Ефремов С.В., Косиченко Н.В. Декларирование опасных производств

Подождите немного. Документ загружается.

151

ПРИМЕР. Анализ «деревьев событий».

Пример дерева событий для количественного анализа различных сце-

нариев аварий на установке переработки нефти представлен на рис.16.

Цифры рядом с наименованием события показывают услов-ную вероят-

ность возникновения этого события. При этом вероятность возникновения

инициирующего события (выброс нефти из резервуа-ра) принята равной 1.

Значение частоты возникновения отдельного события или сценария пере

считывается путем умножения частоты возникновения инициирующего

события на условную вероятность развития аварии по конкретному сцена-

рию.

ПРЕКРАЩЕНИЕ ГОРЕНИЯ ИЛИ

ЛИКВИДАЦИЯ АВАРИИ

0,02

ФАКЕЛЬНОЕ ГОРЕНИЕ

СТРУИ

0,04 РАЗРУШЕНИЕ СОСЕДНЕГО

ОБОРУДОВАНИЯ

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.16. «Дерево событий» аварий на установке первичной

переработки нефти.

6. Логико-графический метод анализа «деревьев отказов»

При анализе «деревьев отказов» (АДО) выявляются комбинации отка-

зов (неполадок) оборудования, инцидентов, ошибок персонала и нерасчет-

ных внешних (техногенных, природных) воздействий, приводящих к го-

ловному событию (аварийной ситуации). Метод используется для анализа

возможных причин возникновения аварийной ситуации и расчета ее часто-

ты (на основе знания частот исходных событий). При анализе дерева

отка-

за (аварии) рекомендуется определять минимальные сочетания событий,

определяющие возникновение или невозможность возникновения аварии

152

(минимальное пропускное и отсечное сочетания, соответственно, см. при-

мер 2 приложения 3).

ПРИМЕР.

Анализ «деревьев отказов»

Пример дерева отказа, используемого для анализа причин возникно-

вения аварийных ситуаций при автоматизированной заправке емкости

приведен на рис.17. Структура дерева отказа включает одно головное со-

бытие (авария, инцидент), которое соединяется с набором соответствую-

щих 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 (соответст-вует пере-

множению их вероятностей для оценки вероятности вышестоящего собы-

тия). Знак «ИЛИ» означает, что вышестоящее событие может произойти

вследствие возникновения одного из нижестоящих событий.

Так, дерево, представленное на

рис.17, имеет промежуточные события

(прямоугольники), тогда как в нижней части дерева кругами с цифрами

показаны постулируемые исходные события-предпосылки, наименования

и нумерация которых приведены в таблице 34.

Анализ дерева отказа позволяет выделить ветви прохождения сигнала

к головному событию (в нашем случае на рис.17 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) возник-

новение которых достаточно для появления головного события (аварии).

Для «дерева», отображенного на рис.17, такими событиями и/или сочета-

ниями 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».

153

Пролив горючего (переполнения емко-

сти) по причине излишне продолжи-

тельной работы насосов из-за их не-

отключения вовремя

или

Команда на от-

ключение не

поступила

Команда на

отключение

не осуществ-

лена

САВД не вы-

дала команды

Оператор не

выдал команды

или

Оператор не пы-

тался

или отключить насосы

или

Отказ

средств пе-

редачи сиг-

налов

Отказ средств

выдачи сигна-

лов

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 1

Рис.17. «Дерево отказа» заправочной операции.

154

Таблица 34.

Исходные события дерева отказа (рис.17).

Наименование событий или состояний модели Вероятность

события P

1 Система автоматической выдачи дозы (САВД) оказалась от-

ключенной (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

Минимальные отсечные сочетания - набор исходных событий, кото-

рый гарантирует отсутствие головного события при условии не возникно-

вения 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 глав-

ным образом для определения наиболее эффективных мер предупреждения

аварии.

Рекомендации по выбору методов анализа риска

Рекомендации по выбору методов анализа риска для различных видов

деятельности и этапов функционирования опасного производственного

объекта представлены в таблице 32.

В таблице 35 приняты следующие обозначения:

«0» – наименее подходящий метод анализа;

«+» – рекомендуемый метод;

«++» – наиболее подходящий метод.

Методы могут применяться изолированно или в дополнение друг к

другу, причем методы качественного анализа могут включать

количест-

венные критерии риска (в основном, по экспертным оценкам с использо-

ванием, например, матрицы «вероятность - тяжесть последствий» ранжи-

рования опасности). По возможности полный количественный анализа

риска должен использовать результаты качественного анализа опасностей.

155

Таблица 35.

Рекомендации по выбору методов анализа риска

Метод Вид деятельности

Размещение

(предпроек-

тные работы)

Проекти-

рование

Ввод/ вы-

вод из эк-

сплуатации

Эксп-

луата-

ция

Рекон-

струкция

Анализ «Что будет, если...?» 0 + ++ ++ +

Метод проверочного листа 0 + + ++ +

Анализ опасности и работо-

способности

0 ++ + + ++

Анализ видов и последствий

отказов

0 ++ + + ++

Анализ деревьев отказов и со-

бытий

0 ++ + + ++

Количественный анализ риска ++ ++ 0 + ++

Распределение потенциального территориального риска

Распределение потенциального территориального риска, показывающе-

го максимальное значение частоты поражения человека от возможных ава-

рий для каждой точки площадки объекта и прилегающей территории, по-

казано на рис. 18. Цифрами у изолиний указана частота смертельного по-

ражения человека за один год (при условии его постоянного местонахож-

дения в данной точке).

Рис.18. Распределение потенциального риска по территории вблизи объек-

та, на котором возможны аварии с крупным выбросом

токсичных веществ

156

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 показателя-

ми 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 ава-

рий;

— ожидаемого ущерба (как суммы ежегодных компенсационных вы-

плат за загрязнение окружающей среды и стоимости потерянной нефти).

На рис.19 представлено распределение ожидаемого ущерба вдоль

трассы нефтепровода.

Рис.19. Распределение ожидаемого ущерба вдоль трассы нефтепровода

9.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ВЫЯВЛЕННЫХ СЦЕ-

НАРИЕВ АВАРИЙ С РАЗЛИЧНЫМИ ПОСЛЕДСТВИЯМИ

В пункте 2.4.3 «Оценка риска аварий» рекомендуется приводить дан-

ные по оценке вероятности причинения вреда персоналу, населению и

ущерба имущества и окружающей природной среде при различных сцена-

риях аварии на декларируемом объекте.

Рекомендуется приводить данные для аварии с наиболее опасными по

последствиям и наиболее вероятными (типичными) сценариями по состав-

ляющим декларируемого объекта

При оценке вероятности причинения вреда рекомендуется приводить

данные по определению:

- вероятности (частоты) возникновения аварий, реализации выявлен-

ных сценариев аварий с различными последствиями;

157

- значений индивидуального, коллективного и социального рисков ги-

бели людей.

Рекомендуется для получения вероятностных оценок применять сле-

дующие подходы:

1. Использование соответствующих статистических данных для опре-

деления частоты рассматриваемых событий в прошлом и прогнозирования

частоты событий в будущем. Используемые данные должны соответство-

вать типу анализируемого производства, оборудования, объекта. Рекомен-

дуемые обобщенные среднестатистические

данные частот отказов (разгер-

метизации) технологического оборудования и соответствующие им при-

ближенные объемы выброса опасных веществ приведены ниже (табл. 36).

Таблица 36.

Обобщенные статистические данные по оценке частоты

отказов оборудования

Тип отказа оборудова-

ния

Вероятность

отказа (ин-

цидента)

Масштабы выброса опасных веществ

1.Разгерметизация тех-

нологических трубо-

проводов протяжен-

ностью не более 30 м

5×10

-3

на

1 км трубо-

про-вода в

год

Объем выброса, равный объему трубо-

провода, ограниченного арматурой, с

учетом поступления из соседних блоков

за время перекрытия потока

2. Разгерметизация ма-

гистральных трубопро-

водов

(1…3)×10

-4

на 1 км тру-

бопровода в

год

Объем выброса, равный объему трубо-

провода, ограниченного арматурой, с

учетом профиля трассы и поступления

вещества из соседних участков за время

остановки и перекрытия потока

З. Отказ машинного

оборудования (насосы,

компрессоры)

5×10

-3

на 1

км в год

Объем, вытекший через торцевые уп-

лотнения или разрушенный узел за вре-

мя остановки и перекрытия потока

4. Разгерметизация ре-

зервуаров хранения (вк-

лючая разрыв сварных

швов и фланцев трубо-

проводов обвязки):

- полное разрушение 10

-5

в год Полное содержимое резервуара

- частичное разрушение 10

-4

в год Объем, вытекший через отверстие диа-

метром 25 мм за время перекрытия по-

тока

5. Разрыв соединитель-

ных рукавов при сли-

ве/наливе железнодо-

рожных или автомо-

бильных цистерн

-3

на 1 за-

правку;

-2

на 1

шланг (ру-

кав) в год

Объем, вытекший через сливное отвер-

стие за время перекрытия потока

158

9.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ИНДИВИДУАЛЬНОГО, КОЛЛЕК-

ТИВНОГО И СОЦИАЛЬНОГО РИСКОВ ГИБЕЛИ ЛЮДЕЙ

Другим типичным примером наблюдающейся иногда практики

«онаучивания» результатов оценки риска аварий на опасных производс-

твенных объектах может служить процедура построения кривых социаль-

ного риска гибели людей при авариях – так называемых

F/N-кривых. В не-

которых ДПБ классические многоугольники распределения людских по-

терь «выдаются» за

F/N-кривые: предпринимаются безуспешные попытки

аппроксимировать точки многоугольника распределения, тогда как отсут-

ствует какая-либо обоснованная целесообразность поиска гладкой функ-

циональной зависимости среди дискретных значений.

Авторы подобных вышеприведенным «научных разработок», по-

видимому, забывают, что одной из основных целей оценки риска аварии

является получение достоверных количественных показателей пригодных

для эффективного управления процессом обеспечения

промышленной

безопасности на ОПО. Оперирование неоднозначными исходными данны-

ми даст такие же неоднозначные практические рекомендации и результаты

управления.

9.4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УМЕНЬШЕНИЮ РИСКА

4.5.1. Разработка рекомендаций по уменьшению риска является заклю-

чительным этапом анализа риска. В рекомендациях представляются обос-

нованные меры по уменьшению риска, основанные на результатах оценок

риска.

4.5.2. Меры по уменьшению риска могут иметь технический и (или) ор-

ганизационный 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 ор-

ганизационные меры могут компенсировать ограниченные возможности

для принятия крупных технических мер по уменьшению риска.

4.5.4. При разработке мер по уменьшению риска, необходимо учиты-

вать, что вследствие возможной ограниченности ресурсов, в первую

оче-

редь должны разрабатываться простейшие и связанные с наименьшими за-

тратами рекомендации, а также меры на перспективу.

4.5.5. В большинстве случаев первоочередными мерами обеспечения

безопасности, как правило, являются меры предупреждения аварии. Вы-

бор планируемых для внедрения мер безопасности имеет следующие при-

оритеты:

1). Меры уменьшения вероятности возникновения аварийной ситуации,

включающие:

- меры

уменьшения вероятности возникновения инцидента,

159

- 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 (на-

пример, выбор несущих конструкций, запорной арматуры);

- меры, относящиеся к системам противоаварийной защиты и контроля

(например, применение газоанализаторов),

- меры, касающиеся готовности эксплуатирующей

организации к лока-

лизации и ликвидации последствий аварий.

4.5.6. При необходимости обоснования и оценки эффективности предла-

гаемых мер уменьшения риска рекомендуется придерживаться двух аль-

тернативных 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.

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 прове-

рены и повторены специалистами, которые не участвовали при первона-

чальном анализе.

6.2. Процесс анализа риска следует документировать. Объем и форма

отчета с результатами анализа зависит от целей проведенного анализа рис-

ка. В отчет

рекомендуется включать (если иное не определено норматив-

ными правовыми документами, например, документами по оформлению

деклараций промышленной безопасности):

- титульный лист,

- список исполнителей с указанием должностей, научных званий, органи-

зации,

- аннотацию,

- содержание (оглавление),

- задачи и цели проведенного анализа риска,

- описание анализируемого опасного производственного объекта,

- методологию анализа, исходные предположения и

ограничения, опреде-

ляющие пределы анализа риска;

- описание используемых методов анализа, моделей аварийных процессов

160

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»,

- рекомендации по уменьшению риска,

- заключение;

- перечень используемых

источников информации.

9.5. МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА ДЛЯ НАРУЖ-

НЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Настоящий метод применим для расчета индивидуального риска (да-

лее - риска) на наружных технологических установках при возникновении

таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при

сгорании газопаровоздушных смесей, и тепловое излучение.

Оценку риска проводят на основе построения логической схемы, в ко-

торой учитывают различные инициирующие события и возможные вари-

анты их развития

. Пример построения логической схемы для резервуара

хранения сжиженных углеводородных газов под давлением показан на рис.

20.

Рис. 20. Логическая схема развития аварии, связанной с выбросом горю-

чих веществ на наружных установках