.

4.2.6. Основным требованием к выбору или определению критерия приемлемого риска является его обоснованность и определенность. При этом критерии приемлемого риска могут задаваться нормативной документацией, определяться на этапе планирования анализа риска и/или в процессе получения результатов анализа. Критерии приемлемого риска следует определять исходя из совокупности условий, включающих определенные требования безопасности и количественные показатели опасности. Условие приемлемости риска может выражаться в виде условий выполнения определенных требований безопасности, в том числе количественных критериев.

Основой для определения критериев приемлемого риска являются:

Нормы и правила промышленной безопасности или иные документы по безопасности в анализируемой области;

Сведения о произошедших авариях, инцидентах и их последствиях;

Опыт практической деятельности;

Социально-экономическая выгода от эксплуатации опасного производственного объекта;

4.3. Идентификация опасностей

4.3.1. Основные задачи этапа идентификации опасностей – выявление и четкое описание всех источников опасностей и путей (сценариев) их реализации. Это ответственный этап анализа, так как не выявленные на этом этапе опасности не подвергаются дальнейшему рассмотрению и исчезают из поля зрения.

4.3.2. При идентификации следует определить, какие элементы, технические устройства, технологические блоки или процессы в технологической системе требуют более серьезного анализа и какие представляют меньший интерес с точки зрения безопасности.

4.3.3. Результатом идентификации опасностей являются:

Перечень нежелательных событий,

Описание источников опасности, факторов риска, условий возникновения и развития нежелательных событий (например, сценариев возможных аварий);

Предварительные оценки опасности и риска 1 .

4.3.4. Идентификация опасностей завершается также выбором дальнейшего направления деятельности. В качестве вариантов дальнейших действий может быть:

Решение прекратить дальнейший анализ ввиду незначительности опасностей или достаточности полученных предварительных оценок 2 ;

Решение о проведении более детального анализа опасностей и оценки риска;

1 Например, при идентификации опасности, при необходимости, могут быть представлены показатели опасности применяемых веществ, оценки последствий для отдельных сценариев аварий и т.п.

2 В этом случае под идентификацией опасностей подразумевается анализ или оценка опасностей

4.4. Оценка риска

4.4.1. Основные задачи этапа оценки риска связаны с:

1) определением частот возникновения инициирующих и всех нежелательных событий;

2) оценкой последствий возникновения нежелательных событий;

3) обобщением оценок риска.

4.4.2. Для определения частоты нежелательных событий рекомендуется использовать:

Статистические данные по аварийности и надежности технологической системы, соответствующие специфике опасного производственного объекта или виду деятельности;

Логические методы анализа «деревьев событий», «деревьев отказов», имитационные модели возникновения аварий в человеко-машинной системе;

Экспертные оценки путем учета мнения специалистов в данной области.

4.4.2. Оценка последствий включает анализ возможных воздействий на людей, имущество и/или окружающую природную среду. Для оценки последствий необходимо оценить физические эффекты нежелательных событий (отказы, разрушение технических устройств, зданий, сооружений, пожары, взрывы, выбросы токсичных веществ и т.д.), уточнить объекты, которые могут быть подвергнуты опасности. При анализе последствий аварий необходимо использовать модели аварийных процессов и критерии поражения, разрушения изучаемых объектов воздействия, учитывать ограничения применяемых моделей. Следует также учитывать и, по возможности, выявить связь масштабов последствий с частотой их возникновения.

4.4.3. Обобщенная оценка риска (или степень риска) аварий должна отражать состояние промышленной безопасности с учетом показателей риска от всех нежелательных событий, которые могут произойти на опасном производственном объекте, и основываться на результатах:

Интегрирования показателей рисков всех нежелательных событий (сценариев аварий) с учетом их взаимного влияния;

Анализа неопределенности и точности полученных результатов;

Анализа соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности и критериям приемлемого риска.

При обобщении оценок риска следует, по возможности, проанализировать неопределенность и точность полученных результатов. Имеется много неопределенностей, связанных с оценкой риска. Как правило, основными источниками неопределенностей являются неполнота информации по надежности оборудования и человеческим ошибкам, принимаемые предположения и допущения используемых моделей аварийного процесса. Чтобы правильно интерпретировать результаты оценки риска, необходимо понимать характер неопределенностей и их причины. Источники неопределенности следует идентифицировать (например, «человеческий фактор»), оценить и представить в результатах.

4.5.2. Меры по уменьшению риска могут иметь технический и (или) организационный характер. В выборе типа меры решающее значение имеет общая оценка действенности и надежности мер, оказывающих влияние на риск, а так же размер затрат на их реализацию.

4.5.3. На стадии эксплуатации опасного производственного объекта организационные меры могут компенсировать ограниченные возможности для принятия крупных технических мер по уменьшению риска.

4.5.4. При разработке мер по уменьшению риска, необходимо учитывать, что вследствие возможной ограниченности ресурсов, в первую очередь должны разрабатываться простейшие и связанные с наименьшими затратами рекомендации, а также меры на перспективу.

4.5.5. В большинстве случаев первоочередными мерами обеспечения безопасности, как правило, являются меры предупреждения аварии. Выбор планируемых для внедрения мер безопасности имеет следующие приоритеты:

1). меры уменьшения вероятности возникновения аварийной ситуации, включающие:

Меры уменьшения вероятности возникновения инцидента,

Меры уменьшения вероятности перерастания инцидента в аварийную ситуацию;

2). меры уменьшения тяжести последствий аварии, которые, в свою очередь, имеют следующие приоритеты:

Меры, предусматриваемые при проектировании опасного объекта (например, выбор несущих конструкций, запорной арматуры);

Меры, относящиеся к системам противоаварийной защиты и контроля (например, применение газоанализаторов),

Меры, касающиеся готовности эксплуатирующей организации к локализации и ликвидации последствий аварий.

4.5.6. При необходимости обоснования и оценки эффективности предлагаемых мер уменьшения риска рекомендуется придерживаться двух альтернативных целей их оптимизации:

1) при заданных средствах обеспечить максимальное снижение риска эксплуатации опасного производственного объекта;

2) обеспечить снижение риска до приемлемого уровня при минимальных затратах.

4.5.7. Для определения приоритетности выполнения мер по уменьшению риска в условиях заданных средств или ограниченности ресурсов следует:

Определить совокупность мер, которые могут быть реализованы при заданных объемах финансирования;

Ранжировать эти меры по показателю «эффективность-затраты»;

Обосновать и оценить эффективность предлагаемых мер.

5. Методы проведения анализа риска

5.1. При выборе методов проведения анализа риска необходимо учитывать этапы функционирования объекта (проектирование, эксплуатация и т.д.), цели анализа, критерии приемлемого риска, тип анализируемого опасного производственного объекта и характер опасности, наличие ресурсов для проведения анализа, опыт и квалификацию исполнителей, наличие необходимой информации и другие факторы.

Так, на стадии идентификации опасностей и предварительных оценок риска 1 рекомендуется применять методы качественные анализа и оценки риска, опирающиеся на продуманную процедуру, специальные вспомогательные средства (анкеты, бланки, опросные листы, инструкции) и практический опыт исполнителей.

1 Эта стадия может именоваться как анализ опасностей

Практика показывает, что использование сложных количественных методов анализа риска зачастую дает значение показателей риска, точность которых для сложных технических систем невелика. В связи с этим проведение полной количественной оценки риска более эффективно для сравнения источников опасностей или различных вариантов мер безопасности (например, при размещении объекта), чем для составления заключения о степени безопасности объекта. Однако, количественные методы оценки риска всегда очень полезны, а в некоторых ситуациях и единственно допустимы, в частности, для сравнения опасностей различной природы, оценки последствий крупных аварий или для иллюстрации результатов.

Обеспечение необходимой информацией является важным условием проведения оценки риска. Вследствие недостатка статистической данных на практике рекомендуется использовать экспертные оценки и методы ранжирования риска, основанные на упрощенных методах количественного анализа риска. В этих подходах рассматриваемые события или элементы обычно разбиваются по величине вероятности, тяжести последствий и риска на несколько групп (или категорий, рангов), например, с высоким, промежуточным, низким или незначительным уровнем риска. При таком подходе высокий уровень риска может считаться (в зависимости от специфики объекта), неприемлемым (или требующим особого рассмотрения), промежуточный уровень риска требует выполнения программы работ по уменьшению уровня риска, низкий уровень считается приемлемым, а незначительный вообще может не рассматриваться (подробнее см. приложение 2).

5.2. При выборе и применении методов анализа риска рекомендуется придерживаться следующих требований:

Метод должен быть научно обоснован и соответствовать рассматриваемым опасностям;

Метод должен давать результаты в виде, позволяющем лучше понять формы реализации опасностей и наметить пути снижения риска;

Метод должен быть повторяемым и проверяемым.

- «Что будет, если...?»;

Проверочный лист;

Анализ опасности и работоспособности;

Анализ вида и последствий отказов;

Анализ «дерева отказов»;

Анализ «дерева событий»;

Соответствующие эквивалентные методы.

Краткие сведения о методах анализа риска и рекомендации по их применению представлены в приложении 2.

6. Требования к оформлению результатов анализа риска

6.1. Результаты анализа риска должны быть обоснованы и оформлены таким образом, чтобы выполненные расчеты и выводы могли быть проверены и повторены специалистами, которые не участвовали при первоначальном анализе.

6.2. Процесс анализа риска следует документировать. Объем и форма отчета с результатами анализа зависит от целей проведенного анализа риска. В отчет рекомендуется включать (если иное не определено нормативными правовыми документами, например, документами по оформлению деклараций промышленной безопасности):

Титульный лист,

Список исполнителей с указанием должностей, научных званий, организации,

Аннотацию,

Задачи и цели проведенного анализа риска,

Описание анализируемого опасного производственного объекта,

Методологию анализа, исходные предположения и ограничения, определяющие пределы анализа риска;

Описание используемых методов анализа, моделей аварийных процессов и обоснование их применения,

Исходные данные и их источники, в том числе данные по аварийности и надежности оборудования,

Результаты идентификации опасности,

Результаты оценки риска,

Анализ неопределенностей результатов оценки риска,

Обобщение оценок риска, в том числе с указанием наиболее «слабых мест»,

Заключение;

Перечень используемых источников информации.

Показатели риска

Всесторонняя оценка риска аварий основывается на анализе причин возникновения (отказов технических устройств, ошибок персонала, внешних воздействий) и условий развития аварий, поражения производственного персонала, населения, причинения ущерба имуществу эксплуатирующей организации или третьим лицам, вреда окружающей природной среде. Чтобы подчеркнуть, что речь идет об «измеряемой» величине, используется понятие степень риска или уровень риска. Степень риска аварий на опасном производственном объекте, эксплуатация которого связана с множеством опасностей, определяется на основе учета соответствующих показателей риска. В общем случае показатели риска выражаются в виде сочетания (комбинации) вероятности (или частоты) и тяжести последствий рассматриваемых нежелательных событий.

Ниже даны краткие характеристики основных количественных показателей риска.

1. При анализе опасностей, связанных с отказами технических устройств, выделяют технический риск , показатели которого определяются соответствующими методами теории надежности.

2. Одной из наиболее часто употребляющихся характеристик опасности является индивидуальный риск – частота поражения отдельного индивидуума (человека) в результате воздействия исследуемых факторов опасности. В общем случае количественно (численно) индивидуальный риск выражается отношением числа пострадавших людей к общему числу рискующих за определенный период времени. При расчете распределения риска по территории вокруг объекта («картировании риска») индивидуальный риск определяется потенциальным территориальным риском (см. ниже) и вероятностью нахождения человека в районе возможного действия опасных факторов. Индивидуальный риск во многом определяется квалификацией и готовностью индивидуума к действиям в опасной ситуации, его защищенностью. Индивидуальный риск, как правило, следует определять не для каждого человека, а для групп людей, характеризующихся примерно одинаковым временем пребыванием в различных опасных зонах и использующих одинаковые средства защиты. Рекомендуется оценивать индивидуальный риск отдельно для персонала объекта и для населения прилегающей территории, или, при необходимости, для более узких групп, например, для рабочих различных специальностей.

1.3. Другим комплексным показателем риска, характеризующим пространственное распределение опасности по объекту и близлежащей территории, является потенциальный территориальный риск – частота реализации поражающих факторов в рассматриваемой точке территории. Потенциальный территориальный, или потенциальный риск не зависит от факта нахождения объекта воздействия (например, человека) в данном месте пространства. Предполагается, что условная вероятность нахождения объекта воздействия равна 1 (т.е. человек находится в данной точке пространства в течение всего рассматриваемого промежутка времени). Потенциальный риск не зависит от того, находится ли опасный объект в многолюдном или пустынном месте и может меняться в широком интервале. Потенциальный риск, в соответствии с названием, выражает собой потенциал максимально возможной опасности для конкретных объектов воздействия (реципиентов), находящихся в данной точке пространства. Как правило, потенциальный риск оказывается промежуточной мерой опасности, используемой для оценки социального и индивидуального риска при крупных авариях. Распределения потенциального риска и распределение населения в исследуемом районе позволяет получить количественную оценку социального риска для населения. Для этого нужно определить число пораженных при каждом сценарии от каждого источника опасности и затем определить зависимость частоты событий (F), в которых пострадало на том или ином уровне число людей, больше определенного (N), от этого определенного числа людей (социальный риск).

1.4. Социальный риск характеризует масштаб и вероятность (частоту) аварий и определяется функцией распределения потерь (ущерба), у которой есть установившееся название - F/N-кривая 1 . В общем случае в зависимости от задач анализа под N можно понимать и общее число пострадавших, и число смертельно травмированных или другой показатель тяжести последствий. Соответственно, критерий приемлемой риска будет определяться уже не числом для отдельного события, а кривой, построенной для различных сценариев аварии с учетом их вероятности. В настоящее время общераспространенным подходом для определения приемлемости риска является использование двух кривых, когда, например, в логарифмических координатах определены F/N-кривые приемлемого и неприемлемого риска смертельного травмирования. Область между этими кривыми определяет промежуточную степень риска, вопрос о снижении которой следует решать, исходя из специфики производства и региональных условий.

1 в зарубежных работах именуется как кривая Фармера

1.5. Другой количественной интегральной мерой опасности объекта является коллективный риск , определяющий ожидаемое количество пострадавших в результате аварий на объекте за определенный период времени.

1.6. Для целей экономического регулирования промышленной безопасности и страхования важным является такой показатель риска, как статистически ожидаемый ущерб в стоимостных или натуральных показателях (математическое ожидание ущерба или сумма произведений вероятностей причинения ущерба за определенный период на соответствующие размеры этих ущербов).

Характеристика методов анализа риска

Ниже представлена краткая характеристика основных методов, рекомендуемых для проведения анализа риска.

1. Методы «Проверочного листа» и «Что будет, если...?» или их комбинация относятся к группе методов качественных оценок опасности, основанных на изучении соответствия условий эксплуатации объекта или проекта требованиям промышленной безопасности.

Результатом проверочного листа является перечень вопросов и ответов о соответствии опасного производственного объекта требованиям промышленной безопасности и указания по их обеспечению. Метод проверочного листа отличается от «Что будет, если...?» более обширным представлением исходной информации и представлением результатов о последствиях нарушений безопасности.

Эти методы наиболее просты (особенно при обеспечении их вспомогательными формами, унифицированными бланками, облегчающими на практике проведение анализа и представление результатов), нетрудоемки (результаты могут быть получены одним специалистом в течение одного дня) и наиболее эффективны при исследовании безопасности объектов с известной технологией.

2. «Анализ вида и последствий отказов» (АВПО) применяется для качественного анализа опасности рассматриваемой технической системы 1 . Существенной чертой этого метода является рассмотрение каждого аппарата (установки, блока, изделия) или составной части системы (элемента) на предмет того, как он стал неисправным (вид и причина отказа) и какое было бы воздействие отказа на техническую систему.

1 Под технической системой в зависимости от целей анализа могут пониматься как совокупность технических устройств, так и отдельные технические устройства или их элементы.

Анализ вида и последствий отказа можно расширить до количественного анализа вида, последствий и критичности отказа (АВПКО). В этом случае каждый вид отказа ранжируется с учетом двух составляющих критичности – вероятности (или частоты) и тяжести последствий отказа. Определение параметров критичности необходимо для выработки рекомендаций и приоритетности мер безопасности.

Результаты анализа представляются в виде таблиц с перечнем оборудования, видом и причин возможных отказов, частотой, последствиями, критичностью, средствами обнаружения неисправности (сигнализаторы, приборы контроля и т.п.) и рекомендациями по уменьшению опасности.

Систему классификации отказов по критериям вероятности-тяжести последствий следует конкретизировать для каждого объекта или технического устройства с учетом его специфики.

Ниже (Таблица 1) в качестве примера приведены показатели (индексы) уровня и критерии критичности по вероятности и тяжести последствий отказа. Для анализа выделены четыре группы, которым может быть нанесен ущерб от отказа: персонал, население, имущество (оборудование, сооружения, здания, продукция и т.п.), окружающая среда.

В таблице 2 применены следующие варианты критериев:

Критерии отказов по тяжести последствий:

Катастрофический отказ – приводит к смерти людей, существенному ущербу имуществу, наносит невосполнимый ущерб окружающей среде,

Критический/некритический отказ – угрожает/не угрожает жизни людей, приводит(не приводит) к существенному ущербу имуществу, окружающей среде,

Отказ с пренебрежимо малыми последствиями – отказ, не относящийся по своим последствиям ни к одной из первых трех категорий.

- «А» - обязателен количественный анализ риска, или требуются особые меры обеспечения безопасности;

- «В» – желателен количественный анализ риска, или требуется принятие определенных мер безопасности;

- «Д» – анализ и принятие специальных (дополнительных) мер безопасности не требуется.

Методы АВПО, АВПКО применяются, как правило, для анализа проектов сложных технических систем или технических решений. Выполняется группой специалистов различного профиля (например, специалист по технологии, химическим процессам, инженер-механик) из 3 ‑ 7 человек в течение нескольких дней, недель.

Таблица 1

Матрица «вероятность-тяжесть последствий

Частота возникновения		Тяжесть последствий отказов
отказа 1/год		катастрофи- ческий отказ	критический отказ	некритический отказ	отказ с пренебрежимо малыми последствиями
Частый отказ	>1	А	А	А	С
Вероятный отказ	1 - 10 -2	А	А	В	С
Возможный отказ	10 -2 - 10 -4	А	В	В	С
Редкий отказ	10 -4 - 10 -6	А	В	С	Д
Практически невероятный отказ	<10 -6	В	С	С	Д

3. В методе «Анализ опасности и работоспособности» (АОР) исследуется влияние отклонений технологических параметров (температуры, давления и пр.) от регламентных режимов с точки зрения возможности возникновения опасности. АОР по сложности и качеству результатов соответствует уровню АВПО, АВПКО.

В процессе анализа для каждой составляющей опасного производственного объекта или технологического блока определяются возможные отклонения, причины и указания по их недопущению. При характеристике отклонения используются ключевые слова «нет», «больше», «меньше», «также как», «другой», «иначе чем», «обратный» и т.п. Применение ключевых слов помогает исполнителям выявить все возможные отклонения. Конкретное сочетание этих слов с технологическими параметрами определяется спецификой производства.

«НЕТ» – отсутствие прямой подачи вещества, когда она должна быть;

«БОЛЬШЕ (МЕНЬШЕ)» – увеличение (уменьшение) значений режимных переменных по сравнению с заданными параметрами (температуры, давления, расхода);

«ТАКЖЕ КАК» – появление дополнительных компонентов (воздух, вода, примеси);

«ДРУГОЙ» – состояние, отличающиеся от обычной работы (пуск, остановка, повышение производительности и т.д.);

«ИНАЧЕ ЧЕМ» – полное изменение процесса, непредвиденное событие, разрушение, разгерметизация оборудования;

«ОБРАТНЫЙ» – логическая противоположность замыслу, появление обратного потока вещества.

Результаты анализа представляются на специальных технологических листах (таблицах). Степень опасности отклонений может быть определена количественно путем оценки вероятности и тяжести последствий рассматриваемой ситуации по критериям критичности аналогично методу АВПКО (Таблица 1).

Отметим, что метод АОР, также как АВПКО, кроме идентификации опасностей и их ранжирования позволяет выявить неясности и неточности в инструкциях по безопасности и способствует их дальнейшему совершенствованию. Недостатки методов связаны с затрудненностью их применения для анализа комбинаций событий, приводящих к аварии.

4. Практика показывает, что крупные аварии, как правило, характеризуются комбинацией случайных событий, возникающих с различной частотой на разных стадиях возникновения и развития аварии (отказы оборудования, ошибки человека, нерасчетные внешние воздействия, разрушение, выброс, пролив вещества, рассеяние веществ, воспламенение, взрыв, интоксикация и т.д.). Для выявления причинно-следственных связей между этими событиями используют логико-графические методы анализа «деревьев отказов» и «деревьев событий» .

При анализе «деревьев отказов» (АДО) выявляются комбинации отказов (неполадок) оборудования, инцидентов, ошибок персонала и нерасчетных внешних (техногенных, природных) воздействий, приводящих к головному событию (аварийной ситуации). Метод используется для анализа возможных причин возникновения аварийной ситуации и расчета ее частоты (на основе знания частот исходных событий). При анализе дерева отказа (аварии) рекомендуется определять минимальные сочетания событий, определяющие возникновение или невозможность возникновения аварии (минимальное пропускное и отсечное сочетания, соответственно, см. пример 2 приложения 3).

Анализ «дерева событий» (АДС) – алгоритм построения последовательности событий, исходящих из основного события (аварийной ситуации). Используется для анализа развития аварийной ситуации. Частота каждого сценария развития аварийной ситуации рассчитывается путем умножения частоты основного события на условную вероятность конечного события (например, аварии с разгерметизацией оборудования с горючим веществом в зависимости от условий могут развиваться как с воспламенением, так и без воспламенения вещества).

5. Методы количественного анализа риска , как правило, характеризуются расчетом нескольких показателей риска, упомянутых в приложении 1, и могут включать один или несколько вышеупомянутых методов (или использовать их результаты). Проведение количественного анализа требует высокой квалификации исполнителей, большого объема информации по аварийности, надежности оборудования, проведения экспертных работ, учета особенностей окружающей местности, метеоусловий, времени пребывания людей в опасных зонах и других факторов.

Количественный анализ риска позволяет оценивать и сравнивать различные опасности по единым показателям и наиболее эффективен:

На стадии проектирования и размещения опасного производственного объекта;

При обосновании и оптимизации мер безопасности;

При оценке опасности крупных аварий на опасных производственных объектах, имеющих однотипные технические устройства (например, магистральные трубопроводы);

При комплексной оценке опасностей аварий для людей, имущества и окружающей природной среды.

В таблице 1 приняты следующие обозначения:

«0» – наименее подходящий метод анализа;

«++» – наиболее подходящий метод.

Методы могут применяться изолированно или в дополнение друг к другу, причем методы качественного анализа могут включать количественные критерии риска (в основном, по экспертным оценкам с использованием, например, матрицы «вероятность ‑ тяжесть последствий» ранжирования опасности). По возможности полный количественный анализа риска должен использовать результаты качественного анализа опасностей.

Примеры применения некоторых методов анализа риска приведены в приложении 3.

Примеры применения методов анализа опасности и оценки риска

Пример 1. Применение метода качественного анализа опасности

В таблице представлены фрагмент результатов анализа опасности и работоспособности цеха холодильно-компрессорных установок. В процессе анализа для каждой установки, производственной линии или блока определяются возможные отклонения, причины и рекомендации по обеспечению безопасности. При характеристике каждого возможного отклонения используются ключевые слова «нет", "больше", "меньше", "так же как", "другой", "иначе чем", "обратный" и т.п. В таб. представлены также экспертные балльные оценки вероятности возникновения рассматриваемого отклонения В, тяжести последствий Т и показателя критичности К=В+Т. Показатели В и Т определялись по 4-х балльной шкале (балл равный 4 соответствует максимальной опасности).

Отклонения, имеющие повышенные значения критичности, далее рассматривались более детально, в том числе при построении сценариев аварийных ситуаций и количественной оценки риска.

Таблица 3

Перечень отклонений при применении метода изучения опасности и работоспособности компрессорного узла цеха холодильно-компрессорных установок

(фрагмент результатов)

Ключевое слово	Отклонение	Причины	Последствия	В	Т	К	Рекомендации
меньШЕ	Нет потока вещества	1.Разрыв трубопровода	Выброс аммиака	2	4	6	Установить систему аварийной сигнализации
		2.Отказ в системе э/питания	Опасности нет	3	1	4	Повысить надежность системы резервирования
БОЛЬШЕ	ПОВЫШЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НАГНЕТАНИЯ КОМПРЕССОРА	3.Закрыт нагнетательный вентиль	Разрушение компрессора и выброс аммиака	1	2	3	Заменить реле давления, предохранитель- ный и обратные клапана
		4.Отсутствует или недостаточная подача воды на конденсатор	Как в п.3	1	2	3
		5.Наличие большого количества воздуха в конденсаторе	Образование взрывоопасной смеси	1	3	4
	ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГНЕТАТЕЛЬ- НОГО КОМПРЕССОРА	6.Нет протока воды через охлаждаемую рубашку компрессора	Разрушение компрессора с выбросом аммиака	1	2	3	Установить реле температуры на компрессорах ВД и НД,
		7.Чрезмерный перегрев паров аммиака на всасывании	Как в п.6	1	2	3
МЕНЬШЕ	ПОНИЖЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ВСАСЫВАНИЯ	8.Повышенная производитель- ность компрессора	Опасности нет	1	1	2	Проверить реле давления

Пример 2. Анализ «деревьев отказов и событий».

Пример дерева событий для количественного анализа различных сценариев аварий на установке переработки нефти представлен на рис.2. Цифры рядом с наименованием события показывают условную вероятность возникновения этого события. При этом вероятность возникновения инициирующего события (выброс нефти из резервуара) принята равной 1. Значение частоты возникновения отдельного события или сценария пересчитывается путем умножения частоты возникновения инициирующего события на условную вероятность развития аварии по конкретному сценарию.

			Прекращение горения или ликвидация аварии
			0,02
		Факельное горение струи
		0,04
			0,02
	с Мгновенным воспламенением
	0,05		ЭФФЕКТА «ДОМИНО» НЕТ
			0,001
		«Огненный шар»
		0,01	Разрушение соседнего оборудования
			0,009
выброс нефти			Ликвидация аварии
1,0			0,35
		Нет воспламенения
		0,45
			Отсутствие источника
	Без мгновенного воспламенения		0,10
	0,95		Пожар пролива
			0,10
		Воспламенение нефти
		0,50
			Горение или взрыв облака
			0,40

Рис. 2. «Дерево событий» аварий на установке первичной переработки нефти.

Пример дерева отказа 1 , используемого для анализа причин возникновения аварийных ситуаций при автоматизированной заправке емкости приведен на рис.3. Структура дерева отказа включает одно головное событие (авария, инцидент), которое соединяется с набором соответствующих нижестоящих событий (ошибок, отказов, неблагоприятных внешних воздействий), образующих причинные цепи (сценарии аварий). Для связи между событиями в «узлах» деревьев используются знаки «И» и «ИЛИ». Логический знак «И» означает, что вышестоящее событие возникает при одновременном наступлении нижестоящих событий (соответствует перемножению их вероятностей для оценки вероятности вышестоящего события). Знак «ИЛИ» означает, что вышестоящее событие может произойти вследствие возникновения одного из нижестоящих событий.

1 В отечественной литературе встречаются и иные наименования этого дерева: дерево отказов, дерево неполадок, дерево происшествий и т.п.

Пролив горючего (переполнения емкости) по причине излишне продолжительной работы насосов из-за их неотключения вовремя

или

Команда на отключение не поступила

Команда на отключение не осуществлена

и

САВД не выдала команды

Оператор не выдал команды

или

Оператор не пытался

или

отключить насосы

или

Отказ средств передачи сигналов

Отказ средств выдачи сигналов

Оператор не среагировал на отказ САВД

Оператор не смог отключить насосы вовремя

или

и

или

или

или

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Рис.3. «Дерево отказа» заправочной операции.

Так, дерево, представленная на рис. 3, имеет промежуточные события (прямоугольники), тогда как в нижней части дерева кругами с цифрами показаны постулируемые исходные события-предпосылки, наименования и нумерация которых приведены в табл. 4.

Таблица 4. Исходные события дерева отказа (рис.3).

	Наименование событий или состояний модели	Вероятность события P i
1	Система автоматической выдачи дозы (САВД) оказалась отключенной (ошибка контроля исходного положения)	0,0005
2	Обрыв цепей передачи сигнала от датчиков объема дозы	0,00001
3	Ослабление сигнала выдачи дозы помехами (нерасчетное внешнее воздействие)	0,0001
4	Отказ усилителя-преобразователя сигнала выдачи дозы	0,0002
5	Отказ расходомера	0,0003
6	Отказ датчика уровня	0,0002
7	Оператор не заметил световой индикации о неисправности САВД (ошибка оператора)	0,005
8	Оператор не услышал звуковой сигнализации об отказе САВД (ошибка оператора)	0,001
9	Оператор не знал о необходимости отключения насоса по истечении заданного времени	0,001
10	Оператор не заметил индикации хронометра об истечении установленного времени заправки	0,004
11	Отказ хронометра	0,00001
12	Отказ автоматического выключателя электропривода насоса	0,00001
13	Обрыв цепей управления приводом насоса	0,00001

Анализ дерева отказа позволяет выделить ветви прохождения сигнала к головному событию (в нашем случае на рис.3 их три), а так же указать связанные с ними

минимальные пропускные сочетания,

минимальные отсечные сочетания.

Минимальные пропускные сочетания это набор исходных событий - предпосылок (отмечены цифрами), обязательное (одновременное) возникновение которых достаточно для появления головного события (аварии). Для «дерева», отображенного на рис.3, такими событиями и/или сочетаниями являются: {12}, {13}, {1·7}, {1·8}, {1·9}, {1·10}, {1·11}, {2·7}, {2·8}, {2·9}, {2·10}, {2·11}, {3·7}, {3·8}, {3·9}, {3·10}, {3·11}, {4·7}, {4·8}, {4·9}, {4·10}, {4·11}, {5·6·7}, {5·6·8}, {5·6·9}, {5·6·10}, {5·6·11}.

Используются главным образом для выявления «слабых мест».

Минимальные отсечные сочетания - набор исходных событий, который гарантирует отсутствие головного события при условии не возникновения ни одного из составляющих этот набор событий:

{1·2·3·4·5·12·13}, {1·2·3·4·6·12·13}, {7·8·9·10·11·12·13}.

Используются главным образом для определения наиболее эффективных мер предупреждения аварии.

Пример 3. Распределение потенциального территориального риска

Распределение потенциального территориального риска, показывающего максимальное значение частоты поражения человека от возможных аварий для каждой точки площадки объекта и прилегающей территории, показано на рис. 4. Цифрами у изолиний указана частота смертельного поражения человека за один год (при условии его постоянного местонахождения в данной точке).

Рис. 4. Распределение потенциального риска по территории вблизи объекта, на котором возможны аварии с крупным выбросом токсичных веществ. Цифрами у изолиний показано значение частоты гибели человека (1/год), А – граница зон поражения людей, рассчитанных для сценариев аварии с одинаковой массой выброса по всем направлениям ветра, Б – зона поражения для отдельного сценария при заданном направлении ветра.

Пример 4. Количественные показатели риска аварий на магистральных нефтепроводах

В соответствии с «Методическим руководством по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах» основными показателями риска являются интегральные (по всей длине трассы нефтепровода) и удельные (на единицу длины нефтепровода) значения:

Частоты утечки нефти в год;

Ожидаемых среднегодовых площадей разливов и потерь нефти от аварий;

Ожидаемого ущерба (как суммы ежегодных компенсационных выплат за загрязнение окружающей среды и стоимости потерянной нефти).

На рис.5 представлено распределение ожидаемого ущерба вдоль трассы нефтепровода.

Rd(L), руб./год

Рис. 5. Распределение ожидаемого ущерба Rd(L) по трассе магистрального нефтепровода (км)

Оценки риска могут быть использованы при обосновании страховых тарифов при страховании ответственности за ущерб окружающей среде от аварий и выработке мер безопасности. В частности, линейные участки нефтепроводов с наиболее высокими показателями риска должны быть приоритетными при проведении внутритрубной диагностики или ремонта трубопроводов.

Перед разработкой мер по внедрению мер, направленных на уменьшение риска аварий, студентам рекомендуется предварительно провести "Оценку уровня безопасности исследуемого объекта" с указанием:

а) выводов о соответствии условий эксплуатации (проектных решений) требованиям промышленной безопасности, уровню опасности исследуемого объекта;

б) кратких сведений об основных отступлениях от требований действующих нормативных документов в области промышленной безопасности и степень влияния этих отступлений на возможность возникновения аварий.

Следует отметить, что в предложениях по внедрению мер, направленных на уменьшение риска аварий, рекомендуется привести обоснованные предложения по конкретным мерам, внедрение которых на объекте может понизить вероятность аварий и реально повлиять на снижение возможного ущерба.

Также следует отметить, что в большинстве случаев первоочередными мерами обеспечения безопасности, как правило, являются меры предупреждения аварии. Выбор планируемых для внедрения мер безопасности имеет следующие приоритеты:

а) меры по уменьшению вероятности возникновения аварийной ситуации, включающие

1) меры по уменьшению вероятности возникновения инцидента;

2) меры по уменьшению вероятности перерастания инцидента в аварийную ситуацию;

б) меры по уменьшению тяжести последствий аварии, которые, в свою очередь, имеют следующие приоритеты:

1) меры, предусматриваемые при проектировании опасного объекта (например, выбор несущих конструкций, запорной арматуры);

2) меры, относящиеся к системам противоаварийной защиты и контроля (например, применение газоанализаторов);

3) меры, касающиеся готовности эксплуатирующей организации к локализации и ликвидации последствий аварий.

В качестве основных организационно-технических мероприятий, направленных на уменьшение риска аварий, могут быть также предложены:

а) реконструкция ОПО;

б) качественное обучение персонала вопросам профессиональной деятельности и промышленной безопасности, организация его допуска к работе и своевременная аттестация;

в) поддержание в постоянной готовности сил и средств аварийно-ремонтной службы к ликвидации последствий аварийных ситуаций;

г) получение лицензии на эксплуатацию химически опасных производственных объектов;

д) разработка "Декларации промышленной безопасности ОПО" и "Плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций";

е) проведение экспертизы промышленной безопасности (проектов, зданий, технологических устройств, декларации, иных документов);

ж) разработка средств световой и звуковой сигнализации, средств контроля измерения уровня;

з) оснащение оборудования средствами блокировок;

и) оснащение производства газоанализаторами;

к) установка поддонов, приямков, обваловки;

л) диагностирование технических устройств (емкостей, трубопроводов и др.);

м) замена старой приточно-вытяжной вентиляции, с повышением кратности циркуляции;

н) замена старого технологического оборудования на новое;

о) организационные мероприятия и др.

5 Состав и содержание пояснительной записки к курсовым (семестровым) и выпускным квалификационным работам

После разработки всех этапов и согласовании результатов расчетов с руководителем курсовой (семестровой) или выпускной квалификационной работы студент приступает к оформлению расчетно-пояснительной записки и графической части проекта или выпускной квалификационной работы.

В состав расчетно-пояснительной записки должны входить следующие основные разделы.

Введение

Аналитический обзор.

1 Цели и задачи работы (проекта).

2 Технологическая часть.

3.1 Исходные данные для оценки технологической безопасности исследуемого объекта.

3.1.1 Данные о топографии района расположения объекта.

3.1.2 Наличие и границы запретных, охранных и санитарно-защитных зон объекта.

3.1.3 Данные о природно-климатических условиях в районе расположения объекта.

3.1.4 Данные о размещении персонала объекта с указанием средней численности наибольшей рабочей смены, сведения об общей численности работников других объектов эксплуатирующей организации, других организаций и проживающем вблизи населением.

3.1.5 Характеристика опасных веществ.

3.2 Данные о технологическом и аппаратурном оформлении.

3.2.1 Принципиальная технологическая схема с обозначением основного технологического оборудования и кратким описанием технологического процесса.

3.2.2 План размещения основного технологического оборудования

3.2.3 Перечень основного технологического оборудования, в котором обращаются опасные вещества.

3.2.4 Разделение производства по блокам.

3.2.5 Данные о распределении опасных веществ по оборудованию и блокам.

3.2.6 Описание технических решений по обеспечению безопасности (исключение разгерметизации оборудования и предупреждение аварийных выбросов опасных веществ, предупреждение развития аварий и локализация выбросов опасных веществ, обеспечение взрывопожаробезопасности, описание систем автоматического регулирования, блокировок, сигнализаций и других средств обеспечения безопасности).

3.3 Анализ риска.

3.3.1 Анализ известных аварий.

3.3.2 Анализ условий возникновения и развития аварий.

3.3.2.1 Определение возможных причин и факторов, способствующих развитию аварии.

3.3.2.2 Определение типовых сценариев возможных аварий и вероятность их возникновения.

3.3.2.3 «Дерево отказов» технологического оборудования.

3.3.2.4 Обоснование физико-математической модели и методов расчёта, применяемых при оценке риска.

3.3.2.5 Расчёт количества опасных веществ, участвующих в аварии (создающих поражающие факторы).

3.3.2.6 Расчёт вероятных зон действия поражающих факторов (воздушной ударной волны, осколков, токсического и теплового воздействия) и оценка возможного числа пострадавших.

3.3.3. Оценка риска (индивидуального, коллективного, социального).

При выполнении курсовой (семестровой) работы все вышеуказанные разделы относятся к самому опасному блоку мастерской или цеха. При выполнении выпускной квалификационной работы следует оценивать промышленную безопасность для всех опасных производственных блоков (действующего или проектируемого производства).

4 Автоматизация.

5 Производственная санитария и гигиена.

6 Экология и защита в чрезвычайных ситуациях.

7 Экономика.

8 Патентный поиск.

9 Заключение и выводы.

9.1 Перечень наиболее значимых факторов, влияющих на показатели риска.

9.2 Предложения по внедрению мер, направленных на уменьшение риска аварий.

10.Список использованных источников.

11.Приложение.

Во «Введении» должна быть обоснована необходимость работы с учётом основных задач, стоящих перед соответствующей отраслью промышленности, и тенденции её развития. Необходимо указать название объекта, его назначение и характер выпускаемой продукции. Необходимо охарактеризовать состояние проблемы безопасности в отрасли и конкретно изучаемого опасного объекта с учетом статистики (на основе литературных данных).

В «Аналитическом обзоре» приводятся характеристика и анализ современного уровня техники, область применения основного технологического оборудования, для определения пожаро- и взрывоопасности производства необходимо проанализировать опасность технологического процесса, происходящие физико-химические явления в нём, а также возможные поражающие факторы в случае реализации аварии, статистика аварий и их анализ. Следует оценить количество опасного вещества, обращающегося на изучаемом объекте, категории опасности веществ и оценить, подлежит ли декларированию данный объект в соответствии с приложениями 1 и 2 к Федеральному закону №116-ФЗ от 21 июля 1997 года .

В разделе «Цели и задачи работы» конкретизируются основные цели и задачи работы по обеспечению промышленной безопасности и уменьшению степени риска.

Оформление раздела «Технологическая часть» п. 3.1.5. «Характеристика опасных веществ» представлено в пункте 4.1.

Оформление раздела «Принципиальная технологическая схема» п. 3.2.1 представлено в пункте 4.2

Оформление раздела «План размещения основного технологического оборудования, в котором обращаются опасные вещества» п.3.2.2. представлено в пункте 4.2.

Оформление раздела «Перечень основного технологического оборудования, в котором обращаются опасные вещества» п. 3.2.3. представлено в пункте 4.4

Оформление раздела «Разделение производства на блоки» п. 3.2.4. представлено в пункте 4.3.

Оформление раздела «Данные о распределении опасных веществ по оборудованию и по блокам» п. 3.2.5. представлено в пункте 4.4.

Оформление раздела «Анализ риска» п. 3.3 представлено в пункте 4.5-4.7.

Оформление раздела «Оценка риска» п. 3.3.3. представлено в пункте 4.12

Оформление раздела «Производственная санитария и гигиена» представлено в пункте 4.13.

Оформление раздела «Экология и защита в чрезвычайных ситуациях» в пункте 4.14.

Оформление раздела «Экономика» представлено 4.11.

Графическая часть курсовой или выпускной квалификационной работы состоит из чертежей формата А1 (594х841мм), в обоснованных случаях, допускается применение других форматов по ГОСТ 2.301-68. В графической части необходимо представить:

а) принципиальную схему технологического процесса (в соответствии с п. 4.2.);

б) план расположения оборудования (в соответствии с п. 4.2);

Примечание - Блок-схемы указываются пунктирным контуром на технологической схеме или на плане расположения оборудования.

в) дерево отказов (в соответствии с пунктом 4.6);

г) дерево событий (в соответствии с пунктом 4.6);

д) радиусы поражающих факторов (летальных и санитарных зон) на плане в масштабе (см. Приложение А8);

е) значения индивидуальных, коллективных и социальных рисков (в соответствии с пунктом 4.12);

ж) технико-экономические показатели исследуемого ОПО (только для выпускных квалификационных работ) (в соответствии с пунктом 4.11) результаты по охране труда и окружающей среды (в соответствии с пунктами 4.13, 4.14).

Графическая часть в формате А-4 должна быть полностью представлена в разделе «Приложение» диплома.

Литература

1. Российская Федерация. Законы. О промышленной безопасности опасных производственных объектов: федер. закон: [принят Гос. Думой 21 июля 1997 г., одобрен Советом Федерации].(Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, N 30, ст. 3588). «Декларирование промышленной безопасности опасных производственных объектов: Сборник документов. Серия 3/ колл. Авторов – 3 –е изд., испр. и доп. – М. ГУП «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003, - 300 с.

3. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств: ПБ 09-540-03: утв. постановлением Госгортехнадзора России от 05.05.03 №29, «Российская газета» от 21.06.2003, №120/1.

4. ГОСТ Р. 22.0.05-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и Определения. – Введ. 1996-01-01.- М.:Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1994. – 12 с.

5. Методические указания по оценке аварийных выбросов опасных веществ: РД 03-26-2007: утв. Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору 14.12.07: ввод. в действие с 25.01.08.

6. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов: РД 08-120-96: утв. Госгортехнадзором Рос. Федерации 12.07.96: ввод. в действие с 01.10.01 г.

7. СТП СПбГТИ 017-97. Виды учебных занятий. Положение о выпускной квалификационной работе дипломированного специалиста (инженера). - Взамен СТП 2.605.017-85; введ.1998-01-01. СПб.: ИК «Синтез»2002. – 20 с. – (Комплексная система управления качеством деятельности вуза).

8. ГОСТ Р 50587-93. Паспорт безопасности вещества. – Введ.1994-07-01. М. Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1993. – 9 с.

9. Лазарев, Н.В.Вредные вещества в промышленности: справочник для химиков, инженеров и врачей/ Н.В. Лазарев, Э.И. Левина; под общ. ред. Н. В. Лазарева. - 7-е изд. перераб. и доп. - Л.: Химия, -1977 – Т.1,2,3.

10. Куньянц, И.Я. Химический энциклопедический словарь/ И. Я. Куньянц.- М.-: Советская Энциклопедия, 1983.- 792 с.

11. Технологический регламент установки каталитического крекинга 43/102-2 блок цеха №5: ТР – 2.007.009-01. – Сызрань.: Сызранский НПЗ, - 80 с.

12. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности: утв. Приказом МЧС России № 314 от 18.06.03.- М.: ПО МЧС России, 2003.- 42 с.

13. Эпов, А.Б. Аварии и катастрофы в России/ А.Б. Эпов. - М.: Финиздат, 1994. – 342 с.

14. Аварии года //Безопасность труда в промышленности. - 2001.- № 3. - С. 20.

15. Аварии года //Безопасность труда в промышленности. - 2001.- № 8. - С. 22.

16. Кутузов, Б.Н. Технология и безопасность изготовления и применения ВВ на горных предприятиях/ Б.Н. Кутузов, Г.А. Нишпал. - М.: Изд-во Моск. гос. горного университета, 1999. – 248 с.

17. Годовой отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2005 году. - М., Ростехнадзор, 2006. – 608 с.

18. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей. М.: ГП «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», утв. постановлением Госгортехнадзора России от 26.06.01 №25: ввод. в действие с 26.06.01. «Моделирование аварийных ситуаций на опасных производственных объектах. Программный комплекс ТОКСИ+ (версия 3.0)» Сборник документов. Серия 27. Выпуск 5/ Колл. Авт. - М.: ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность», 2006, 252 с.

19. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. – Введ.2000-01-01. – М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2000. – 35 с.

20. Единые правила безопасности при взрывных работах: ПБ 13-407-01: утв. Госгортехнадзором Российской Федерации 30.01.01: ввод в действие: 01.03.2002.

21. Методика института динамики геосферы Садовский М.А. Механическое действие воздушных ударных волн взрыва по данным экспериментальных исследований. В сб. «Механическое действие взрыва». М.: Институт динамики геосферы РАН, 1994. – 350 с.

22. «Рекомендации по действиям объектовых, территориальных и региональных подразделений пожарной охраны при тушении пожаров и ликвидации аварий на объектах по производству взрывчатых веществ, порохов, твердых ракетных топлив и снаряжения боеприпасов». М.: ВНИИПО МВД РФ, 1993 г.

23. «Методические указания по проведению анализа риска при проектировании и эксплуатации опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «ГАЗПРОМ» СТО РД Газпром 39-1.10-084-2003, М. ГУП «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003. - 50 с.

24. Брушлинский, Н.Н. Моделирование пожаров и взрывов / под. общ. ред. Н. Н. Брушлинского и А. Я. Корольченко.- М.: Пожнаука, 2000 .- 492 с.

25. Методические рекомендации по оценке ущерба от аварий на опасных производственных объектах: РД 03-496-02: утв. Госгортехнадзором Российской Федерации 23.10.02: «Декларирование промышленной безопасности опасных производственных объектов: Сборник документов. Серия 3/ колл. Авторов – 3 –е изд., испр. и доп. – М. ГУП «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003, - 300 с

26. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - введ.1989-01-01. М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР: Изд-во стандартов, 1989. – 47 с.

27. ГОСТ 12.1.007- 76 Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. – введ.1977-01-01. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1984. – 5 с.

28. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда: Р 2.2.2006-05: утв. гл. госуд. санит. врачом 29.07.05: ввод в действие 01.11.05. – С-Пб.: ЦОТПБСППО, 2005. – 142 с.

29. Петросянц, Э.В. Справочник по средствам индивидуальной защиты работающих/ под общ. ред. Э.В. Петросянца; М.: Медицина 1992., - 184 с.

30. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки: СН 2.2.4/2.1.8.562-96: утв. Госкомсанэпиднадзором России 31.10.96: ввод в действие 31.10.96. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997. – 20 с.

31. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий: СН 2.2.4/2.1.8.566-96: утв. Госкомсанэпиднадзором России 31.10.96: ввод в действие 31.10.96. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997. – 30 с.

32. Электромагнитные поля в производственных условиях: СанПиН 2.2.4.1191-03: утв. Гл. гос. санит. врачом Российской Федерации 30.01.03: ввод в действие с 01.05.03. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. – 10 с.

33. Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи: СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03: утв. Гл. гос. санит. врачом Российской Федерации 30.01.03: ввод в действие с 01.06.03. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. – 20 с.

34. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы: СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03: утв. Гл. гос. санит. врачом Российской Федерации 30.05.03: ввод в действие с 30.06.03. М.:Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. – 28 с.

35. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений: СанПиН 2.2.4.548-96: утв. Гл. гос. санит. врачом Российской Федерации 01.10.96: ввод в действие с 01.10.96. М.:Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. – 20 с.

36. Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений: СанПиН 2.2.4.1294-03: утв. Гл. гос. санит. врачом Российской Федерации 18.04.03: ввод в действие с15.06.03. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. – 11 с.

37. Туболкин, А.Ф. Расчеты по курсу «Охрана труда и окружающей среды»: методические указания/ А.Ф. Туболкин, К.А. Галуткина. – Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1987. - 30 с.

38. Юрьев, А.С. Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем/ А.С. Юрьев, В.М. Низовцев; под общ. ред. А.С. Юрьева. – С-Пб, АНОНПО «Мир и семья», 2002. - 1154 с.

39. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение: утв. М-вом стр-ва Рос. Федерации 02.08.95; ввод в действие 01.01.96. – М.: Госстрой России, 1996. – 30 с.

40. СН 181-70. Указания по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий: утв. Сов. Министров. СССР 21.01.70; ввод в действие 01.10.70. – М.: Госстрой СССР, 1970. – 30 с.

41. Методические указания о порядке разработки плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС) на химико-технологических объектах: РД 09-536-03: утв. Госгортехнадзором России 18.04.03: ввод в действие 28.11.2002.

42. Правила устройства электроустановок/ Главгосэнергонадзор. – М.: ЗАО «Энергосервис», 1998. – 607 с.

43. ГОСТ Р 51330.11-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 12. Классификация смесей газов и паров с воздухом по безопасным экспериментальным максимальным зазорам и минимальным воспламеняющим токам. – Введ. 2001-01-01. – М.: Госстандарт России: Из-во стандартов, 2001. – 20 с.

44. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов: СанПиН 2.1.1.1200-03: утв. Гл. гос. санит. врачом Российской Федерации 18.04.03: ввод в действие с15.06.03. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. – 11 с.

Приложение А

(Справочное)

Примеры составления «Деревьев событий» для различных типов аварийных ситуаций

Воздействие УВВ С 2

Дефлаграция ПГФ 0,02 Испарение ЖФ и образование 0,025 Без опасных последствий

вторичного облака ПГФ 0,005

Образование пролива 0,475 Рассеяние облака без опасных последствий

ЖФ Тепловое излучение 0,45

0,5 Пожар пролива 0,0125 С 3

0,025 Без опасных последствий

Разгермети Выброс ОХВ

- зация 1 0,0125

С 1

Истечение горение

ПГФ 0,05 0,0045

Без опасных последствий

0,45 С 2

0,022 Без опасных последствий

Рисунок А.1 - «Дерево событий» при аварии снаружи технологического оборудования при частичной его разгерметизации (Е-22, Е-1а, К-1).

Огненный Тепловое излучение С 4

Разгерметизация Выброс ОХВ 0,1 0,07

Без опасных последствий

Образование облака ПГФ Рассеяние облака ПГФ без опасных последствий

0,9 Дефлаграция ПГФ Воздействие УВВ С 2

Факельное Тепловое излучение С 1

горение

Разгерметизация Выброс ОХВ 0,1 0,07

Без опасных последствий

Образование облака ПГФ Рассеяние облака ПГФ без опасных последствий

0,9 Дефлаграция ПГФ Воздействие УВВ С 2

0,045 Без опасных последствий

Рисунок А.2 - «Дерево событий» при аварии при полной или частичной разгерметизации технологического оборудования 0,01 0,024шар (мгновенное воспламенение)

Без опасных последствий

Рисунок А.6 - «Дерево событий» при аварии при полной разгерметизации технологического оборудования (К-1, Е-1а)

Примечание - Частота реализации каждого сценария аварии (см. рис. А1-А6 Приложения А) рассчитывается путем умножения частоты аварийной ситуации на вероятность конечного события.

Кафедра химической энергетики

Методические указания к курсовым и выпускным квалификационным работам

Анализ риска аварий металлургического предприятия

Мухангалиев Ернар,

Карагандинский государственный технический университет.

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор

Исагулов Аристотель Зейнуллинович.

Авария – разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ [Закон «О промышленной …» ].

Риск аварии – это, прежде всего, мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на опасном производственном объекте (ОПО) и тяжесть ее последствий.

Анализ риска аварии - процесс идентификации опасностей и оценки риска аварии на опасном производственном объекте для отдельных лиц или групп людей, имущества или окружающей природной среды.

Основными количественными показателями риска аварии являются:

- технический риск – вероятность отказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за определенный период функционирования опасного производственного объекта;

- индивидуальный риск – частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых факторов опасности аварий;

- потенциальный территориальный риск (или потенциальный риск) – частота реализации поражающих факторов аварии в рассматриваемой точке территории;

- коллективный риск – ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенный период времени;

- социальный риск , или F/N кривая – зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации опасностей;

- ожидаемый ущерб – математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии за определенный период времени.

Приемлемый риск аварии – риск, уровень которого допустим и обоснован исходя из социально – экономических соображений. Риск эксплуатации объекта является приемлемым, если ради выгоды, получаемой от эксплуатации объекта, общество готово пойти на этот риск.

Основные вопросы анализа риска аварий:

1)Идентификация опасностей (Что негативного может произойти? Каковы причины?).

2)Анализ частоты (Какова вероятность возникновения негативных событий?).

3)Анализ последствий (Какие могут быть последствия?).

Результаты анализа риска аварий используются при принятии решений по обеспечению безопасности в ходе архитектурно-строительного проектирования на новое строительство, реконструкцию, капитальный ремонт, расширение, техническое перевооружение, ликвидацию и консервацию объектов капитального строительства опасных производственных объектов, при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономическом анализе безопасности по критериям «стоимость – безопасность – выгода», оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и при других процедурах, связанных с анализом безопасности [Акинин Н.И.].

Основные задачи анализа риска аварий на опасных производственных объектах заключаются в представлении лицам, принимающим решения:

Объективной информации о состоянии промышленной безопасности объекта;

Сведений о наиболее опасных, «слабых» местах с точки зрения безопасности;

В настоящее время предприятия металлургического комплекса Казахстана находятся в сложном положении из-за непрерывного старения производственных фондов, низкого технического уровня производства. Предприятия металлургического комплекса, с точки зрения возникновения техногенных аварий, отличают:

- большие объемы веществ и материалов, в том числе химически опасных;

- значительные тепловые излучения;

- использование в технологических процессах мощных агрегатов, машин и механизмов, создающих промышленные опасности;

- расположение предприятий вблизи крупных населенных пунктов, а также вблизи рек и водоемов;

- использование в технологических процессах и их обслуживании большого количества трудовых ресурсов.

На предприятиях металлургического комплекса имеет место значительный физический износ листовых линейно протяженных металлических конструкций (ЛЛПМК), к которым относятся трубопроводы большого диаметра (более 1400 мм) для транспортирования коксового, доменного и других технологических газов, низкий уровень обеспечения технологическими средствами безопасности, что неизбежно приводит к возникновению инцидентов и аварий . Коэффициент износа основных фондов предприятий черной металлургии составляет около 40%, в цветной металлургии – 50 % (табл. 1).

Таблица 1.

Состояние технологического оборудования предприятий горно-металлургического комплекса.

Предприятие	Износ, %
ТОО «Корпорация «Казахмыс»
АО «ПК «Южполиметалл»
АО «Казцинк»
АО «ТНК «Казхром»
ТОО «Алел»
ТОО «ИРЗК»
АО «Арселор Миттал Темиртау»	15-45, отдельное оборудование – до 80
АО «Алюминий Казахстана»
АО «УКТМК»

Современное состояние вопроса.

Несмотря на совершенствование процессов и технологий в металлургическом производстве, положение в сфере промышленной безопасности не улучшается, число аварий и уровень травматизма на металлургических предприятиях остаются высокими. Предприятия металлургического комплекса, с точки зрения возникновения техногенных аварий, отличают: большие объемы веществ и материалов, в том числе химически опасных; значительные тепловые излучения; использование в технологических процессах мощных агрегатов, машин и механизмов, создающих промышленные опасности; большие территории; расположение предприятий вблизи крупных населенных пунктов, а также вблизи рек и водоемов; использование в технологических процессах и их обслуживании большого количества трудовых ресурсов. [Бикмухаметов М.Г.]

На металлургических предприятиях Казахстана одним из основных факторов, повышающих риск аварий на опасных производственных объектах, продолжает оставаться высокая степень износа основных производственных фондов на фоне низкой инвестиционной и инновационной активности в металлургической промышленности. Поэтому проблема обеспечения промышленной безопасности становится еще более актуальной.

Основой анализа риска аварий являются идентификация опасных и вредных производственных факторов, признаки опасных производственных объектов, характеристики технологических и производственных операций, квалификация кадров, техническое состояние оборудования, зданий и сооружений. Такие разработки позволяют выработать рекомендации по прогнозированию и предупреждению взрывов и пожаров при авариях на опасных производственных объектах металлургического производства.

Изложение основных материалов исследования.

К наиболее тяжелым последствиям, приносящим материальный ущерб и групповые несчастные случаи, приводят аварии на взрывопожароопасных производствах, имеющихся на каждом крупном металлургическом предприятии. По количеству аварий, связанных со взрывами и пожарами, металлургическая промышленность стоит на втором месте – после химической промышленности, число пожаров и взрывов в которой в 4–5 раз меньше, чем в химической отрасли, но превышает число взрывов в других отраслях промышленности.

За 2010 год

По сравнению с 2009 годом за 2010 год количество чрезвычайных ситуаций на производстве снизилось на 27,6 % (на 79 случаев).

Количество пострадавших снижено на 28,3 % (на 96 человек), погибших на 30,1 % (на 58 человек).

Произошло 4 групповых несчастных случая, при которых погибло 8 человек и 2 были тяжело травмированы, за 2009 год - 4 групповых случая, при которых погибло 6 человек и 7 тяжело травмировано.

На предприятиях и объектах, подконтрольных территориальным органам МЧС в области промышленной безопасности за 2010 год по сравнению с 2009 годом травматизм с тяжелым исходом снижен в 2 раза, травматизм со смертельным исходом в 1,4 раза.

Основной причиной несчастных случаев являются обрушения горной массы, низкий уровень производственной дисциплины и организации работ, личная неосторожность пострадавших. [Разработка типовых сценариев…]

За 9 месяцев 2011 года:

По сравнению с прошлым годом за отчетный период количество чрезвычайных ситуаций на производстве снизилось на 25,1 % (на 44 случая). Количество пострадавших снижено на 21,3 % (на 42 человека), погибших на 32,7 % (на 35 человек).

На предприятиях и объектах, подконтрольных территориальным органам МЧС в области промышленной безопасности за 9 месяцев 2011 года в результате несчастных случаев на опасных производственных объектах погибли 14 человек, тяжело травмированы 18 человек. За этот же период 2010 года тяжело травмированы 13 человек, 17 человек погибли.

Основной причиной несчастных случаев являются нарушение технологических процессов, недостатки в организации и осуществлении производственного контроля, низкий уровень трудовой, производственной дисциплины и организации работ, личная неосторожность пострадавших.

Для организации безопасной работы оборудования и агрегатов на металлургическом предприятии создается система управления промышленной безопасностью, обеспечивающая выполнение ряда организационных и технических мероприятий, направленных на своевременное выполнение требований промышленной безопасности, мониторинг технического состояния оборудования и агрегатов и снижение риска возникновения аварий.

Одна из составляющих системы управления промышленной безопасностью металлургического предприятия – анализ риска аварий, включающий идентификацию опасных веществ и оценку риска аварий для людей, имущества и окружающей среды. Для выяснения последствий и ущерба техногенных аварий необходимо определить: тип аварии – по причине взрывов, пожаров, утечки горючих материалов; род веществ «участвующих» в аварии – горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, пыли, взрывчатые вещества; причина возникновения взрыва, пожара. [Сысоев Н.В.]

Анализ риска аварий металлургического предприятия (МП) состоит из следующих этапов: предварительного, анализа состояния предприятия, идентификации опасностей и оценки риска аварий, разработки рекомендаций по уменьшению риска (рис.1).

Рис. 1. Схема этапов анализа риска аварий на металлургическом предприятии.

На первом этапе (предварительном) анализе риска аварий изучается информация об эксплуатации опасных производственных объектов металлургического предприятия. Рассмотрим опасные производственные объекты металлургического предприятия полного цикла, включающее: агломерационное, коксохимическое, доменное, сталеплавильное, прокатное производства [Исследование условий…].

Агломерационное производство. В технологическом процессе агломерационного производства применяются кокс, коксовая мелочь, антрацитовый штыб, которые являются сгораемыми веществами, поэтому участки, на которых они обращаются (отделения дробления и грохочения коксика, коксовой мелочи и антрацитового штыба, вагоноопрокидыватели для их разгрузки; склады коксика и антрацитового штыба, приемные бункера коксика и угольного штыба, корпус брикетирования брикетной фабрики), относятся к категории пожароопасных объектов. Кроме этого, в агломерационных цехах для смазки механического оборудования, расположенные в отдельных помещениях, станции централизованной автоматической смазки представляют собой пожарную опасность.

Участки, связанные с дроблением (измельчением) топлива (корпус дробления угля, отделения дробления и грохочения угля), являются взрывопожароопасными, так как при измельчении выделяются взрывоопасные пыли. Взрывы пылей сопровождаются возникновением больших давлений (до 10 кг/см2). Отделения, участки, связанные с тепловой обработкой и последующим охлаждением агломерата, сжиганием топлива (корпус агломерации, отделение охлаждения агломерата и его сортировки, отделения обжига известняка, корпуса карбонизации и сортировки брикетов и их сушки, погрузки горячего агломерата в полувагоны) относятся к опасным объектам, на которых выделяется лучистое тепло, искры и пламя [Разработка справочных материалов…].

Коксохимическое производство. Коксохимическое производство является одним из наиболее взрывопожароопасных на металлургическом предприятии. В его состав входят: участки углеподготовки, коксосортировки, загрузки шихты в коксовую печь и выдачи шихты, основными опасностями которых являются пыль и коксовый газ. Легко воспламеняющийся коксовый газ является продуктом сухой перегонки каменного угля в коксовых печах и представляет собой механическую смесь различных газов и паров, содержащую до 60% водорода, до 25% метана, до 5% оксида углерода, 2% различных более сложных углеводородов, а также инертные газы. В цехах улавливания углеводородов бензольной фракции в состав получаемых легковоспламеняющихся жидкостей входят бензол, толуол, изомеры ксилола. Важнейшей характеристикой потенциальной взрывопожароопасности газовоздушных и парогазовоздушных смесей, а также горючих пылей, обращающихся в коксохимическом производстве, является максимальное давление взрыва, которое может достигать 900 кПа. Тепловая энергия взрыва паров веществ (находящихся в объеме оборудования), выделяющаяся при взаимодействии различных органических жидкостей с кислородом, содержащимся в 1 м3 воздуха, приблизительно одинакова и составляет около 4000 кДж. [Смирнов Н.В.]

Повышенную пожарную опасность в коксохимическим производстве представляют ленточные транспортеры, укрытые в протяженных транспортерных галереях, по которым подается уголь, шихта, кокс. Галереи имеют горючую транспортерную ленту длиной до нескольких сот метров, по которой проходит нагретый до 150ºС кокс и где создается постоянная тяга воздуха, быстро распространяющая огонь. Даже самый маленький очаг горения в замкнутом объеме галереи быстро развивается до размеров большого пожара. При пожаре транспортерная лента нередко разрывается и падает вниз, образуя большой очаг горения и разрушений.

Доменное производство. Доменное производство относится к категории взрывопожароопасных производственных объектов, на котором используются, образуются, транспортируются горючие и воспламеняющиеся вещества – жидкости, газы, пыли, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления, а также расплавы черных металлов. К авариям на доменных печах относятся случаи выхода из строя технологического оборудования, конструкций и сооружений на доменных печах, приводящие к необходимости изменения режима их работы или к остановке, проведения восстановительных ремонтов или замены оборудования и устройств, создающих повышенную опасность для работы печи и обслуживающего персонала.

Причинами возникновения взрывов и пожаров в доменных цехах являются взрывы газов и взрывы вследствие встречи жидкого чугуна или шлака с водой или влажными материалами. В отличие от других металлургических агрегатов в доменных печах в качестве топлива может использоваться угольная пыль. Установки для вдувания угольной пыли взрывоопасны; такую же опасность представляют отделения шаровых мельниц, где приготавливают пыль, а также распределительно–дозировочные отделения.

Сталеплавильное производство. В мартеновском, конвертерном и сталеплавильном производствах металлургического предприятия обращаются вещества и материалы в горячем, раскаленном и расплавленном состояниях, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени. В кислородно–конвертерных цехах взрывы и выбросы жидкого металла могут происходить в результате загрузки влажной шихты и металлолома. Вначале осуществляется загрузка шихты в конвертеры и сразу же после этого производится заливка чугуна и чем больше влаги будет в шихте, тем большим будет выброс расплавленного металла. Выбросы жидкого металла могут происходить также в случае, когда в жидкий металл вводят влажные раскислители и легирующие материалы. Причиной выбросов металла из конвертера может быть также попадание в него с металлоломом закрытых металлических сосудов с горючими жидкостями, маслами и водой. Кроме опасности выброса жидкого металла, существует опасность прогара футеровки сталеплавильных агрегатов [Бикмухаметов М.Г.].

Особенностью конвертерных цехов является опасность пожара от попадания на горючие материалы жидкого шлака при кантовании шлаковой чаши. Характерной особенностью конвертерных печей является потребление большого количества кислорода, поступающего в цех по наружным сетям. При этом до кислородно-расширительного пункта кислород идет обычно под избыточным давлением 3,5 мПа, а в цех поступает под избыточным давлением 1,6 мПа.

Пожарная опасность сталеплавильных цехов также заключается в наличии большого количества кабельных коммуникаций, маслоподвалов и маслотоннелей.

Участки газоочистки технологических газов мартеновских, электросталеплавильных печей и конвертеров являются взрывопожароопасными. Пожарная опасность электросталеплавильного производства определяется наличием в агрегатах горючих газов, применением кислорода, наличием кабельного хозяйства, масляных трансформаторов, применением для смазки изложниц (как и в мартеновских и в конвертерных процессах) наряду с обезвоженной смолой горючих жидкостей (петролатум, битумный лак и др.).

Определенную пожарную опасность представляют машины непрерывного литья заготовок. Разрыв резиновых шлангов гидросистем с маслом приводит к попаданию масла на раскаленные слябы и моментальному возникновению пожара [Аханченко А.Г.].

Производство и потребление кислорода. Для интенсификации многих пирометаллургических процессов в черной металлургии в больших количествах применяется кислород. Так, только крупный конвертер современного металлургического комбината потребляет до 2000м3/ч кислорода, а весь металлургический комбинат расходует до 350 тыс.м3/ч кислорода.

Многие металлургические предприятия имеют установки разделения воздуха, компрессорные и газгольдерные станции, кислородно-расширительные и распределительные пункты. Обилие технических устройств, широкая сеть кислородопроводов, питающих кислородопотребляющие пирометаллургические агрегаты, – все это требует знания правил обращения с кислородом и нередко приводит к пожарам и травмам персонала. Источником воспламенения могут быть: посторонние искрообразующие и горючие предметы, случайно оставленные в кислородопроводах при их монтаже; искра, возникшая при механическом взаимодействии металлических предметов. В местах производства и потребления кислорода высока опасность возникновения пожаров электрических сетей и устройств (при замыкании проводов, перегрузке двигателей, загорании пропитанной органическими веществами изоляции).

Взрывную опасность представляют воздухоразделительные аппараты вследствие накопления в них взрывоопасных примесей (ацетилен, масло и др.), присутствующих в небольших количествах в перерабатываемом воздухе. Возможны также взрывы в компрессорах (из–за трения или сгора- ния уплотнителя), кислородных газификаторах (при плохом обезжиривании), насосах для жидкого кислорода (при попадании масла).

Прокатное производство. По способу производства прокатные цеха подразделяются на цеха горячей и холодной прокатки, в которых имеется большое количество пожароопасных участков, а некоторые вспомогательные производства в них являются взрывопожароопасными (маслоподвалы, маслотоннели, кабельные сооружения, насосно-аккумуляторные станции, мастерские ревизии подшипников). Пожароопасные участки в основном расположены ниже нулевой отметки цеха, что предъявляет к ним повышенные требования по обеспечению пожарной безопасности.

Определенную пожарную опасность представляют термические печи. В качестве защитного газа в них часто применяется водородно-азотная смесь (95% водорода и 5% азота). С учетом больших размеров цехов наличие водорода не влияет на взрывоопасность производства, так как объем взрывоопасной смеси в случае утечки водорода из трубопровода значительно меньше 5% свободного объема цеха, и взрывоопасной будет только верхняя часть цеха [Исследование условий восстановления…].

В мастерских по ремонту подшипников пожарную опасность представляют обращающиеся в технологическом процессе для промывки и смазки подшипников керосин и различные масла (температура вспышки паров керосина ниже 610С).

Анализ риска аварий дает возможность оценить степень опасности металлургического производства для людей и окружающей среды, состояние его промышленной безопасности, и на основании полученной информации разработать рекомендации по улучшению состояния промышленной безопасности на металлургическом комбинате. Процесс анализа риска носит объективный и всесторонний характер, для чего необходимо разрабатывать методики оценки риска аварий с учетом особенностей металлургического производства. В расчете величины риска используются две составляющие: вероятностная оценка возникновения аварии и возможный материальный ущерб оборудования от этой аварии. Выражение для расчета оценки риска аварийности имеет вид:

где P ав.сит.j – вероятность возникновения аварийной ситуации на i–том оборудовании; Y ав.сит.j – возможный материальный ущерб от возникновения аварийной ситуации на i–том оборудовании; n – количество оборудования производственного процесса. [Сысоев А.А.]

На состояние аварийности и промышленной безопасности на металлургических и коксохимических предприятиях негативно влияют следующие факторы:

Физический износ технологического оборудования;

Несвоевременное и некачественное проведение капитального и текущего ремонта оборудования, зданий и сооружений;

Эксплуатация оборудования с отработанным нормативным сроком;

Применение несовершенных технологий;

Неконтролируемое сокращение численности квалифицированных специалистов и производственного персонала;

Снижение качества профессиональной подготовки производственного и ремонтного персонала.

Также анализ аварийности и травматизма показал, что основными причинами аварий являются конструктивные недостатки, нарушения при строительстве и эксплуатации оборудования.

Все вышеизложенное приводит к выводу, что обеспечение надежности и безопасности листовых линейно протяженных металлических конструкций потенциально опасных объектов в настоящее время является чрезвычайно острым и актуальным вопросом. Для его решения применяются в основном два направления: постоянный мониторинг технического состояния и установление технического состояния конструкций на основе применения современных методов неразрушающего контроля с оценкой остаточного ресурса и определением срока его последующей безопасной эксплуатации.

Литература

1.Закон Республики Казахстан от 3.04.2002 года №314-II «О промышленной безопасности на опасных производственных объектах».

2.Акинин Н.И. Анализ причин аварий и травматизма на опасных производственных объектах // Металлург. – 2004. – №10. – С.23–25.

3.Аханченок А.Г. Пожарная безопасность в черной металлургии // М.: Металлургия. – 2001. – 133с.

4.Бикмухаметов М.Г., Черчинцев В.Д., Сулейманов М.Г. Совершенствование методики оценки риска возникновения аварийных ситуаций предприятий черной металлургии // Металлург. – 2004. – №4. – С.41–42.

5.Исследование условий восстановления цехов металлургического комбината, получивших повреждения: Отчет о НИР / Институт черной металлургии. – № регистрации 865. – Днепропетровск. – 2008.

6.Разработка справочных материалов по устойчивости оборудования металлургических предприятий: Отчеты о НИР / Институт черной металлургии. – № регистрации 947, 1115. – Днепропетровск. – 2004, 1988.

7.Разработка типовых сценариев аварий и идентификация опасностей на металлургическом комбинате: Отчет о НИР / Институт черной металлургии. – Днепропетровск. – 2004. – 71с.

8.Смирнов Н.В., Жерновский В.Д., Коган Л.М. Пожарная безопасность в проектах предприятий черной металлургии // М.: Металлургия. – 2005. – 166с.

9.Сысоев А.А., Мартынюк В.Ф., Мастрюков Б.С. Травматизм и аварийность в металлургии // Металлург. – 2004. – №2. – С.29–32.

21.01.2018 8:56:00

Сформулированы системные принципы и предложена методика оценки рисков аварии и несчастных случаев на угледобывающих предприятиях. Разработаны планы управления безопасностью труда, которые позволяют снизить производственный травматизм до приемлемого уровня, предотвращать аварии и инциденты на предпри-ятиях.

В.П. Баскаков, канд. техн. наук, ген. директор,
В.И. Ефимов, д-р техн. наук, зам. ген. директора,
Г.В. Сенаторов, горн. инж. (Россия, Москва, ОАО «ХК «СДС-Уголь»)

Ключевые слова:

Авария, несчастный случай, риск, горное предприятие, безо-пасность, производственный травматизм.

ВВЕДЕНИЕ

Существующая система управления охраной труда и промышлен-ной безопасностью основывается на статистических данных по охране труда и промышленной безопасности (количество аварий и инцидентов, время простоев, количество несчастных случаев и их тяжесть и др.) и ука-зывает только на сбои в этой системе. Она не предлагает прогноз возмож-ных нежелательных событий, а значит и не позволяет эффективно управ-лять безопасностью труда.

Для обеспечения приемлемого уровня безопасности на производст-ве необходимо постоянно планировать улучшение безопасности. Для этого необходимо, не дожидаясь аварий, инцидентов, несчастных случаев, выяв-лять (идентифицировать) существующие опасности, оценивать риски про-явления этих опасностей, вести расчет и ранжирование рисков, и, наконец, разрабатывать планы по снижению или устранению рисков. Детальное планирование мероприятий по снижению и устранению рисков, обязатель-ное и полное выполнение этих мероприятий позволят управлять безопас-ностью труда, предотвратить аварии и инциденты, значительно снизить уровень производственного травматизма на производстве.

Шаги по управлению безопасностью труда:

1-й шаг. Декларация приверженности к безопасному труду.
2-й шаг. Разработка механизмов идентификации опасностей, оцен-ки рисков и управления рисками.
3-й шаг. Идентификация (выявление) опасностей.
4-й шаг. Анализ, расчет и ранжирование (оценка по величине) рис-ков.
5-й шаг. Управление рисками - управление безопасностью труда.
Одна из основных предпосылок организации управления: «ты мо-жешь управлять только тем, что можешь определить».

Необходимо спрогнозировать ситуацию таким образом, чтобы оп-ределить угрозы и риски, не дожидаясь, пока это приведет к аварии, инци-денту, несчастному случаю на производстве и дальнейшему подсчету по-терь. Это означает, что необходимо выявить (идентифицировать) опасности, оценить связанные с ними риски, а затем на основе детального планирования всех технологических процессов и операций и за счёт эф-фективной системы управления сократить риски аварий, инцидентов в местах ведения работ. Необходимо измерять улучшения в безопасности, независимо от учета количества несчастных случаев. Бывает и такое, что места работы крайне опасны, но несчастные случаи не происходят по слу-чайности и благодаря осторожности рабочих.

ИСТОЧНИКИ ОПАСНОСТИ И РИСКИ

Основа организации управления безопасностью - это определение рисков и использование этих данных для определения приоритетности действий. Есть несколько фундаментальных концепций, которые следует применить для определения опасности:

Источники опасности (или просто опасности) - это условия или об-стоятельства, которые могут привести к авариям, несчастным случаям, ин-цидентам, порче оборудования или остановке производства;
- вероятность - статистическая мера вероятности наступления собы-тия;
- последствия (тяжесть события) - числовая мера величины результа-тов рискового события;
- частота (количество однотипных опасностей) - количество мест, где встречается одинаковая опасность.

Один нависший кусок породы - это не так опасно, как 50 нависших кусков породы. Хотя вероятность того, что какой-либо из них вызовет травму, не изменяется, общая вероятность ста-новится гораздо выше.

ИСТОЧНИКИ ОПАСНОСТИ

Идентификацию опасностей, по мнению авторов, нужно произво-дить на маршруте следования работника: от места жительства до нарядной, от нарядной до рабочего места, на рабочем месте и обратно до места жи-тельства, а также при выполнении процессов и операций технологического цикла. Они определяются путем разумных наблюдений и проверок с учё-том опыта, полученного в аналогичных ситуациях.

Список возможных опасностей

1. Физические опасности: горное давление, газовыделение, вибра-ция, шум, электромагнитное излучение, ионизирующее излучение (радио-активность, рентгеновские лучи), неионизирующее излучение, лазерное излучение, свет (сварка), горячие вещества (среды), холодные вещества (среды).

2. Использование оборудования, методы работы, допуск на работу: транспортировка оборудования и материалов, работы на высоте, грузоподъемные механизмы, условия хранения, подъем, спуск и скольжение, свободное движение частей или материалов.

3. Использование электроэнергии: распределительные устройства, электроустановки, переносные приборы, перегрузка линий, возгорание от воздействия электроэнергии, электрический шок, электрическая дуга, ис-кры, бытовые приборы.

4. Химикаты и опасные материалы: вдыхание, прием в пищу, впиты-вание в кожу ядовитых веществ, горючие и взрывоопасные вещества, не-достаток кислорода, едкие вещества, нестабильные вещества, биологиче-ские агенты, другие опасные материалы, включая опасные отходы.

5. Рабочая среда и человеческий фактор: недостаток освещения, не-адекватная температура и влажность, тяжелая и напряжённая работа (ин-тенсивность, монотонность и т.д.), отношения в коллективе, спиртное на рабочем месте, недостаточная мотивация, эргономика, пригодность средств индивидуальной защиты.

6. Организация труда и прочие факторы: обслуживание механизмов и оборудования, работа в одиночестве, новые сотрудники, плохие погодные условия, работа вблизи воды и под водой, работа в подземных условиях.

Что необходимо изучить перед идентификацией опасностей?

- Производственные процессы на наличие потенциальных опасно-стей (рис. 1).
- Результативные инспекции.
- Рабочие инструкции на наличие потенциальных опасностей.
- Обстоятельства и причины аварий, инцидентов, несчастных случа-ев за последние 3 года.
- Данные об использованном оборудовании, материале, инструмен-тах, которые несут в себе потенциальные опасности.
- Отчеты о расследовании происшествий за последние 3 года.
- Результаты экспертиз состояния промышленной безопасности и охраны труда.
- Записи об обращениях за медицинской помощью.
- Отчеты (акты) о профессиональных заболеваниях.

Для оценки рисков предлагается 5-балльная шкала, в соответствии с которой устанавливаются вероятность и последствия (тяжесть) возможных происшествий. 1

Для упрощения и лучшего восприятия трудящихся наших предприятий принята Методика экспертных оценок.
В принципе для оценки рисков возможен и другой подход.

ВЕРОЯТНОСТЬ

Для планирования безопасного труда предлагается считать вероят-ность по шкале от 1 до 5 баллов. 1 балл - это очень низкая вероятность и 5 - очень высокая.

Вероятность всегда выражается в виде целых чисел, без использо-вания десятичных. Это делается для того, чтобы люди могли быстрее дос-тигнуть согласия по размеру вероятности.

Предлагается классификация вероятностей проявления опасных со-бытий:

1 балл - очень низкая, скорей всего не произойдет, (вероятность на-ступления события от 1 до 20 %);
2 балла - низкая, маловероятно, что произойдет, (вероятность на-ступления события от 21 до 40 %);
3 балла - средняя, вероятно, что произойдет, (вероятность наступ-ления события от 41 до 60 %);
4 балла - высокая, скорее всего произойдет, (вероятность наступле-ния события от 61 до 80 %);
5 баллов - очень высокая, произойдет раньше, чем ожидается, (ве-роятность наступления события свыше 80 %).

ПОСЛЕДСТВИЯ (ТЯЖЕЛЫЕ СОБЫТИЯ)

Предлагается классификация возможных последствий от наступле-ния опасного события:

1 балл - легкая царапина, соринка в глаз без последствий, легкий ушиб, легкое сдавливание тканей - без обращения в здравпункт;

2 балла - легкая травма без потери трудоспособности, обращение в здравпункт;

3 балла - несчастный случай на производстве, потеря трудоспособ-ности от 1 до 59 календарных дней, акт по форме Н-1;

4 балла - несчастный случай с тяжелым (инвалидным) исходом, в т. ч. с потерей трудоспособности до 60 и более календарных дней;

5 баллов - несчастный случай со смертельным исходом, авария с тяжелыми последствиями.

РИСКИ

Риск является производным вероятности и последствий (тяжести). Таким образом, он всегда будет целым числом и всегда будет в диапазоне от 1 до 25.

Никакие риски не должны оставаться без внимания. Если можно оценить риск, связанный с различными опасностями, существующими в месте ведения работ или изначально присущими данному виду работ, не-обходимо сконцентрировать силы и ресурсы на снижение (устранение) этих рисков.

Приемлемые уровни рисков будут меняться. Многие риски, прини-маемые персоналом и шахтерами во многих российских шахтах, не были бы приемлемыми для шахтеров в других странах. Те риски, которые они когда-то считали приемлемыми, теперь неприемлемы. Причина в том, что многие горно-добывающие компании внедрили политику, согласно которой всякий несчастный случай, вызывающий потерю трудоспособности, является неприемлемым, а также в том, что работники стали более инфор-мированы по вопросам охраны труда и вовлечены в обеспечение безопас-ности труда. Ниже предлагается таблица для заполнения при выявлении опасно-стей, возможных происшествий, рисков на маршруте обследования (табл. 1).

Таблица 1. Таблица для заполнения при выявлении опасностей, возможных происшествий,
рисков на маршруте обследования

№ п/п	Опасность	Возможные происшествия	Вероятность происше-ствия	Послед-ствия (тяжесть) происшествия	Риск
1	Отсутствует а нкерная крепь в левом борту на длине 5 м, пикет 8	Обрушение пачки угля, несчастный случай	3	3	9
2	Трение нижней ветви кон-вейера о неподвижные час-ти става конвейера в р-не пикетов 47, 49, 53	Возгорание ленты, уголь-ного штыба. Пожар, от-равление людей	2	4	8
26	В р-не пикета 5 (приводная станция 2ЛТ-1000) зазор между подвижным соста-вом и крепью выработки составляет 0,2 м	Сдавливание частей тела человека во время движе-ния подвижного состава	2	4	8
4	Выработка загромождена оборудованием в районе пикета 69, проход людей затруднителен	Возможно падение и травмирование людей	3	3	9
36	В р-не пикета 72 выработка подтоплена на глубину 0,4 м на длине 2 м, отсутствует оборудование для водоот-лива	Возможно падение людей в воду и травмирование	1	2	2
Всего 499

ЧАСТОТА

На многих горных работах подверженность человека риску связана с существованием одной и той же опасности в нескольких местах. Если в горной выработке имеется несколько участков с незакрепленным бортом выработки общей длиной 150 метров, то вероятность травмирования ра-ботника от падающих кусков угля при следовании по выработке становит-ся значительно выше в сравнении с выработкой, где имеется всего один участок с незакрепленным бортом выработки длиной 1,5 метра.

ОЦЕНКА ОПАСНОСТЕЙ (ИСТОЧНИКОВ РИСКОВ)

Первый этап управления безопасностью - обследование маршрутов передвижения и рабочих мест на предмет установления опасностей. Об-следование должно производиться опытным персоналом и должно быть детальным. Необходимо идентифицировать каждую опасность и указать её точное местоположение на шахте.

Например:

Незакрепленный ролик на концевой секции главного привода кон-вейера 2ЛТ-1000, пикет 75 на правой стороне, если смотреть внутрь, возле лебедки;
- в районе приводной головки конвейера 2ЛТ-1000, пикет 5 отсут-ствует нормируемый зазор для прохода людей (0,7 м) между крепью и подвижным составом НКД, зазор составляет 0,2 м;
- в районе пикета 53 на участке 8,5 метров выработка загромождена оборудованием, проход людей затруднителен, возможно падение людей;
- в районе пикета 27 в левом борту, на длине 7,5 метров отсутствует анкерная крепь, имеются нависшие плиты угля;
- выработка на длине 30 метров (пикеты 57...60) закреплена с на-рушением утверждённого паспорта крепления, с уменьшенной от расчёт-ной плотностью крепи, по паспорту расстояние между штрипсами 0,9 м, фактическирасстояние составляет 1,1 м.

Задача заключается в том, чтобы выявлять опасности и устанавли-вать их местонахождение, чтобы их можно было устранять.

Там, где существует много опасностей, все они должны быть нане-сены на планы-чертежи, записаны и объяснены в таблицах и т.д. Наносит-ся каждая из них - даже если одна и та же опасность существует в 25 раз-личных местах.

После идентификации (выявления) опасностей необходимо провес-ти оценку их риска.
Важно рассмотреть все существующие меры, которые могут сни-зить риск. Поэтому, если оценивается риск взрыва метано-воздушной смеси в выработке, необходимо проверить:

Надежность и устойчивость проветривания;
- качество вентиляционных сооружений;
- обеспеченность выработки (участка) расчетным расходом воздуха;
- наличие и исправность аппаратуры аэрогазового контроля.

Если датчики расхода воздуха и метана имеются в наличии и нахо-дятся в рабочем состоянии, то они отключат электроснабжение выработки в случае необеспеченности выработки (участка) расчётным расходом воз-духа или при превышении нормируемой концентрации метана. Таким об-разом, вероятность взрыва метановоздушной смеси никогда не будет са-мой высокой в рабочей выработке (на участке).

Но так как тяжесть этого возможного происшествия вызывает самые тяжёлые последствия, то риск взрыва метановоздушной смеси является неприемлемым. Поскольку каж-дый риск контролируется, для его уменьшения либо устраняют опасность, либо значительно уменьшают ее вероятность. В некоторых случаях уменьшают последствия проявления опасности. К примеру, использование пылезащитных масок, защитных очков и высококачественных перчаток значительно снижает проявление опасности.

ОЦЕНКА РИСКА

Риск - это вероятность наступления опасного события, умноженная на значительность последствий (тяжесть). Вероятность и последствия оп-ределяются по шкале от 1 до 5, таким образом, риски всегда являются це-лыми числами и изменяются от 1 до 25.

Событие с вероятностью 1 и последствиями в 3 балла будет иметь риск в 3 балла. Аналогичный риск будет в случае, если событие имеет ве-роятность 3 и последствия в 1 балл.
Это покажет, какие опасные события имеют наибольший риск, ко-торый можно будет сравнить напрямую и на равноценной основе.

Для снижения величины риска необходимо уменьшить вероятность и последствия (тяжесть) возможного происшествия. Например, при произ-водстве работ по монтажу и демонтажу горно-шахтного оборудования не-обходимо применять средства малой механизации (тали, домкраты и др.) для снижения вероятности и тяжести, а значит и снижения риска возмож-ного несчастного случая от падения предметов.

Если существует один высокий риск в проходческом забое, а также другая опасность с меньшей величиной риска, которые появляются каж-дые 2 метра проходки, то меньший риск (имеющий повторения по выра-ботке) с большей вероятностью приведет к травме и поэтому имеет боль-ший риск на практике. Несмотря на то, что оцененная вероятность опасного события, ведущего к травме, невысока, постоянное повторение данного события приведет к тому, что одна из этих многочисленных опас-ностей может привести к аварии, несчастному случаю!

РАСЧЕТ РИСКОВ

Для полной оценки рисков по выработке, рабочему месту, участку необходимо определить количество происшествий, в которых присутству-ет каждая опасность. Это приводит к концепции счета: счет - это риск X (количество) однотипных происшествий.

Ниже предлагается таблица для расчета рисков на маршруте (участ-ке) (табл. 2).

Данная система может использоваться для оценки относительного уровня рисков на различных участках. Затем, если уменьшить количество опасных ситуаций, снизится счет.

Однако необходимо производить расчеты со всей строгостью, что-бы не допустить улучшений за счет устранения небольших опасностей вместо значительных. Для этого следует иметь таблицу оценки рейтинга рисков и общий результат по каждой категории рисков.

Таблица 2. Расчет рисков на маршруте (участке)

№ п/п	Опасность	Вероят-ность происшествия	Послед-ствия (тя-жесть) происшествия	Риск	Количество однотипных происшес-твий	Счет
1	Незакрепленные борта	1	3	3	41	123
2	Незакрепленная Кровля	2		6	23	138
3
4
5
36
	Всего					499

№ п/п	Риски	Количество случаев, когда встречается опасность	Рейтинг рисков	Примечание
1	2	3	4	5
1	1 - 5	33	136
2	6 - 10	12	100
3	11 - 15	8	109
4	16 - 20	6	112
5	21 - 25	2	42
	Всего		499

Таким образом, через некоторое время можно повторно осмотреть место ведения работ и проверить, улучшилась или ухудшилась общая безопасность и увеличилось или сократилось количество потенциальных опасностей. В вышеуказанном примере сократилось количество опасно-стей с более высоким риском, но увеличилось количество более низких рисков, в результате чего место ведения работ не стало менее опасным.

БЕЗОПАСНОСТЬ В ПРОЦЕССАХ

Известно, что безопасность труда на 85 % зависит от правильного исполнения процессов и операций персоналом, поэтому необходимо обя-заны применять аналогичные концепции идентификации (выявления) опасностей и оценки рисков к безопасности процессов. Процессы могут происходить с разной периодичностью: каждые 30 минут или каждую неделю. В случае наличия изначальных опасностей скорость проявления возможных происшествий будет больше, если будет выполняться опреде-ленный процесс чаще.

Необходимо разработать технологии анализа повторяющихся про-цессов, таких, как работа комбайна по проведению горной выработки, ус-тановка анкерной крепи, наращивание става ленточного конвейера, нара-щивание става пожарно-оросительного трубопровода (ПОТ) и др., а также рассмотреть опасности, вероятность и последствия, и частоту происшест-вия при выполнении всех процессов технологического цикла.

Самая распространенная и эффективная техника расчета рисков - это, когда стремятся выявить все опасности и риски при выполнении операций, которые могут привести к травме. К примеру, если рассматривается процесс бурения шпуров в кровле установками «Рамбор», нам необходимо присталь-но наблюдать за каждой операцией всего процесса: подготовка установки к бурению, доставка «Рамбора» на место бурения, установка в позицию, обор-ка кровли, бурение шпуров, смена штанг, установка ампулы и анкера, закру-чивание болта на анкере, затягивание специальным ключом и т.д.

Обычно результатом анализа рисков, связанных с процессами, яв-ляется рабочая процедура и далее разработка стандартов производства ра-бот. Рабочая процедура выявляет риски, ранжирует их на относительной шкале от 1 до 25 и объясняет, как устранять опасности, сокращать вероят-ность наступления несчастного случая или уменьшать последствия (тя-жесть). Необходимо выполнить этот анализ рисков тщательно. Это обеспе-чит наличие сбалансированного подхода к управлению рисками, а также обучит персонал планировать безопасность путем предупреждения рисков вместе того, чтобы ждать, пока риск обнаружат в ходе расследования не-счастного случая.

ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТРУДА

Идентификацией опасностей и оценкой рисков на рабочих местах при производстве процессов, операций, в выработках на маршруте следо-вания должны заниматься работники, которые наиболее часто подвергают-ся рискам несчастных случаев и аварий, имеющие высокую квалификацию и прошедшие обучение по Методике оценки рисков аварий, инцидентов и несчастных случаев. Такими работниками являются бригадиры, звеньевые, ключевой персонал, инженерно-технические работники.

Расчет рисков должны осуществлять руководители участков, цехов. Персонал шахты, занимающийся идентификацией опасностей, оценкой и расчетом рисков, разработкой планов-мероприятий по сниже-нию рисков, организуется в технологические группы:
- очистные работы;
- подготовительные работы;
- монтаж, демонтаж ГШО;
- забойное оборудование;
- электротехническое и тепловое хозяйство;
- стационарные установки;
- проветривание, пылегазовый режим, профилактика пожаров;
- профилактика газодинамических явлений;
- технологический комплекс «Поверхность».

Руководитель каждой технологической группы назначается прика-зом генерального директора (директор) предприятия. Все руководители технологических групп образуют экспертную группу. Возглавляет экс-пертную группу генеральный директор (директор) предприятия, так как в соответствии с Трудовым кодексом РФ (раздел 10, глава 33, статья 212) обязанности по обеспечению безопасных условий и охраны труда возла-гаются на работодателя; генеральный директор (директор) является распо-рядителем ресурсов на предприятии (административных, финансовых, ма-териальных, трудовых, интеллектуальных и др.).

Только глубокая внутренняя мотивация генерального директора (директора) может привести к успеху в управлении безопасностью труда. Вот почему передача функций, полномочий и ответственности по управ-лению безопасностью труда на предприятии другому лицу недопустима.

Составлением планов-мероприятий по снижению или устранению рисков должны заниматься руководители и специалисты предприятия (производственники, экономисты, технологи, безопасники, бригадиры и др.) под руководством генерального директора (директора) предприятия. В планах-мероприятиях должны быть указаны: сроки выполнения мероприя-тий, необходимые ресурсы, ответственные лица.

Контроль за ходом выполнения планов-мероприятий по снижению или устранению рисков должна осуществлять служба производственного контроля и охраны труда, которая ежемесячно по специальной форме док-ладывает генеральному директору (директору) выполнение мероприятий по снижению рисков на каждом участке (объекте).

Генеральный директор (директор) предприятия ежемесячно по спе-циальной форме докладывает ход выполнения плана мероприятий по предприятию генеральному директору ОАО «ХК «СДС-Уголь» (Трудовой кодекс РФ, раздел 10, глава 33, статья 212).

ПЛАНИРОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Планирование ведения горных работ должно рассматриваться с точки зрения обеспечения приоритета сохранения жизни и здоровья работ-ников (Трудовой кодекс РФ, раздел 10, глава 33, статья 210). Неприемле-мо планировать ведение работ с высоким уровнем риска, чтобы впоследст-вии пытаться их обезопасить - необходимо планировать безопасные мето-ды работ одновременно с планированием самих работ.

Планирование Мероприятий по снижению или устранению рисков необходимо осуществлять при планировании производства. В зависимости от величины риска необходимо планировать их снижение (устранение) в производственных планах:
- сменных;
- суточных;
- недельных;
- месячных;
- квартальных;
- годовых.

Чем выше риск, тем оперативнее необходимо устранить опасность. Главными принципами при выполнении мероприятий должны
быть:
- обязательность;
- высокое качество;
- полнота;
- выполнение в установленные сроки.

Планирование и очерёдность выполнения мероприятий по сниже-нию (устранению) рисков должны производиться в соответствии с матри-цей оценки рисков (рис. 2).

После выполнения мероприятий опасностей с неприемлемым рис-ком на предприятии не должно быть.

Очень важно установить непрерывный контроль за выполнением планов по снижению (устранению) рисков, чтобы обеспечить повышение уровня безопасности труда. Таким образом, если подготовить план по безопасности труда при перемонтаже комплекса очистного оборудования, на каждом этапе процесса необходимо выполнять проверку наличия опас-ностей, чтобы удостовериться, что условия соответствуют планам, что вы-явлены все опасности и правильно оценены вероятность, последствия и частота, связанные с опасностями.

ОБУЧЕНИЕ И ОБРАЗОВАНИЕ

Нет смысла планировать повышение безопасности труда, если ме-роприятия по снижению рисков не будут выполняться персоналом и рабо-чими. Для достижения успехов в организации управления безопасностью труда на шахте необходимо обучить персонал, который будет заниматься идентификацией опасностей, оценкой и расчётом рисков, планированием безопасности, выполнением планов-мероприятий по снижению рисков, контролем выполнения планов-мероприятий. Такое обучение можно про-вести на кратких обучающих семинарах.

Очередность устранения и снижения рисков должна быть следую-щей.

1. Устранение неприемлемого риска.
2. Снижение (устранение) приемлемого повышенного риска.
3. Снижение (устранение) приемлемого риска.

Обучение должны провести руководители технологических групп (эксперты), члены экспертной группы шахты. Обучение персонала должно производиться по следующим принципам:

1) по вертикали:

Директор;
- эксперт;
- участники технологических групп;

2) по горизонтали:

Расширение круга обучаемых в каждой группе;

3) повтор обучения на каждом цикле:

Обучение;
- оценка и расчет рисков;
- разработка мероприятий по снижению рисков;
- выполнение работ по снижению рисков;
- анализ выполненных работ, обучение.

Вместе с обучением персонала необходимо провести широкую разъяснительную работу со всем коллективом шахты о том, что эта работа направлена на обеспечение более безопасных условий труда и продемонстрировать в первые месяцы положительные результаты по снижению рисков и повышению безопасности труда.

ВЫВОДЫ

Предлагаемая Система управления в ОАО «ХК «СДС-Уголь» и ООО «Объединение «Прокопьевскуголь»; ОТ и ПБ не ищет виновных, она вскрывает дефекты в существующей Системе и предлагает меры по их устранению.

Основной целью предлагаемой системы являются:

Снижение производственного травматизма до приемлемого уров-ня, предотвращение аварий и инцидентов на предприятиях ОАО «ХК «СДС-Уголь» и ООО «Объединение «Прокопьевскуголь»;
- формирование корпоративной культуры, обеспечивающей конку-рентоспособность и устойчивое развитие ОАО «ХК «СДС-Уголь» и ООО «Объединение «Прокопьевскуголь» на основе инновационной деятельности.

НА НАРУЖНЫХ УСТАНОВКАХ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

В соответствии п.6 ст.6 Федерального закона от 2 июля 2008 г. №123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (ФЗ-123) расчеты по оценке пожарного риска являются составной частью декларации пожарной безопасности или декларации промышленной безопасности (на объектах, для которых они должны быть разработаны в соответствии с законодательством Российской Федерации).

Ниже представлены примеры работ ЗАО НТЦ ПБ и ведущих специалистов в этой области, выполненных в период 2000-2008гг. по декларированию промышленной безопасности и оценке риска аварий, в том числе связанных с пожаром. Учитывая, что основной вклад в поражающие факторы аварий на рассмотренных объектах связан с выбросом и воспламенением горючих веществ, то в большинстве случаев рассчитанный индивидуальный риск гибели людей от аварий совпадает с индивидуальным пожарным риском.

По тексту примеров даны комментарии, связанные с актуализацией нормативных документов.

А. Оценка риска аварий и пожаров на газонаполнительной станции.

Б. Оценка риска аварий и пожаров на опасных производственных объектах

хранения нефтепродуктов (По материалам публикации на http://safety.moy.su/publ/20-1-0- 73)

В. Оценка риска аварий и пожаров на опасных производственных объектах магистрального трубопроводного транспорта

(по материалам ФГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», ВНИИГАЗ, 2000-2004,2007, Гражданкин А.И., Дадонов Ю.А., Дегтярев Д.В., Лисанов М.В., Овчаров С.В., Печеркин А.С., Сафонов В.С., Сидоров В.И., Сумской С.И., Швыряев А.И. и др.)

Г. Применение количественного анализа риска аварий на магистральном трубопроводе ШФЛУ для оценки минимальных безопасных расстояний

(по материалам публикаций в ж-лах «Безопасность труда в промышленности», «Технологии ТЭК»/ 2007 г., - Лисанов М.В., Пчельников А.В., Сумской С.И., Шанина Е.Л., (ОАО "НТЦ "Промышленная безопасность"), Зозуля В.В. (ОАО «НИПИгазпереработка»)).

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ

А. ОЦЕНКА РИСКА АВАРИЙ И ПОЖАРОВ НА ГАЗОНАПОЛНИТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ

(По материалам публикации в ж-ле «Безопасность труда в промышленности», 2001. - №8, Гражданкин А.И., Лисанов М.В., Лыков С.М., Печеркин А.С., Сумской С.И.)

Газонаполнительные станции (ГНС) являются распространенными опасными производственными объектами, предназначенными для приема, хранения и снабжения населения сжиженными углеводородными газами (СУГ) - пропаном, бутаном и их смесями в баллонах, а также для поставки газа в автоцистернах в качестве заправочного топлива автомобилей.

Основными технологическими операциями, проводимыми на ГНС, являются сливноналивные операции, связанные с приемом и отпуском СУГ потребителям.

Наличие значительных (до нескольких сотен тонн) запасов СУГ на ГНС и высокая потенциальная опасность СУГ (СУГ легко переходит в газовую фазу, которая при смешении с воздухом образует взрывоопасные смеси ) позволяют отнести ГНС к опасным производственным объектам, которые могут представлять опасность не только для персонала, но и для населения.

В настоящей статье изложены основные результаты анализа риска (В том числе риска пожаров, связанных с аварийными выбросами опасных веществ ), проведенного при составлении декларации промышленной безопасности типичной ГНС.

1. Общие сведения

Производственная мощность рассматриваемой ГНС составляет 10000 т СУГ в год,

доставляемых от поставщиков в железнодорожных цистернах. Это количество СУГ распределяется следующим образом:

1. 8000 т/год идет на заправку бытовых газовых баллонов;

2. 1500 т /год вывозится автоцистернами потребителю;

3. 500 т/год идет на заправку газобаллонных автомобилей на автомобильной газозаправочной станции (АГЗС), находящейся рядом с ГНС.

Максимальное количество СУГ, которое единовременно может находится на ГНС, – 500

В составе ГНС имеются:

− ж/д эстакада для одновременного приема 4 ж/д цистерн объемом по 54 м 3 ;

− хранилище СУГ – 12 подземных резервуаров объемом по 100 м 3 каждый;

− насосно-компрессорное отделение (5 насосных и 2 компрессорных агрегата);

− наполнительное отделение (для наполнения бытовых баллонов объемом 27 л) с погрузочно-разгрузочными площадками;

− колонка для наполнения автоцистерн;

− АГЗС (операторная, топливнораздаточная колонка для легковых автомобилей,

заглубленный резервуар запаса топлива 10 м3 ).

По территории ГНС проложены наземные трубопроводы, соединяющие ж/д эстакаду, хранилище СУГ, насосно-компрессорное отделение, наполнительное отделение, АГЗС и колонку для наполнения автоцистерн.

На территории ГНС также имеется ряд вспомогательных объектов для обеспечения работы ГНС.

Максимальная рабочая смена на ГНС составляет 30 человек персонала. Так же на территории ГНС могут находится третьи лица, приехавшие для получения СУГ.

Рассматриваемая ГНС расположена на равниной слабопересеченной местности. На расстоянии 50 м от границ ГНС находится автодорога III категории, а в 80 м - железная дорога. Ближайший населенный пункт находится на расстоянии 700 м. Схема расположения ГНС показана на рис. 2.

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ

2. Выявление причин аварийных ситуаций и определение сценариев их развития

Анализ риска рассматриваемого объекта включает следующие этапы:

− определение возможных причин и факторов, способствующих возникновению и развитию аварий; определение типовых сценариев возможных аварий;

− оценка количества опасных веществ, участвующих в аварии , и расчет вероятных зон действия поражающих факторов;

− оценка возможного числа пострадавших;

− обобщение оценок риска и сравнение их значений с критериями приемлемого

Анализ произошедших аварий на аналогичных объектах позволяет выделить три взаимосвязанные группы причин, способствующих возникновению и развитию аварий:

− отказы оборудования (коррозия; физический износ; механические повреждения; ошибки при проектировании и изготовлении – раковины, дефекты в сварных соединениях; усталостные эффекты металла, не выявленные при освидетельствовании; нарушение режимов эксплуатации – переполнение емкостей, нарушение скорости перекачки СУГ, превышение давления);

− ошибки персонала (ошибки при приеме СУГ из железнодорожных цистерн; ошибки при отпуске СУГ потребителям - наполнении автоцистерн, заправке газобаллонных автомобилей; ошибки при наполнении бытовых баллонов, их погрузке, операциях слива переполненных и отбракованных баллонов; ошибки при отборе проб СУГ из резервуаров; ошибки при подготовке оборудования к ремонту, проведении ремонтных и профилактических работ; ошибки при пуске и останове оборудования; ошибки при локализации аварийных ситуаций);

− нерасчетные внешние воздействия природного и техногенного характера (штормовые ветра и ураганы, снежные заносы, ливневые дожди, грозовые разряды, механические повреждения, диверсии).

Основные аварийные ситуации на рассматриваемом объекте связаны с разрушением (полным или частичным) емкостного оборудования, трубопроводов или насосов, поэтому именно эти варианты аварий и выбираются в качестве типовых сценариев. Например, на железнодорожной эстакаде возможны следующие сценарии:

Сценарий Ж 1 : разрушение (полное или частичное ) ж/д цистерны с СУГ → истечение СУГ → вскипание перегретой жидкости и образование из нее охлажденных до температуры кипения газовой фазы и аэрозольных капель, пролив жидкой фазы на подстилающую поверхность, растекание, кипение и испарение жидкой фазы на поверхности; интенсивное смешение с

воздухом → рассеяние газокапельного облака СУГ (первичное и вторичное облако ) → воспламенение облака и/или жидкой фазы при наличии источника зажигания → горение пролива

и облака ТВС → воздействие ударных волн, открытого пламени и теплового излучения на людей

и близлежащие объекты (в т.ч. образование огненных шаров при попадании в пожар соседних

цистерн или аварийной цистерны с СУГ).

Сценарий Ж 2 : разрушение (полное или частичное ) сливного (наливного ) трубопровода с СУГ →

струйное истечение СУГ до срабатывания клапана безопасности → вскипание перегретой жидкости и образование из нее охлажденных до температуры кипения газовой фазы и аэрозольных капель, пролив жидкой фазы на подстилающую поверхность, растекание, кипение и

испарение жидкой фазы на подстилающей поверхности; интенсивное смешение с воздухом → рассеяние газокапельного облака СУГ (первичное и вторичное облако ) → воспламенение облака и/или жидкой фазы при наличии источника зажигания → горение пролива и облака ТВС,

возникновение факела на месте разрушения → воздействие ударных волн, открытого пламени и теплового излучения на людей и близлежащие объекты (в т.ч. образование огненных шаров при

попадании в пожар цистерн с СУГ).

Сценарии подобные Ж 1 , но с учетом специфики размещения и эксплуатации оборудования возможны, с резервуарами хранилища СУГ, автоцистерной, резервуаром АГЗС.

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 4

Сценарии подобные Ж 2 возможны на системе трубопроводов к потребителю, на обвязке резервуаров, на наполнительной колонке автоцистерн, на АГЗС.

Также в качестве типовых сценариев возможных аварий рассматривались:

- взрыв в резервуаре;

- взрыв бытового баллона;

- разгерметизация насоса.

Рассматриваемые сценарии аварии включают в себя и сценарии, развитие которых сопровождается так называемым «эффектом домино». Этот эффект отражен в приведенных выше схемах на последних этапах развития аварии – «воздействие ударных волн, осколков, открытого пламени и теплового излучения на близлежащие объекты». В зависимости от степени воздействия поражающих факторов на близлежащие к месту аварии объекты возможно либо дальнейшее развитие аварии, либо ее локализация и ликвидация.

В общем случае описанные выше схемы развития аварии (см. сценарии Ж 1 и Ж 2 ) являются группами сценариев и включают в себя несколько различных путей, по которым может развиваться авария. Например, на рис. 1 приведено «дерево событий» для аварии на трубопроводе.

воспламенение на месте выброса; горение факела; пожар пролива

(тепловое воздействие)

разрушение рукава, трубопровода			испарение пролива, инициирования горения, горение облака,
		полный сток СУГ из трубопровода	инициирования горения при наличии пролива, горение облака,
			пожар пролива
	воспламенения на месте выброса нет;		(тепловое воздействие; поражение УВ)
	образование пролива; дрейф облака
		инициирование до окончания истечения СУГ: горение облака; факел; пожар пролива
		(тепловое воздействие; поражение УВ)

Рисунок 1. «Дерево событий» развития аварий при разрыве трубопроводов, рукавов.

Более того, при определении конкретных последствий для различных условий протекания аварии (характер и место разрушения, условия в окружающей среде и т.д.) количество конкретных параметров реализации того или иного сценария существенно возрастает. Для рассматриваемой ГНС условия развития аварии принимались различными в следующих случаях:

- для каждого из 12 месяцев года принималась соответствующая температура окружающей среды;

- для различных времен суток брались различные условия рассеяния выброса и различные температуры;

- рассматривалось восемь направлений ветра с интервалом 45 о ;

- для трубопроводов рассматривались аварии с шагом 5 м по длине трубопровода.

В целом на объекте было просчитано свыше 22000 аварийных ситуаций.

Для количественного анализа риска последствий аварий были использованы следующие методики:

- «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей», НТЦ "Промышленная безопасность", согласована Госгортехнадзором России1 ;

- Manual of Industrial Hazard Assessment Techniques. Office of Environmental and Scientific Affair. The World Bank (Методика Всемирного Банка) – для расчета зон воздействия при горения факелов и рассеяния облаков топливно-воздушных смесей;

ГОСТ Р 12.3.047-98 – для оценки последствий огненного шара и пожара пролива.

3. Определение размеров зон возможного поражения

1 В настоящее время РД 03-409-01

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 5

Радиусы возможного поражения при авариях на ГНС лежат в широком диапазоне от нескольких метров до нескольких сотен метров. Например, для аварий на ж/д эстакаде (сценарии Ж 1 и Ж 2 ) радиусы смертельного поражения человека с условной вероятностью 0,1 составят 180 м при образовании огненного шара; 40 м при пожаре пролива и 37 м при горении факела. Расстояние же, на которое может дрейфовать облако СУГ, сохраняя способность к воспламенению составит до 560 м. При этом следует отметить, что полученные результаты хорошо согласуются с имеющимися данными по радиусам поражения, наблюдавшимся в реальных авариях с сопоставимыми количествами СУГ. Например, 9 декабря 1970 г. в Порт Хадсоне (шт. Миссури, США) в результате разрыва подземного трубопровода было выброшено около 60 тонн сжиженного пропана. При этом образовалось облако высотой 3-6 м и протяженностью 490 м, облако дрейфовало до тех пор, пока не достигло строений, где от искры воспламенилось (задержка воспламенения составила 24 мин). Произошел сильный взрыв и последующее сгорание переобогащенной части облака. Зоны поражения соответствовали взрыву тротила в 45 тонн. В наших расчетах расстояние, на котором облако, образовавшееся при выбросе около 50 т СУГ (разрушение резервуара в хранилище СУГ), сохраняло способность к воспламенению на расстоянии до 620 м.

В другом случае 9 марта 1972 г. в Линчберге (шт. Виргиния, США) при образовании огненного шара из 10 т пропана на расстоянии 130 м погиб один человек и двое остались живы, но получили ожоги. На расстоянии 140 м три человека остались живы, хотя также получили ожоги. Такие последствия аварии позволяют принять в качестве размера зоны смертельного поражения с условной вероятностью 1/3 расстояние 130 м. По нашим расчетам размер зоны смертельного поражения с условной вероятностью 1/3 для огненного шара из 10 т пропана составляет 105 м.

Сравнение рассчитанных зон поражения и зон поражения, наблюдавшихся на практике при горении проливов и факелов, показывает, что и в этом случае использованные модели дают удовлетворительную точность расчета.

4. Оценка числа пострадавших

Результаты анализа размеров зон поражения при всевозможных сценариях аварий

позволяет утверждать, что при любой аварии на рассматриваемой ГНС, связанной с разрушением одной единицы оборудования, поражающие факторы не приведут к прямому смертельному поражению людей в близлежащих населенных пунктах, находящихся на расстоянии более 700 м от ГНС. Однако в зону смертельного поражения попадают близлежащие авто- и железная дороги. Очевидно также, что в зоне возможного смертельного поражения находится и сама территория ГНС. Возникает вопрос, какое количество людей может пострадать при авариях на ГНС. В зависимости от сценария аварийной ситуации и в зависимости от количества СУГ, вовлекаемого в аварию, количество пострадавших может изменяться в широких пределах:

- при аварии в помещении наполнительного отделения могут погибнуть все находящиеся в нем люди - до 3 человек;

- при взрыве паров СУГ внутри резервуара возможна гибель до 2 человек;

- при образовании горящих проливов и факелов (при разгерметизации трубопроводов и арматуры ) возможна гибель до 2 человек, находящихся на территории объекта и

попавших в зону смертельного поражения тепловым излучением; при этом следует отметить, что при пожарах проливов и горении факела люди, находящиеся за пределами объекта, в т.ч. перемещающиеся по дорогам, в зону поражения не попадают;

- при образовании огненных шаров или при сгорании дрейфующих газовых облаков возможна гибель всех людей, находящихся на территории объекта (до 30 человек – наибольшая работающая смена ), а также поражение людей за пределами ГНС; при этом наиболее опасными с точки зрения поражения при горении облаков являются аварии на железнодорожной эстакаде и в резервуарном парке при юго-западном ветре, когда на пути облака оказывается сразу несколько зданий.

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 6

Следует заметить, что приведенные оценки количества погибших являются пессимистическими. В реальной ситуации число погибших может не превысить 9-10 человек, поскольку в ряде случаев люди могут выйти из зоны поражения.

Число пострадавших, при попадании в зону поражения автодороги или железнодорожных путей будет зависеть от интенсивности движения. Люди, передвигающиеся по авто- и железной дорогам, могут пострадать только при возникновении огненного шара или воспламенении дрейфующего облака (для автодороги дрейф и воспламенение облака при юго-восточном,

восточном или северо-восточном ветрах; для железной дороги дрейф и воспламенение облака при юго-западном, западном или северо-западном ветрах). Причем при горении облака поражение в районе дорог возможно при условии, что облако не воспламенилось на пути дрейфа до автоили железной дорог, и воспламенение произошло уже при попадании транспортных средств во взрывоопасное облако.

Для автомобильной дороги в зону поражения попадет до 6 человек (2 легковых автомобиля ). При движении в момент аварии по автодороге пассажирского автобуса в зону поражения попадут все пассажиры автобуса.

Количество пострадавших на железной дороге может достигать 140 человек при попадании в зону поражения пассажирского поезда.

5. Оценка риска

Полученные значения размеров зон поражения и количества пострадавших дают представления о масштабах возможных аварий на ГНС. Однако для полноты представления об уровне опасности объекта необходимо знать не только масштабы, но и частоту возникновения возможных аварий или потерь.

Для оценки вероятности реализаций опасности и показателей риска использовались статистические данные по отказам применяемых технических устройств, экспертные оценки и метод «дерева событий» (в соответствии с РД 08-120-962 ).

Выбор значений частот инициирующих событий произведен на основе обобщенных статистических данных с учетом того, что на объекте используется современное технологическое оборудование (резервуары и трубопроводы с двойными стенками, средства КИПА и противоаварийной защиты ). При определении частоты возникновения аварии учитывалась интенсивность эксплуатации оборудования в течение года.

Соответствующие вероятности исхода того или иного сценария определялись по «деревьям события» (см., например, рис. 1) и вероятности инициирующих событий.

По всем группам сценариев определено пространственное распределение потенциального территориального риска, показывающее частоту смертельного поражения (год–1 ) в каждой точке территории декларируемого объекта и на прилегающих площадях. Распределение потенциального риска представлено на рис. 2.

2 В настоящее время РД 03-418-01

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ

Рисунок 2. Распределение потенциального территориального риска, отображающего частоту возникновения поражающих факторов гибели человека от возможных аварий на ГНС за 1 год. (Обозначение частоты 1Е-n соответствует значению 10-n , размерность частоты - 1/год).

На основе полученного пространственно-временного распределения потенциального риска, а также учитывая распределение людей на территории декларируемого объекта, прилегающих площадях, близлежащих авто- и железной дорогах, определены коллективные риски гибели различных категорий людей (возможное число погибших в год ). В таблице 1 приведены полученные значения коллективных рисков при возникновении аварий на

декларируемом объекте.

Таблица 1

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ
	Коллективный риск (возможное число погибших в год) при возникновении аварий
	на декларируемом объекте
		Число пострадавших, чел/год
		1,8 х10 –3
	Третьи лица на территории декларируемого	1,1 х10 –3
		3,14 х10 –5
	декларируемому объекту
		2,9 х10 –3

По значению коллективных рисков и количеству людей попадающих под воздействие поражающих факторов оценены средние индивидуальные риски различных категорий людей (см.

таблицу 2).

Таблица 2 Средний индивидуальный риск гибели при возникновении аварий на

декларируемом объекте

		Индивидуальный риск*) ,
	Персонал на территории декларируемого объекта	3,75 х10 –5
	Третьи лица на территории, прилегающей к	до 4,6 х10 –7
	декларируемому объекту
	Пассажиры автотранспортных средств	до 1,5 х10 -8
	Пассажиры поездов железной дороги	до 1,1 х10 -9
	*) – соответствует индивидуальному пожарному риску

Указанные показатели риска в целом значительно ниже фоновых показателей риска, связанных с обыденной жизнью человека. Для сравнения частота смерти от неестественных причин в России (1987 г. ) составляла -1 – 1,7х10-3 год-1 ; риск убийства и самоубийства в России (1991 г. ) - 2,6х10-4 год-1 ; риск гибели в происшествиях с подвижным составом в России (1988 г. ) - 1,6х10-4 год-1 ; риск гибели в дорожно-транспортном происшествиях (в Московской области 1991 г. ) - 2,7х10-4 год-1 . Индивидуальный риск гибели для населения (на автодороге и ж/д и на территории, прилегающей к декларируемому объекту ) укладывается в пределы верхней оценки гибели населения в результате техногенной чрезвычайной ситуации в России (1989 г ) –

2,4х10-6 год-1 .

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ

Рисунок 3. Частота возникновения аварийных ситуаций с гибелью количества персонала выше указанного количества.

Помимо коллективных и средних индивидуальных рисков определен социальный риск, отражающий связь между тяжестью последствий и частотой их возникновения (F/N кривая). Например, на рис. 3 показана частота возникновения (в год ) смертельного поражения людей из персонала ГНС больше определенного числа. Из рисунка видно, что основная доля аварий более 95% приведет к гибели только одного человека. Исходя из данных приведенных на рис. 3, можно выделить три уровня опасности:

- первый соответствует гибели до 1-2 человек. Частота возникновения 2 х 10-5 - 1,6 х10-3 раза в год. Это ситуации, включающие в основном пожар проливов и горение факелов;

- второй уровень опасности - гибель до 15-18 человек. Частота их возникновения около 1х 10-5 раза в год. Это в основном ситуации связанные с воспламенением дрейфующих облаков в местах сосредоточения большого количества людей;

- третий уровень - гибель свыше 20 человек с частотой 10-8 -10-6 раза в год – ситуации, связанные в основном с образованием огненных шаров.

6. Анализ влияния различных факторов на показатели риска

Приведенные показатели риска отражают состояние ГНС на некоторый конкретный момент времени, соответствующий определенному состоянию оборудования и режиму эксплуатации (1-3 года ).

Представляется важным выяснить как различные факторы, связанные с изменениями на объекте, отразятся на показателях риска. Например, с течением времени износ оборудования приведет к увеличению частоты возникновения отказов на ГНС и соответственно к увеличению вероятности возникновения аварийных ситуаций. Так, при увеличении частоты разгерметизации оборудования на порядок показатели риска для всех категорий людей возрастут с 2,9х10 –3 чел./год до 5,4х10 –3 чел./год; средний индивидуальный риск для персонала объекта - с 3,75 х10 -5 год-1 до 9 х10 -5 год-1 ; для третьих лиц – пассажиров автотранспортных средств и железнодорожных составов - риск увеличится в 10 раз (с 1,7 х10 -7 год -1 до 1,7 10 -6 и с 1,1 10 -8 год -1

до 1,1 10-7 год-1 , соответственно).

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 10

Существенным образом на показатели риска влияет профессиональная и противоаварийная подготовка персонала. Приведенные значения показателей риска соответствуют тому факту, что персонал ГНС прошел соответствующее обучение и профессиональную подготовку, в т.ч. подготовку по действиям по локализации и ликвидации аварий. Некачественная подготовка может привести к ошибкам в процессе ведения технологического процесса и в поведении при возникновении аварийной ситуации. Например, если персонал не сможет выйти из зоны возможного поражения, то показатели риска увеличатся и коллективный риск составит 2,4 х10 -2 чел./год против 1,8х10-3 чел./год. И наоборот, при успешной реализации мер по предотвращению развития аварии с эффектом «домино», например, на ж/д эстакаде, коллективный риск уменьшится с 1,8 х10 -3 чел./год до 1,5 х10 -3 чел./год. Конкретным технологическим решением, способствующим предотвращению эффекта «домино» на ж/д эстакаде, может стать увеличение длины тупикового пути от ж/д эстакады до упорного бруса и установление на упорном брусе лебедки для растаскивания цистерн при возникновении пожара на ж/д эстакаде.

По результатам анализа риска предложено 14 технических мероприятий по снижению риска возникновения аварийных ситуаций и уменьшению тяжести последствий аварий (в т.ч. мероприятия по улучшению конструкция насосов и компрессоров, установке дополнительных обвалований и т.д.).

Также существенному снижению риска третьих лиц способствуют и некоторые организационные мероприятия. Например, своевременное прекращение движения транспорта по авто- и железной дороге при возникновении аварийных ситуаций на ГНС сведет риск поражения пассажиров транспортных средств практически к нулю.

На основе применения методов количественного анализа риска для оценки безопасности типовой ГНС:

1. Проанализированы возможные причины возникновения, сценарии и условия протекания аварийных ситуаций, связанных с разгерметизацией оборудования и выбросом СУГ (смеси пропана с бутаном).

2. Рассчитаны возможные зоны поражения и количество пострадавших при более чем 22000 сценариев аварий (включая горение облаков, пожара пролива, огненного шара и горящих струй).

3. Получены количественные оценки риска, в т.ч. вероятности возникновения и

развития различных сценариев аварий, показатели индивидуального, коллективного, социального рисков, распределения потенциального территориального риска по объекту и окружающей местности.

4. Сделан вывод, что:

− эксплуатация ГНС не создает опасности для людей, находящихся в близлежащих населенных пунктах 3 , в том числе при возможном дрейфе топливо-воздушной смеси,

− индивидуальный риск гибели персонала и третьих лиц (в том числе находящихся на заправке газа, авто- и железной дороге) не превышает фоновые показатели риска обыденной жизнедеятельности человека.

5. Разработано 14 технических и 4 организационных мероприятия по обеспечению промышленной безопасности, при выполнении которых риск эксплуатации данного опасного производственного объекта может считаться допустимым и приемлемым.

3 Вывод сделан для приемлемости индивидуального риска 10-7 1/год

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ

Б. ОЦЕНКА РИСКА ПОЖАРОВ И АВАРИЙ НА ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

(По материалам публикации на http://safety.moy.su/publ/20-1-0-73)

В данной примере представлены методические подходы, разработанные специалистами ЗАО НТЦ ПБ, для оценки риска аварий, в том числе сопровождающихся пожаром, на типовых объектах хранения нефтепродуктов.

Опасный производственный объект «Н-ская нефтебаза» разделен на три составляющие – Береговую площадку, площадку «Коса» и межплощадочный трубопровод. На нефтебазе имеется морской терминал для приема и отгрузки нефтепродуктов (н/п). Общее количество хранящихся на объекте легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, в том числе бензина, дизельного топлива, топлива ТС-1, керосина, масла – до 81000 т. На объекте – 57 резервуаров, самыми крупными являются резервуары объемом 3000 м3 . Персонал нефтебазы – 94 человека. Близлежащий населенный пункт с населением 7 тыс. человек находится от объекта на расстоянии 4 км.

I Анализ возможных сценариев развития аварий

1). Для рассматриваемой нефтебазы основными факторами риска аварий являются:

Сложные природно-климатические условия эксплуатации: полярная ночь, низкие температуры, нерегулярное электроснабжение, ветровые нагрузки, снежный покров, обледенение, волновые нагрузки, возможность подтопления.

Большое количество резервуаров хранения.

Межплощадочная перекачка нефтепродуктов по наземному трубопроводу длиной 1,5 км.

Использование эстакад налива, раздаточных, где происходит контакт н/п с атмосферным воздухом.

Наличие морского терминала для танкерного отпуска/приема н/п.

Нерегулярный отпуск н/п различными способами (автоцистерны, танкеры, бочкотара).

Низкий уровень автоматизации: запорная арматура выполнена в ручном исполнении.

2). На основе анализа аварийности на объектах, находящихся в похожих климатических условиях, с близкими объемами хранения и имеющих сходное оборудование, были выбраны следующие типичные последствия аварий (в порядке убывания вероятности):

 Разливы нефтепродуктов как на суше, так и на водной поверхности.

 Пожары проливов н/п.

 Пожары и взрывы в резервуарах.

 Горение паров бензина в открытом пространстве при высоких летних температурах.

 «Огненные шары» при пожаре на автомобильных цистернах с бензином, которые рассматривались как возможная эскалация аварии при длительном нахождении автоцистерны в открытом пламени.

3). Поражающими факторами рассмотренных аварий являются:

– ударная волна;

– тепловое излучение и горячие продукты горения;

– открытое пламя и горящие нефтепродукты;

– токсичные продукты горения;

– осколки разрушенного оборудования, обрушения зданий и конструкций.

4). По величине вероятных зон действия поражающих факторов на персонал объекта и оборудование наиболее опасными сценариями являются следующие:

– крупный пожар пролива с выходом нефтепродуктов за пределы обвалования резервуара РВС-3000;

– горение облака паров бензина в воздухе.

– попадание автоцистерны с бензином в открытое пламя и образование «огненного шара»;

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 12

Наиболее вероятные сценарии аварий с возникновением пламени на нефтебазах могут происходить по следующей схеме: повреждение технологического трубопровода (арматуры) или

отказ насоса → разлив н/п → пожар пролива.

5). В максимальную гипотетическую аварию могут быть вовлечены следующие количества опасных веществ:

1. При проливе бензина на поверхность воды – до 22 т.

2. При пожаре пролива на РВС-3000 - до 2536,5 т бензина, дизельного или топлива ТС-1.

3. При горении паров бензина в облаке может находиться до 1 т н/п.

4. При возникновении «огненного шара» на автоцистерне - до 10,5 т бензина.

– При дрейфе облака с сохранением способности к воспламенению до 350 м;

Среди последствий не учитывалось загрязнение воздуха продуктами горения при пожарах и взрывах, загрязнение воды н/п и осколочное поражение.

Расчеты вероятных зон действия поражающих факторов были проведены с использованием методик, рекомендованных Госгортехнадзором России для проведения анализа риска опасных производственных объектов. Среди них - «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей» (РД 03-409-01); ГОСТ 12.3.047-98 ССБТ «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля».

Отечественная нормативная база не располагает методическим руководством, позволяющим учитывать особенности рассеяния аварийных выбросов парогазовых облаков тяжелее воздуха. Поэтому в расчетах было использовано Руководство по оценке индустриальных опасностей (Techniques for Assessing Industrial Hazards: a Manual. World Bank Tech. Paper No. 55, The World Bank Group, 1988).

Руководство позволяет определить количество паров н/п, участвующих в создании поражающих факторов, и размеры облака топливовоздушной смеси при его рассеянии до нижнего концентрационного предела воспламенения. Рассматриваемая модель рассеяния описывает нестационарное, турбулентное течение неоднородного потока атмосферного воздуха, переносящего вещество (примесь), в том числе и отличное по плотности от окружающего воздуха из-за разности молекулярных масс и/или наличия аэрозоля и/или охлаждения. Эта модель учитывает такие характерные особенности, которыми обладает распространение тяжелых газов, как наличие отрицательной силы плавучести и подавление турбулентного обмена в облаке газа. Оба эти фактора ослабляют рассеяние вещества в вертикальном направлении, в то время как в горизонтальном направлении, наоборот, наблюдается дополнительное растекание вещества.

Для расчета утечек при разгерметизации межплощадочного трубопровода использовались методы, аналогичные приведенным в РД «Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах», (утв. АК «Транснефть» 30.12.99 приказом №152, согласовано Госгортехнадзором России,1999).

6). Вероятные зоны поражения и разрушения при максимальной гипотетической аварии не выходят за границы 500-метровой санитарно-защитной зоны (СЗЗ) объекта, поэтому гибель населения близлежащих населенных пунктов при авариях на нефтебазе крайне маловероятна. Количество пострадавших из числа персонала при наиболее опасных сценариях аварии может достигать 10 человек. При наиболее вероятных сценариях аварии количество пострадавших не

превысит 1 – 2 чел.

II. Оценка вероятности возникновения аварий

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 13

Используя обобщенные статистические данные4 , была определена частота возникновения аварий на различных составляющих декларируемого объекта для различного оборудования (Таблица 1). Видно, что наиболее вероятными являются аварии в насосных/раздаточных.

При определении частоты возникновения аварий для различного типа основного оборудования рассматриваемой нефтебазы, в котором обращаются нефтепродукты, учитывались:

– количество оборудования и протяженность трубопроводов;

– частота возникновения инициирующего события или того или иного исхода.

Следует отметить, что при использовании статистических данных из литературных источников необходимо оценивать степень их достоверности, понимая, что такие данные, как правило, дают лишь порядок величины.

Таблица 1

Частота возникновения аварий с возникновением поражающих факторов– взрывов, пожаров, огненных шаров

III. Расчет показателей риска

С помощью разработанного в ЗАО НТЦ ПБ программного обеспечения ТОКСИ+, позволяющего определять количественные показатели риска аварий, для каждой составляющей объекта были рассмотрены возможные сценарии конкретных аварий в зависимости от времени года, скорости и направления ветра, времени суток. Всего было проанализировано около 300000 конкретных реализаций сценариев. В результате определено пространственное распределение потенциального территориального риска, показывающее частоту реализации поражающего фактора, приводящего к смертельному для человека исходу (год-1 ), как на территории декларируемого объекта, так и на прилегающих площадях. Поле потенциального территориального риска представлено ниже (Рис. 1), из которого следует, что наибольший потенциальный риск возникновения смертельных поражающих факторов наблюдается в районе резервуарных парков (более 10-4 год-1 ). За пределами резервуарных парков потенциальный риск возникновения смертельного поражающего фактора составляет 10-6 – 10-4 год-1 для Береговых сооружений и дамбы, по которой проходит межплощадочный трубопровод. На Косе существуют зоны с потенциальным риском 10-9 – 10-6 год-1 , они расположены над водной акваторией, их наличие обусловлено возможностью образования облаков паров бензина и последующего их сгорания.

4 В.П.Сучков, В.В.Ралюк, Анализ причин и последствий пожаров в резервуарных парках ТЭК и мер по их устранению. В кн.: Безопасность в нефтегазовом комплексе. Материалы конференции. М.: 27 апреля 2000 г. стр. 69.

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ

риск смертельного поражения человека,год–1

Рис. 1 Поле потенциального территориального риска аварий на Н-ской нефтебазе

На основе полученного пространственно-временного распределения потенциального риска, а также, учитывая распределение людей на территории декларируемого объекта, определены коллективные риски гибели различных категорий людей (Таблица 2).

Таблица 2 Коллективный риск (возможное число пострадавших в год) при возникновении аварий на Н-ской нефтебазе

			пострадавших,
	прилегающая территория
Персонал	Береговые сооружения
	Межплощадочный трубопровод
	Весь объект
Третьи лица5	Весь объект

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ
		Составляющая декларируемого объекта или
				пострадавших,
		прилегающая территория
		Общий коллективный риск

Средний индивидуальный риск гибели персонала составляет 1,5·10-4 год-1 , третьих лиц - 5,3·10-6 год-1 .

Полученные значения частоты поражения персонала (1/год) более определенного количества (Рис. 2) показывают, что наиболее крупная авария для персонала с гибелью не менее 10 человек имеет вероятность 4,4 ×10-4 год-1 .

Для нефтебазы был определен и ожидаемый материальный ущерб от аварий. Ущерб от потери основных производственных фондов может составить около 50 тыс. рублей в год и включает в себя стоимость разрушенного оборудования. Однако основной ущерб следует ожидать от потери нефтепродуктов, в денежном выражении он на порядок будет превосходить ущерб от потери оборудования. Для декларируемого объекта ожидаемый ущерб от потери нефтепродуктов будет составлять около 500 тыс. рублей в год (в предположении о полном выгорании н/п при пожаре).

частота гибели, 1/год

Рис. 2 Частота смертельного поражения более n человек из числа персонала Н-ской нефтебазы (социальный риск), 1/год

Обобщенные показатели риска аварий на нефтебазе, которые следует рассматривать в качестве максимально возможных (консервативных) оценок, приведены ниже (Таблица 3).

На практике существует ряд факторов, снижающих масштабы и вероятность крупных аварийных ситуаций с гибелью людей на опасных производственных объектах:

– часть персонала, как правило, находится в помещении, поэтому при возникновении аварий на наружных установках они будут в определенной степени защищены;

– при дрейфе паро-воздушное облако может не достигнуть мест скопления людей, а воспламениться раньше;

– при образовании «огненного шара» или воспламенении дрейфующего облака ТВС существует промежуток времени между инициирующим аварию событием и собственно возникновением в данной точке поражающего фактора. При своевременном обнаружении

ЗАО НТЦ ПБ

не занятых в ликвидации аварии, из зоны возможного поражения, что существенно уменьшит возможное число пострадавших;

– в резервуарных парках существуют обвалования, ограничивающие дрейф паров н/п (для ограничения распространения облаков «тяжелых» газов достаточно препятствий высотой в несколько метров);

– низкие зимние температуры и сильный ветер снижают вероятность образования протяженных облаков топливовоздушных смесей;

– выбор частот отказов оборудования и возникновения аварийных ситуаций был сделан на основе оценок «сверху». В реальности значения частот могут быть ниже;

– внедрение противоаварийных и противопожарных мероприятий может снизить показатели риска аварий в несколько раз.

Таблица 3 Показатели риска аварий на Н-ской нефтебазе

Наименование показателя риска	Значение
Частота аварийных ситуаций, связанных с возникновением	0,036 год-1
поражающего эффекта (взрыв, пожар или огненный шар)
Общий коллективный риск для всех категорий людей при его	1,65х10-2 чел./год.
эксплуатации
Общий коллективный риск для персонала декларируемого	1,4х10-2 чел./год
Средний индивидуальный риск для персонала объекта	1,5х10-4 год-1
Средний индивидуальный риск	5,3х10-6 год-1 ;
третьих лиц не более
Частота возникновения аварийных ситуаций с гибелью людей на	около 1х10-2 год-1
Частота возникновения аварийных ситуаций с гибелью не менее	около 4х10-4 год-1
10 человек
Ожидаемый ущерб от потери продукции	500 тыс. руб./год
Риск потери основных фондов от аварии	50 тыс. руб./год
Риск потери продукции от аварии

Проведена количественная оценка риска аварий на типичном объекте нефтепродуктообеспечения топливно-энергетического комплекса.

Для рассматриваемого объекта – Н-ской нефтебазы:

- выявлены наиболее опасные участки, сооружения и оборудование;

- показано, что риск гибели населения и третьих лиц от аварий на нефтебазе является приемлемым;

- выход поражающих факторов за СЗЗ ОПО при авариях на рассматриваемом объекте является маловероятным и не угрожает населению и окружающим объектам;

- определен вклад аварий с участием отдельных видов нефтепродуктов в общие показатели риска аварий на Н-ской нефтебазе;

- подтверждена адекватность планируемых эксплуатирующей организацией мер по обеспечению промышленной безопасности выявленным опасностям (монтаж быстродействующей запорной и отсечной арматуры с дистанционным управлением, оборудование помещений автоматическими газоанализаторами, световой и звуковой сигнализацией, оснащение резервуаров приборами контроля, сигнализации уровня и трубопроводов предохранительными устройствами и др).

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 17

Приведенная методология может быть принята за основу при разработке нормативных методик (стандартов) оценки риска и деклараций пожарной и промышленной безопасности объектов хранения нефти и нефтепродуктов.

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ

В. ОЦЕНКА РИСКА АВАРИЙ И ПОЖАРОВ НА ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА

(по материалам ФГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», ВНИИГАЗ, 2000-2004,2007, (Гражданкин А.И., Дадонов Ю.А., Дегтярев Д.В., Лисанов М.В., Печеркин А.С., Сафонов В.С., Сидоров В.И., Сумской С.И., Швыряев А.И.и др.)

1. Анализ риска при оценке безопасности магистральных трубопроводов

1.1. Необходимость анализа риска

Для анализа риска аварий на объектах трубопроводного транспорта в настоящее время внедряется методология количественной оценки риска.

Проведение анализа риска, включающего идентификацию опасностей, оценку риска и выработку обоснованных рекомендаций по обеспечению безопасности, связано с необходимостью оценки возможности реализации опасностей и их последствий.

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 19

В настоящее время результаты анализа риска используются при декларировании промышленной и пожарной безопасности, проектировании опасных производственных объектов, подготовки паспортов безопасности, планов по локализации аварийных ситуаций, ликвидации разливов нефти нефтепродуктов, обосновании специальных технических условий на проектирование в соответствии со следующими документами:

1. Федеральный закон «О техническом регулировании» (№184-ФЗ от 27.12.02);

2. Федеральный закон “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” от 21.07.97 № 116-Ф3;

3. Федеральный закон “О газоснабжении в Российской Федерации” (принят Государственной Думой 12.03.99);

4. Федеральный закон от 2 июля 2008 г. №123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»

5. Технический регламент «О безопасности машин и оборудования (утв.

6. Нормативные правовые акты по декларированию промышленной безопасности (РД–03-14-2005, ПБ 03-314-99);

7. Постановление Правительства Российской Федерации от 21 августа 2000 года № 613 «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти нефтепродуктов»;

8. Постановление Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2002 года № 240 «О порядке организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и

нефтепродуктов на территории Российской Федерации»;

9. О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию (Постановление Правительства Российской Федерации от 16.02.2008г. №87)

10. «Требования по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения» (Приказ МЧС РФ от 28.02.03 №105)

11. Методические указания о порядке разработки плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС) на химико-технологических объектах (РД 09-536-03, Постановление Госгортехнадзора России от 18.04.03 № 14);

12. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08-624-03, Постановление Госгортехнадзора России от 05.06.03 № 56) др. НТД, в т.ч. утвержденных МЧС РФ (паспорт безопасности опасного объекта).

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ

1.2. Методическое обеспечение анализа риска аварий на магистральных трубопроводах

С целью установления единых подходов к анализу риска Госгортехнадзором России с участием ряда экспертных организаций, компаний (ОАО «АК «Транснефть», ОАО «Газпром»), ведущих специалистов создана система нормативно-методических документов в области количественного анализа риска аварий, в том числе связанных с пожарами и экологическим ущербом.

В таблице 1 представлены наиболее важные методические документы, достоверно описывающие все многообразие аварийных процессов и позволяющие с достаточно точностью оценивать опасности эксплуатации магистральных трубопроводов.

Табл. 1.Перечень моделей и методов расчета, применяемых при анализе риска аварий магистральных трубопроводов

	Наименование использованных	Утверждено,	Предназначение
	моделей и методов	согласовано
	РД 03-418-01 “Методические	Утв. Пост.	Методология анализа риска,
	указания по проведению анализа	Госгортехнадзора	включая терминологию,
	риска опасных производственных	России от 10.07.01	описание основных методов,
	объектов”		процедур анализа риска
	РД “Методическое руководство по	утв. ОАО «АК «Транс-	Определение частоты и
	оценке степени риска аварий на	нефть» 30.12.99	массы утечек, определение
	магистральных нефтепроводах”	приказом №152,	массы безвозвратных потерь
		согласовано	нефти и ущерба на линейной
		Госгортехнадзором
		России,1999
	РД “Методика определения	утв. Минтопэнерго	Определение плат за
	ущерба окружающей природной		загрязнение окружающей
	среде при авариях на	АК «Транснефть»,	среды нефтью и
	магистральных нефтепроводах”.		нефтепродуктами
	СТО РД Газпром 39-1.10.-084-	утв. ОАО “Газпром”,	Метод количественного
	2003. Методические указания по	2003, согласована	анализа риска аварий на
	проведению анализа риска для	Госгортехнадзором	магистральных газопроводах.
	опасных производственных		Статистические данные по
	объектов газотранспортных		аварийности, определение
	предприятий ОАО «Газпром»		показателей риска
	РД 03-409-01 “Методика оценки	Утверждена	Расчет зон поражения при
	последствий аварийных взрывов	Постановлением	горении и взрыве облаков
	топливно-воздушных смесей”6	Госгортехнадзора	топливно-воздушных смесей
		России от 26.06.01
	Методика оценки последствий	Согласована	Оценка последствий и расчет
	химических аварий (методика	Госгортехнадзором	зон поражения при авариях с
	"ТОКСИ" -2)	России письмом от	выбросом опасных веществ
			(«легких газов»)
		№ 10-03/342), НТЦ
		«Промышленная
		безопасность», 1999
	РД-03-26-2007 «Методические	Утверждены	Оценка последствий аварий,
	указания по оценке последствий	приказом	основанная на модели
	аварийных выбросов опасных	Федеральной службы
		веществ»	по экологическому,	распространения
			технологическому и	газообразных опасных
			атомному надзору от	веществ в атмосфере, в том
			14.12.2007 г. № 859	числе для оценки дальности
				дрейфа облаков топливно-
				воздушных смесей
		ССБТ. ГОСТ Р 12.3.047–98.	ГОСТ-Р, М.:	Определение зон поражения
		Пожарная безопасность	Госстандарт России,	при пожаре пролива и
		технологических процессов.		образовании “огненного
		Общие требования. Методы
		контроля.

Методический документ РД 03-418-01 рассматривает процедуру анализа риска как составную часть управления промышленной безопасностью (или в общем случае - управления риском). Основные задачи анализа риска аварий на опасных производственных объектах заключаются в предоставлении лицам, принимающим решения:

− объективной информации о состоянии промышленной безопасности объекта,

− сведений о наиболее опасных, «слабых» местах с точки зрения безопасности,

В документе даны определения количественных показателей риска (индивидуального, социального, коллективного, потенциального территориального риска и ожидаемого ущерба).

Наиболее эффективен анализ риска при:

− обосновании технических (проектных) решений, особенно при внедрении, проектировании новых технологий, сооружений, для которых нередко отсутствуют нормы безопасности;

− определении масштабов воздействия поражающих факторов аварий и безопасных

расстояний;

− выборе вариантов размещения объекта, сооружений и технических устройств по критериям риска;

− обеспечении безопасности персонала, населения, окружающей природной среды;

− учете экономических вопросов при выполнении требований безопасности («затраты-выгода-безопасность»).

Применительно к оценке риска аварий на трубопроводных системах следует выделить РД “Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных

нефтепроводах” (утв. АК “Транснефть” 30.12.99 приказом №152, согласовано Госгортехнадзором России,1999) и СТО РД Газпром 39-1.10.-084-2003. Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «Газпром».

Так, с помощью Методического руководства по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах можно рассчитать интегральные (по всей длине трассы нефтепровода) и удельные (на единицу длины нефтепровода (обычно 1 км)) значения:

− частоты утечки нефти в год;

− ожидаемых потерь нефти от аварий;

− ожидаемого ущерба (как суммы ежегодных компенсационных выплат за загрязнение окружающей среды) и других показателей риска.

В основе расчета частоты аварий в этих руководствах используется принцип балльной оценки риска и технического состояния линейной части магистральных трубопроводов, который основан на количественной оценке значимости факторов, влияющих на риск аварий. В общем

случае число факторов влияния и особенности алгоритма оценки риска могут варьироваться в

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 22

зависимости от объема доступной информации, поставленной задачи и специфики трубопровода.

Прогноз частоты аварийных утечек из магистральных нефтепроводов (МН) проводится

с учетом 40 факторов влияния, которые объединены в следующие группы:

− внешние антропогенные воздействия;

− коррозия;

− качество производства (применяемых или существующих) труб;

− качество строительно-монтажных работ;

− конструктивно-технологические факторы;

− природные воздействия;

− эксплуатационные факторы;

− дефекты металла трубы и сварных швов.

Оценка степени риска всей трассы проводится на основе идентификации опасностей и оценки риска отдельных участков (секций), характеризующихся примерно одинаковым распределением удельных показателей риска по всей длине участка (обычно длина участка - 1-3 км).

При оценке последствий аварий используются известные модели истечения несжимаемой жидкости (нефтепродуктопроводы), двухфазного истечения (трубопроводы для перекачки широкой фракции лёгких углеводородов (ШФЛУ), аммиакопроводы) и газодинамики (газопроводы).

Так, при гидравлическом расчете объемов утечки жидкого продукта используются следующие предположения.

Количество нефти, которая может вытечь при аварии, является вероятностной функцией, зависящей от следующих случайных параметров:

− места расположения и площади дефектного отверстия;

− интервала времени с момента возникновения аварии до остановки перекачки (принимающего значения от 3-20 мин. для крупных разрывов и до нескольких часов для малых

утечек, которые трудно зафиксировать приборами на НПС);

− продолжительности истечения нефти с момента остановки перекачки до закрытия

задвижек;

− времени прибытия аварийно-восстановительных бригад (от десятков минут до нескольких часов) и эффективности мер по локализации аварии.

Остальные параметры и условия перекачки (диаметр нефтепровода, профиль трассы,

характеристики насосов, установка на защиту и т.п.) могут считаться постоянными и использоваться в качестве исходных данных.

Экологический ущерб от аварий производится в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 28.08.92 N 632 «Об утверждении Порядка определения платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия». В расчетах учитывается эффективность действий аварийноспасательных сил при локализации аварий и сборе разлившегося продукта.

Алгоритм количественной оценки риска представлен в следующем пункте (1.3) Полученные показатели риска участков трассы могут быть предназначены для выявления

приоритетов в мероприятиях обеспечения безопасности, в том числе выбора оптимальной стратегии технического обслуживания, диагностики и ремонта трубопровода.

С целью повышения качества работ по анализу риска в рамках Системы экспертизы промышленной безопасности Госгортехнадзора России проводится аттестация экспертов и аккредитация организаций в области декларирования промышленной безопасности и анализа риска. В области экспертизы деклараций объектов нефтяной и газовой промышленности (включая магистральные трубопроводы) аттестовано 25 экспертов и аккредитована 21 организация.

ЗАО НТЦ ПБ

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ АВАРИЯХ 23

1.3. Методологические основы оценки экологической безопасности магистральных трубопроводов (в рамках процедуры декларирования промышленной безопасности опасных производственных объектов)

Под экологической безопасностью нефтяных и газовых трубопроводов понимается свойство этих объектов сохранять при функционировании такое состояние, при котором ожидаемый вред, причиняемый природе и здоровью человека, не превышает допустимого по социально-экономическим соображениям: т.е. совокупная польза от эксплуатации трубопровода должна быть существенно выше величины возникающих экологических ущербов. Только в противном случае можно утверждать о проявлении угрозы экологической безопасности рассматриваемого объекта.

Кроме того, в настоящем обзоре приняты следующие основные определения, изложенные в "Методических указаниях по проведению анализа риска опасных производственных объектов" (РД 03-418-01) :

Авария – разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте (ОПО), неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ (ст. 1 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных

объектов» от 21.07.97).

Опасность аварии – угроза, возможность причинения ущерба человеку, имуществу и(или) окружающей среде вследствие аварии на опасном производственном объекте. Опасности аварий на опасных производственных объектах связаны с возможностью разрушения сооружений и (или) технических устройств, взрывом и (или) выбросом опасных веществ с последующим причинением ущерба человеку, имуществу и (или) нанесением вреда окружающей природной среде.

Ущерб от аварии - потери (убытки) в производственной и непроизводственной сфере жизнедеятельности человека, вред окружающей природной среде, причиненные в результате аварии на опасном производственном объекте и исчисляемые в денежном эквиваленте.

Риск аварии – мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий. Основным количественными показателем риска аварии является в том числе и ожидаемый ущерб – математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии, за определенное время.

В общем случае потери в производственной и непроизводственной сфере жизнедеятельности человека и вред окружающей природной среде проявляются не только в результате аварии, но и при штатной эксплуатации ОПО. Поэтому полный7 риск R эксплуатации ОПО количественно может быть оценен математическим ожиданием ущерба Y при функционировании объекта:

где P (B i ) вероятность причинения i -го вреда y i человеку и окружающей природной среде при аварии на ОПО, а y nj - размер j -го среднего вреда, причиняемого человеку и окружающей природной среде при штатной эксплуатации ОПО (в частности сюда относятся платы за загрязнение окружающей среды y ЭКО и вред, наносимый здоровью человека вследствие профессиональных заболеваний y МЕД , при нормативном

функционировании предприятия).

Для упрощения дальнейшего изложения риск травмирования персонала включен в риск аварии, поэтому выражение (3) можно представить для наглядности в виде системы:

	R = R A + R ШТАТН
	R A = ∑ P (B i ) y i
			i= 1

Например, оценка величины y ЭКО на стадии проектирования проводится с помощью

процедуры ОВОС (оценка воздействия предполагаемой деятельности на окружающую среду), а на стадии эксплуатации - с помощью действующих нормативно-разрешительных документов предприятия – томов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязнителей в атмосферный воздух, предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ в водные объекты и лимитов размещения отходов.

Оценка же величины риска аварии R A , как на этапе проектирования, так и на этапе

эксплуатации ОПО проводится в рамках процедуры декларирования промышленной безопасности ОПО.

Специфика технологии трубопроводного транспорта накладывает существенный отпечаток на тот факт, что состояние экологической безопасности нефтяных и газовых трубопроводов определяется, главным образом, возможностью причинения при аварии максимального единовременного вреда окружающей среде.

Поэтому подробнее остановимся на основных методах оценки риска аварииR A . Для этого

сначала определим событие причинения i -го вреда y i человеку и окружающей природной среде при аварии на ОПО В i :

Bi = A ∩ Ci ,

– событие А – авария на ОПО (нерасчетное внезапное высвобождение энергии);

– событие С i – реализация аварии по i -му сценарию,

Т.к. события А и С i являются совместными, то искомая вероятность события, связанного с причинение i -го вреда y i человеку и окружающей природной среде при аварии на ОПО определяется как:

P (B i ) = P (A ∩ C i ) = P (A ) P (C i | A ) .

Подставив выражение (6) в формулу (4), получим для риска аварии R A .