Академик АПЭ, МАНЭБ, д. т. н., проф. А.Г. Ветошкин,
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
Переход к новым механизмам хозяйствования и развитому рынку невоз-можен без рационального и эффективного использования ресурсов, снижения экологического и экономического ущерба от аварийности и травматизма. Решение этой важной задачи требует научно обоснованных подходов к ор-ганизации и обеспечению экологической и техногенной безопасности всех отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта и энергетики.
Практически всегда техногенные чрезвычайные ситуации оказывают су-щественное негативное влияние на окружающую среду, поэтому могут быть отнесены и к проблемам экологической безопасности.
Актуальность проблемы обеспечения экологической и промышленной бе-зопасности особенно возрастает на современном этапе социально-экономиче-ских преобразований и развития производительных сил, когда из-за трудно предсказуемых социальных, техногенных и экологических последствий чрез-вычайных ситуаций возникает угроза самому существованию человеческого общества.
От аварий на опасных объектах ежегодно в России получают вред около 200 тыс. человек, а погибает в результате аварий и катастроф более 50 тыс. человек. Общий экономический ущерб от ЧС техногенного характера превы-шает 2,0 млрд. руб. в год, а размер экологического ущерба трудно поддается исчислению.
Проблема предупреждения техногенных происшествий и аварийности приобретает особую актуальность в атомной энергетике, химической про-мышленности, при эксплуатации военной техники, где используется и обра-щается мощные источники энергии, экологически опасные высокотоксичные и агрессивные вещества.
Цель государственной политики в области управления промышленно-экологической безопасностью и снижения техногенных и экологических рис-ков состоит в обеспечении гарантированного уровня безопасности личности, общества и окружающей среды в пределах показателей приемлемого риска, критерии (нормативы) которых устанавливаются для соответствующего пе-риода социально-экономического развития страны с учетом мирового опыта в данной области. Государственная политика в области управления эколо-гической и техногенной безопасностью строится в рамках строгих ограниче-ний воздействий на технические системы и окружающую среду, состоящих из требований о не превышении предельно допустимых уровней техногенных воздействий, предельно допустимых концентраций и предельно допустимых техногенных и антропогенных нагрузок на экосистемы.
Система обеспечения промышленной и экологической безопасности осно-вана на организационных, управленческих и технических принципах.
Новые концепции обеспечения промышленно-экологической безопасно-сти и безаварийности производственных процессов на объектах экономики предусматривают, в первую очередь, объективную оценку опасностей, что позволяет наметить пути борьбы с ними. Оценка и обеспечение надежности и безопасности технических систем при их создании, отработке и эксплуа-тации - одна из важнейших проблем в современной технике и экономике.
Значительное место в проблеме обеспечения промышленной и экологиче-ской безопасности занимает оценка безопасности при нормальной эксплуатации путем мониторинга и аудита ее состояния на конкретном производствен-ном объекте. Объектом мониторинга и аудита промышленной и экологиче-ской безопасности являются системы "человек-машина-среда обитания", а предметом изучения безопасности являются объективные закономерности возникновения и предупреждения происшествий при функционировании та-ких систем.
Одним из управленческих принципов системы обеспечения промышлен-но-экологической безопасности является ее декларирование. В федеральном Законе "О промышленной безопасности опасных производственных объек-тов" от 21.07.97? 116-ФЗ предусмотрена разработка декларации промыш-ленной безопасности, предполагающая всестороннюю оценку риска ава-рий и связанной с ним социально-экономической и экологической угрозы на основе мониторинга и аудита безопасности объекта. Обычно анализ риска рассматривают как часть системного подхода к принятию социально-поли-тических решений, управленческих процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности для жизни человека, за-болеваний или травм, ущерба имуществу и окружающей среде.
Декларирование безопасности промышленного объекта осуществляется в целях обеспечения контроля за соблюдением мер безопасности, оценки до-статочности и эффективности мероприятий по предупреждению и ликвида-ции чрезвычайных ситуаций на промышленном объекте.
Декларация безопасности - документ, в котором определены возмож-ные характер и масштабы опасностей на промышленном объекте и выра-ботанные меры по обеспечению промышленной и экологической безопасно-сти и предупреждению техногенных чрезвычайных ситуаций. Промышлен-ный объект подлежит обязательному декларированию безопасности, если он включен в список объектов, деятельность которых связана с повышенной опасностью, и, если на нем обращаются опасные вещества в количестве, равном или превышающем определенное пороговое значение.
Разработка, декларации промышленной безопасности предполагает: оценку риска аварии и связанной с нею угрозы; анализ мер по предупре-ждению аварий, по обеспечению готовности организации к эксплуатации опасного производственного объекта, а также к локализации и ликвидации аварии на объекте.
Порядок разработки декларации безопасности опасных производствен-ных объектов учитывает анализ условий возникновения и развития ава-рий, который включает:
1) выявление возможных причин возникновения и развития аварийных ситуаций с учетом отказов и неполадок оборудования, возможных ошибоч-ных действий персонала, внешних воздействий природного и технического характера;
2) определение сценариев возможных аварий;
3) оценку количества опасных веществ, способных участвовать в аварии;
4) обоснование применяемых для оценки опасностей моделей и методов расчета.
Мониторинг и анализ риска аварий на опасных производственных объ-ектах является составной частью управления промышленно-экологической безопасностью. Мониторинг риска заключается в систематическом ис-пользовании всей доступной информации для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий.
Оценку и анализ потенциальных опасностей и риска проводят в логиче-ской последовательности, включающей предварительный анализ опасности, выявление последовательности опасных ситуаций, анализ последствий.
Результаты мониторинга и анализа риска используются при деклари-ровании промышленно-экологической безопасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной и экологической безопасности, обо-сновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономическом анализе безопасности, оценке воздействия хозяйственной де-ятельности на окружающую природную среду.
Основные задачи мониторинга и анализа риска аварий на опасных про-изводственных объектах заключаются в предоставлении лицам, принимаю-щим решения:
- объективной информации о состоянии промышленной и экологической безопасности объекта;
- сведений о наиболее опасных местах объекта с точки зрения безопас-ности;
- обоснованных рекомендаций по уменьшению риска.
Для проведения мониторинга и анализа риска, установления его допу-стимых пределов в связи с требованиями безопасности и принятия управля-ющих решений необходимы:
- наличие информационной системы, позволяющей оперативно контро-лировать существующие источники опасности и состояние объектов возмож-ного поражения;
- сведения о предполагаемых направлениях хозяйственной деятельно-сти, проектах и технических решениях, которые могут влиять на уровень техногенной и экологической безопасности, а также программы для вероят-ностной оценки связанного с ними риска;
- экспертиза безопасности и сопоставление альтернативных проектов и технологий, являющихся источниками риска;
- разработка технико-экономической стратегии увеличения безопасно-сти и определение оптимальной структуры затрат для управления величи-ной риска и ее снижения до приемлемого уровня с экономической и экологи-ческой точек зрения;
- составление рискологических прогнозов и аналитическое определе-ние уровня риска, при котором прекращается рост числа техногенных и экологических поражений.
При мониторинге риска опасных производственных объектов допускают-ся самые разнообразные методы, в том числе и экспертные.
В настоящее время можно выделить общую последовательность этапов процесса мониторинга и управления риском:
- информацию о производственной и экологической безопасности;
- анализ и оценка риска;
- контроль производственно-экологической безопасности.
Анализ риска - это систематическое использование имеющейся инфор-мации для выявления опасностей и оценки риска для отдельных лиц или групп населения, имущества или окружающей среды.
Анализ риска заключается в выявлении (идентификации) опасностей и оценке риска, когда под опасностью понимается источник потенциального ущерба или вреда или ситуация с возможностью нанесения ущерба, а под идентификацией опасности - процесс выявления и признания, что опас-ность существует, и определение ее характеристик.
Основные задачи этапа идентификации опасностей - выявление и чет-кое описание всех источников опасностей и путей (сценариев) их реализа-ции. 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.
Оценка риска включает в себя анализ частоты, анализ последствий и их сочетание.
Для определения частоты нежелательных событий используются:
- статистические данные по аварийности и надежности технологиче-ской системы;
- логические методы анализа "деревьев событий", "деревьев отказов", имитационные модели возникновения аварий в системе "человек-машина- окружающая среда";
- экспертные оценки путем учета мнения специалистов в данной обла-сти.
Оценка последствий включает анализ возможных воздействий на людей, имущество и (или) окружающую природную среду. Для оценки последствий необходимо оценить физические эффекты нежелательных событий на объек-тах (отказы, разрушения, пожары, взрывы, выбросы токсичных веществ и т. д.).
На этапе оценки риска идентифицированные опасности должны быть оценены на основе критериев приемлемого риска, чтобы идентифицировать опасности с неприемлемым уровнем риска, что является основой для разра-ботки рекомендации и мер по уменьшению опасностей. При этом критерий приемлемого риска и результаты оценки риска могут быть выражены как качественно, так и количественно.
Основным требованием к выбору или определению критерия приемлемо-го риска является его обоснованность и определенность. Критерии прием-лемого риска следует определять исходя из совокупности условий, включа-ющих определенные требования безопасности и количественные показатели опасности. Условие приемлемости риска может выражаться в виде условий выполнения определенных требований безопасности, в том числе количе-ственных критериев.
Обобщенная оценка риска (или степень риска) аварий должна отражать состояние промышленно-экологической 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 промыш-ленно-экологической безопасности и критериям приемлемого риска.
Анализ опасностей и риска описывает опасности качественно и количе-ственно и заканчивается планированием предупредительных мероприятий. Он базируется на знании алгебры логики и событий, теории вероят-ностей, статистическом анализе, требует инженерных знаний и системного подхода.
Мониторинг опасностей и риска начинают с предварительно-го исследования, позволяющего идентифицировать источники опасности. На стадии идентификации опасностей и предварительных оценок риска реко-мендуется применять методы качественного анализа и оценки риска.
Качественные методы мониторинга опасностей и риска позволяют опре-делить источники опасностей, потенциальные аварии и несчастные случаи, последовательности развития событий, пути предотвращения аварий (не-счастных случаев) и смягчения последствий.
Выбор соответствующего качественного метода мониторинга опасностей на стадии анализа риска зависит от цели анализа, назначения объекта и его сложности.
Качественные методы анализа опасностей включают:
- предварительный анализ опасностей;
- анализ видов и последствий отказов;
- анализ опасности и работоспособности;
- анализ ошибок персонала;
- причинно-следственный анализ;
- анализ "дерева отказов" ("дерева причин");
- анализ "дерева событий" ("дерева последствий");
- количественный анализ риска.
Предварительный анализ опасностей включает перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные источники опасностей, поврежда-ющие факторы, потенциальные аварии, выявленные недостатки, При этом изучают технические характеристики объекта, системы, процесса, исполь-зуемые энергетические источники, рабочие среды, материалы и устанавли-вают их повреждающие свойства.
Анализ видов и последствий отказов - качественный метод идентифи-кации опасностей, основанный на системном подходе и имеющий характер прогноза. Существенной чертой этого метода является рассмотрение каждой составной части системы (элемента) на предмет того, как она стала неис-правной (вид и причина отказа) и какое было бы воздействие отказа на всю техническую систему.
Этот метод включает подсчет количества нежелательных событий для каждого варианта развития аварий; прослеживание распространения неже-лательных состояний, ведущих к катастрофическим последствиям; оценка воздействия на здоровье людей и повреждений материальных ценностей; составления общего заключения о данном производственном процессе на основе сравнения с другими видами риска. Этим методом можно оценить опасный потенциал любого технического объекта. По результатам анализов отказов могут быть собраны данные о частоте отказов, необходимые для количественной оценки уровня опасности рассматриваемого объекта.
Методом анализа опасности и работоспособности или эквивалентным ему анализом опасностей методом потенциальных отклонений исследу-ются опасности отклонений технологических параметров (температуры, да-вления и пр.) от регламентных режимов. Эти методы включают процедуру искусственного создания отклонений технологических параметров с помо-щью ключевых слов. Для этого разбивают технологический процесс или техническую систему на составные части и, создавая с помощью ключе-вых слов отклонения, систематично изучают их потенциальные причины и те последствия, к которым они могут привести на практике. В процес-се анализа для каждой составляющей опасного производственного объекта или технологического блока определяются возможные отклонения, причины и указания по их недопущению. Отклонения, имеющие повышенные значе-ния критичности, далее рассматриваются более детально, в том числе при построении сценариев аварийных ситуаций и количественной оценки риска. Степень опасности отклонений может быть определена количественно пу-тем оценки вероятности и тяжести последствий рассматриваемой ситуации по критериям критичности. Этот метод кроме идентификации опасностей и их ранжирования позволяет выявить неясности и неточности в инструк-циях по безопасности и способствует их дальнейшему совершенствованию. Недостатки метода связаны с затрудненностью его применения для анализа комбинаций событий, приводящих к аварии.
Анализ ошибок персонала. Одним из важнейших элементов анализа опасностей является человеческий фактор, позволяющий охарактеризовать как ошибки, инициирующие или усугубляющие аварийную ситуацию, так и способность персонала совершить корректирующие действия по упра-влению аварией. Метод идентифицирует вид потенциальной ошибки и ее последствия, возможность исправления ошибки, причину ошибки, а также
включает выбор метода предотвращения ошибки, оценку вероятности ошиб-ки, оценку вероятности исправления ошибки, расчет риска и выбор путей снижения риска.
Причинно-следственный анализ выявляет причины происшедшей ава-рии. Он завершается прогнозом новых аварий и составлением плана меро-приятий по их предупреждению. Метод включает этапы составления пе-речня реальных событий, предшествовавших аварии; построения ориенти-рованного графа в виде "дерева причин", начиная с последней стадии раз-вития событий; выявления логических связей "дерева причин"; формулиро-вания предупредительных мер с целью исключения повторения аварии или для избежания аналогичных аварий.
Анализ опасностей с помощью "дерева причин" потенциальной аварии или идентичного ему "дерева отказов" позволяет выявить комбинации от-казов (неполадок) оборудования, ошибок персонала и внешних (техногенных, природных) воздействий, приводящих к основному событию, т. е. аварийной ситуации. Качественный анализ "дерева отказов" заключается в определе-нии аварийных сочетаний.
Аварийное сочетание - это определенный набор исходных событий. Если все эти исходные события случаются, существует гарантия, что конеч-ное событие происходит. Большие системы имеют значительное число видов отказов. Чтобы упростить анализ, следует рассматривать только те виды отказов, которые являются основными. Поэтому вводится понятие мини-мального аварийного сочетания. Минимальное аварийное сочетание - это такое сочетание, в котором при удалении любого исходного события остав-шиеся события вместе больше не являются аварийным сочетанием. Аварий-ное сочетание, включающее другие сочетания, не является минимальным аварийным сочетанием.
Методы количественного анализа риска характеризуются расчетом не-скольких показателей риска и могут включать один или несколько выше-упомянутых методов. Количественный анализ риска позволяет оценивать и сравнивать различные опасности по единым показателям.
Методы могут применяться изолированно или в дополнение друг к дру-гу, причем методы качественного анализа могут включать количественные критерии риска.
