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 последствиями – не 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.