7.4.      Методы анализа риска

Чтобы эффективно управлять риском, его необходимо проанализировать и оценить. Анализ риска служит полезным средством, когда имеется намерение выявить существующие опасности, определить уровни рисков выявленных нежелательных событий (по частоте и последствиям) и реали­зовать меры по уменьшению риска в случае превышения его приемлемого уровня.

Анализ риска может быть не только количественным, при котором ос­новные результаты получаются путем расчета показателей риска, но и каче­ственным, при котором результаты представлены в виде текстового описа­ния, таблиц, диаграмм путем применения качественных методов анализа опасностей и экспертных оценок.

Рассмотрим основные методы, используемые при проведении анализа риска.

Метод проверочного листа и метод «Что будет, если…?»

Сами методы или их комбинации относятся к труппе качественных ме­тодов оценки опасности, основанных на изучении соответствия условий экс­плуатации объекта или проекта действующим требованиям промышленной безопасности.

Результат проверочного листа – это перечень вопросов и ответов о соот­ветствии объекта требованиям безопасности и указания по обеспечению безопасности. Метод проверочного листа отличается от метода «Что будет, если …?» более обширным представлением исходной информации и 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), недороги (результаты могут быть получены одним человеком в течении одного дня) и наиболее эффективны при исследовании безопасности хорошо изученных объектов с известной технологией или объектов с незначительным риском крупной ава­рии.

Анализ вида и последствий отказов

Анализ вида и последствий отказов (АВПО) применяется для качественной оценки безопасности технических сис­тем. 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 как этот отказ воздействует на техническую систему (последствия отказа).

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. Понятие критичности близко к понятию риска, и может быть использо­вано при более детальном количественном анализе риска аварии. Определе­ние параметров критичности необходимо для выработки указаний и приори­тетности мер безопасности.

Результаты анализа представляются в виде таблиц с перечнем оборудования, вида и причин возможных отказов, частоты, последствий, критичности, средств обнаружения неисправности (сигнализаторы, приборы контроля и т.п.) и рекомендации по уменьшению опасности.

В табл. 7.2. приведены рекомендуемые показатели (индексы) уровня и критерии критичности по вероятности и тяжести последствий отказа (события). При анализе необходимо выделять четыре группы, которым может быть нанесен ущерб от аварии:

· персонал;

· население;

· окружающая среда;

· материальные объекты (оборудование и сооружения промышленного предприятия и близлежащих населенных пунктов).

Таблица 7.2

Матрица «вероятность – тяжесть последствий»

Вероятность отказа

Ожидаемая частота возникнове­ния (1 год)

Тяжесть последствий

Катастрофический отказ

Критический отказ

Некритический отказ

Отказ с пренебрежимо малыми последствиями

Частый

> 1

А

А

А

С

Вероятный

1 – 10-2

А

А

В

С

Возможный

10-2 – 10-4

А

В

В

С

Редкий

10-4 – 10-6

А

В

С

Д

Практически невероятный

< 10-6

В

С

С

Д

В табл. 7.2 приведены следующие критерии отказов по тяжести последствий:

· катастрофический приводит к смерти людей, наносит существенный ущерб объекту и невосполнимый ущерб окружающей среде:

· критический (некритический)  –  угрожает (не угрожает) жизни людей, окружающей среде, потерей объекта;

· с пренебрежимо малыми последствиямине относящимися по своим последствиям ни к одной из первых трех категорий.

Различают следующие категории отказов (степени риска отказа):

А – обязателен детальный анализ риска, требуются особые меры безо­пасности для снижения риска;

В – желателен детальный анализ риска, требуются меры безопасности;

С – рекомендуется проведение анализа риска и принятие мер безопасности;

Д – анализ и принятие мер безопасности не требуются.

Критерии, приведенные в табл. 7.2, могут применяться для ранжирования опасности и определения степени риска всего промышленного объекта. Ранг А соответствует наиболее высокой (неприемлемой) степени риска объекта, требующей незамедлительных мер по обеспечению безопасности. Соответственно показатели В, С отвечают промежуточным степеням риска, а ранг Д – наиболее безопасным условиям. Проблема заключается в учете вкладов рисков неполадок (отказов) составных частей про­мышленного объекта в общий риск аварии.

Методы анализа вида и последствий отказов (АВПО) и анализа вида и последствий критичности отказа (АВПКО) применяются для анализа проектов сложных, технических систем или при модификации опасных производств. Анализа выполняется группой специалистов, состоящей из 3 – 7 чел., в течение нескольких: дней, недель.

Метод анализа опасности и работоспособности

Методом анализа опасности и работоспособности исследуется влияние отклонений технологических па­раметров (температуры, давления и др.) от регламентных режимов на возникновение опасности. Анализ опасности и работоспособности по сложности и качеству результатов: соответствует уровню АВПО, АВПКО.

В процессе анализа для каждой производственной линии и блока опре­деляются возможные отклонения, причины и указания по их недопущению. При характеристике отклонения используются ключевые слова: «нет», «больше», «меньше», «так же, 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.

Примерное содержание ключевых слов следующее:

· нет – отсутствие прямой подачи вещества, когда она должна быть;

· больше (меньше) – увеличение (уменьшение) значений режимных переменных по сравнению с заданными (температуры, давления, потока);

· так же, как – появление дополнительных компонентов (воздуха, воды, примесей);

· другой – состояние, отличающееся от обычной работы установки (пуск, остановка, повышение производительности и т.д.);

· иначе, чем – полное замещение 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 (см. табл. 7.2).

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

Логико-графические методы анализа «деревьев отказов и событий»

Практика показывает, что возникновение и развитие крупных аварий, как правило, характеризуется комбинацией случайных локальных событий, возникающих с различной частотой на разных стадиях аварии (отказы оборудования, человеческие ошибки, 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 событий»

При анализе деревьев отказов выявляются комбинации отказов (неполадок) оборудования, ошибок персонала и внешних (техногенных, природных) воздействий, приводящих к основному событию (аварийной ситуации). Метод используется для анализа возможных причин возникновения аварийной ситуации и расчета ее частоты (на основе знания частот исходных событий).

Анализ дерева событий – это 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 вероятность конечного события (например, аварии с разгерметизацией аппарата с пожаро-взрывоопасным веществом в зависимости от условий могут развиваться как с воспламенением, так и без воспламенения вещества).

Методы деревьев отказов и событий трудоемки и применяются, как правило, для анализа проектов или модернизации сложных технических систем и производств.

Методы количественного анализа риска

Методы количественного анализа риска могут включать один или несколько перечисленных методов (или использовать их результаты). Проведение количественно­го анализа требует высокой квалификации исполнителей, большого объема информации по аварийности, надежности оборудования, учета особенно­стей окружающей местности, метеоусловий, времени пребывания людей на территории и вблизи объекта, плотности населения и других факторов.

Количественный анализ риска наиболее эффективен:

· на стадии проектирования и размещения опасных установок и объектов;

· при оценке безопасности объектов, имеющих однотипное оборудование (например, магистральных трубопроводов);

· при необходимости получения комплексной оценки воздействия аварии на людей, материальные объекты и окружающую природную среду;

· при разработке приоритетных мер по подготовке к чрезвычайным ситуа­циям в регионе, насыщенном опасными промышленными объектами.

Недостатками количественного анализа риска являются невысокая точность результатов, вследствие чего использование количественных пока­зателей (в частности, вероятности возникновения аварии) в качестве крите­риев безопасности для сложных производств, как правило, не оправдано.

Описанные методы анализа риска лежат в основе как зарубежной, так и отечественной нормативной документации, устанавливающей порядок рас­чёта риска.