Приносим свои извинения. Сайт находится в стадии разработки. Некоторые функции могут работать некорректно.
Приносим свои извинения. Сайт находится в стадии разработки. Некоторые функции могут работать некорректно.

Безопасность – это защита всех лиц от чрезмерной опасности, где опасность – воздействие на человека неблагоприятных или даже несовместных с жизнью факторов. Природа этих факторов может быть связана как с причинами социально-экологического характера (с уровнем питания, образования, здравоохранения, с природными катастрофами и т.д.), так и с причинами техногенного характера (с уровнем загрязнения окружающей среды, с авариями на производстве и т.д.).

Необходимо отметить, что это определение не включает в себя задачу о защите окружающей среды. Предполагается, что если задача о защите человека поставлена конкретно, то в этом случае защита окружающей среды будет представлять собой необходимое условие для обеспечения безопасности человека.

Безопасность (т.е. степень защищенности человека) может быть изменена. В качестве такой меры должны быть приняты количественные показатели, характеризующие состояние общественного здоровья: коэффициенты общей и возрастной смертности, коэффициенты по отраслям экономики и профессиям, продолжительность предстоящей жизни, период активной деятельности и т.д.

Общий коэффициент смертности и показатель продолжительности предстоящей жизни являются комплексными показателями не только успехов медицины, но и важным индикатором уровня социально-экономического развития общества. Поэтому при постановке задачи об управлении безопасностью в качестве цели управления может выступать состояние общественного здоровья, в качестве критерия – средняя продолжительность предстоящей жизни Тпж, в качестве целевой функции – общий коэффициент (или риск) смертности Rсм.

Техногенный риск Rm, связанный с хозяйственной деятельностью, с наложением социально-экономического Rсэ определили в современном обществе общий риск Rоб, который может быть представлен в виде:

Rоб = Rсм + Rm

Конечно, такая формулировка риска не является однозначной, возможны и другие, типа сложения косвенного и прямого риска и прочие.

Основываясь на зарубежном опыте, технико-социальная безопасность может осуществляться за счет механизмов регулирования экономики. Так, роль управления безопасностью на себя должны взять инвестиции, составляющие долю материальных ресурсов общества.

Сами же затраты на обеспечение безопасности должны следовать экономическому закону уменьшения отдачи:

Эм = Rт/Д,

где:

Эм – предельная эффективность затрат в достижении технико-социальной безопасности;

Rт – техногенный риск;

Д – затраты.

Таким образом, предельная эффективность затрат Эм уменьшается с увеличением достигнутого уровня безопасности.

Принимая показатель надежности объекта, которым может быть и машина, и техническая система, и производственный участок, как основной с точки зрения оценки возможности аварии, можно определить надежность как вероятность K(t) безотказной работы в определенном временном интервале. Функция F(t) = 1 – K(t), дополняющая K(t) до единицы и характеризующая вероятность отказа, является функцией риска аварии, а значит и риска поражения людей и вывода техники из строя. Функцию риска аварии из-за отказа нормального функционирования объекта можно определить и с помощью интенсивности отказов, равная вероятность того, что после отсутствия отказов до определенного момента времени аварии произойдет в последующем малом отрезке времени.

Риск аварии, как и вероятность отказа, существует всегда, и невозможно их исключить никакими методами, средствами и техническими решениями. То есть всегда существует так называемый остаточный риск, и возможность отказа и даже аварии присутствуют постоянно.

Риск понимается как количественная характеристика вероятности какого-либо нежелательного происшествия, в том числе и со смертельным исходом. Для системы «человек-машина» (СЧМ), как правило, возможно определение масштабов последствий каждого потенциального происшествия (материальный ущерб, число дней нетрудоспособности, количество погибших и т.п.). Поэтому величина риска опасного состояния СЧМ, влекущего за собой то или иное происшествие, учитывает кроме вероятности происшествия еще и величину ущерба (цена риска), наносимого этим происшествием. Для известных происшествий в СЧМ пользуются понятием ожидаемых потерь. Ожидаемые потери – произведение риска потенциального происшествия на предполагаемое число потерянных жизней или на экономический ущерб от данного происшествия. В данном определении риск понимается в самом общем виде как вероятность происшествия. Ожидаемые потери, или риск R опасного состояния СЧМ определяется по формуле:

R = P х U,

где:

Р – вероятность рассматриваемого происшествия;

U – ущерб от данного происшествия (рубли или человеческие жизни).

Таким образом, в СЧМ оперируют понятиями ожидаемых потерь и риска: первое используют в случае известной величины ущерба от происшествия, второе – при большой неопределенности масштабов последствий происшествия.

Принято также различать групповой и индивидуальный риск.

Групповой риск – величина ожидаемых потерь для рассматриваемой группы людей определенной численности. Например, такой группой может быть смена операторов технологического процесса, могут быть работники цеха или предприятия в целом, жители рассматриваемого региона. Индивидуальный риск (Rинд) – отношение ожидаемых потерь, причиненных за определенный интервал времени рассматриваемой группе людей к численности этой группы.

Rинд = Rгрупп/N

где: N – численность группы.

Индивидуальный риск позволяет оценить воздействие каждого опасного фактора на безопасность работы в той или иной СЧМ и является основной величиной, используемой для обоснования социальных льгот для отдельных лиц, занятых на работах в СЧМ.

КСТАТИ

Достоверная оценка ожидаемых потерь столь же важная, как и правильная оценка вероятности происшествия. В 2006 году руководитель Комиссии по охране и безопасности труда Великобритании (Safety and Health Commission) сэр Билл Калахэн (sir Bill Callaghan) решительно выступил против преувеличения как одного, так и второго компонента в экспертных расчетах риска. Вместе с тем он сформулировал концепцию так называемого существенного риска (sensible risk) и основные принципы его оценки. Принципы управления существенными рисками (Principles of sensible risk management) легли затем в основу пособия «Пять шагов в оценке риска» (Five steps to risk management), перевод которой читатель найдет в следующем номере журнала.

При анализе опасностей описанными выше методами определяются все потенциальные происшествия и опасные состояния, к ним приводящие. При более детальном изучении СЧМ каждое происшествие можно сопоставить с величиной вероятности и ущерба. Полная группа всех возможных происшествий составляет функцию опасности СЧМ. Функция опасности системы – набор опасных потенциальных состояний системы «человек-машина», с которыми сопоставлены соответствующие значения риска. Риск в данном случае конкретен – это ожидаемые потери, то есть вероятность происшествия, умноженная на ущерб. Таким образом, для рассматриваемой СЧМ составляется функция опасности в виде:

Ф {Прi [Ri = (PiUi)]; …. Прi [Ri = (PiUi ], .. Прn [Rn = (PnUn]}.

где: Пр, - обозначение i-го потенциального происшествия;

n – количество потенциальных происшествий;

Ri – риск (ожидаемые потери) i-ro происшествия.

Функция опасности СЧМ является основным и исчерпывающим источником информации об опасности этой системы, поэтому для каждой СЧМ перед вводом ее в постоянную эксплуатацию должна разрабатываться функция опасности.

Для построения функции опасности СЧМ необходимо определить количественные значения риска (ожидаемых потерь). Для этого возможно применение методов, основанных на анализе статистики происшествий и анализе функционирования СЧМ.

Для действующих СЧМ, как правило, возможно определить статистические показатели травматизма (Кч – коэффициент частоты и Кт – коэффициент тяжести несчастных случаев). Тогда индивидуальный риск (ожидаемые потери) какого-либо i-ro происшествия запишется в виде:

Ri = Pi (Kч/1000) Кт,

где: Рi – вероятность реализации i-ro происшествия.

Для количественного определения Рi используют метод анализа опасности с помощью дерева происшествий. Алгоритм построения дерева и определения вероятностей следующий:

1) устанавливают потенциальное происшествие, которое будет являться головным событием в дереве;

2) устанавливают события (отказа, ошибки, неправильные действия человека и т.п.), которые могут привести к этому происшествию;

3) выявленные события обозначают окружностями и размещают выше головного события;

4) соединяют события верхнего уровня с событием (событиями) нижнего уровня с помощью логических элементов «И», «ИЛИ»;

5) устанавливают события, которые в свою очередь вызывают каждое из событий верхнего уровня;

6) события в виде окружностей записывают выше предыдущего уровня, соединяя события-причины со своими событиями-последствиями с помощью логических элементов «И», «ИЛИ»;

7) повторяют п.6 и 7 пока не будет достигнут уровень базовых событий, т.е. событий, происходящих спонтанно, без видимых для человека причин;

8) для базовых событий определяют вероятность их наступления (либо по имеющимся статистическим данным для действующих систем, либо по справочным данным для типовых элементов проектируемых систем);

9) последовательно вычисляя вероятность события-следствия по вероятностям событий-причин, приходят к значению вероятности наступления головного события-происшествия.

Рис. 1. Зависимость величины последствий аварии от вероятности ее возникновения (кривая Фармера)

Рис. 1. Зависимость величины последствий аварии от вероятности ее возникновения (кривая Фармера)

На рис.1 показана зависимость последствий аварии от вероятности ее возникновения, риски, которые можно предусмотреть, определяют возможность аварии с разной степенью вероятности, но всегда существует «недопустимая зона», в которой происходит авария.

Таблица

Логические элементы дерева происшествий

 
Элемент Условное обозначение Описание Формула
 «И»  Событие В происходит тогда и только тогда, когда происходят все сразу события Аi  Событие В происходит тогда и только тогда, когда происходят все сразу события Аi : (и А1 и А2, ... и Аn)  
 «ИЛИ»   Событие В происходит даже тогда, когда происходит хотя бы одно из событий Аi  Событие В происходит даже тогда, когда происходит хотя бы одно из событий Аi : (или A1 или А2, ... или Аn).  

Формулы для расчета вероятности событий-следствия по вероятностям событий-причин, соединенных логическими элементами, приведены в таблице. Обеспечение безопасности при эксплуатации технической системы можно представить в следующем виде (рис. 2)

Рис. 2. Модель концепции безопасности при эксплуатации ТС

Рис. 2. Модель концепции безопасности при эксплуатации ТС

Концепцию безопасности при эксплуатации технической системы можно сформулировать как достижение приемлемого риска на стадии эксплуатации любой машины и техногенного комплекса.

Исходя из этой концепции, определяются принципы и критерии безопасности при эксплуатации на основе:

– опыта эксплуатации данной и аналогичных технических систем, включая особенности работы данной машины, выявленные в ходе использования;

– анализа инцидентов и аварий, включая определение всего комплекса причин: ошибка персонала, недостаточная подготовка персонала, ошибка при проектировании, неверное определение правил эксплуатации, нечеткость нормативных документов;

– вероятностного анализа безопасности, определяющего риск инцидента и аварии в различных сценариях возникновения и развития.

Критерии безопасности при эксплуатации заключаются в установлении ограничений, в том числе на потоки энергии, концентрации веществ и т.д., проявляющиеся в ходе работы машины.

Среди принципов безопасности, обеспечивающих безаварийную эксплуатацию:

  • принцип защиты в глубину, который предполагает ряд последовательных уровней обеспечения защиты и предотвращения аварии;
  • принцип резервирования;
  • принцип единичного отказа, при соблюдении которого единичный отказ или единичная ошибка оператора не приводят к развитию аварии;
  • принцип обратной связи;
  • принцип выполнения одновременно и постоянно всех функций безопасности;
  • принцип применения проверенных и апробированных решений, консерватизм при их принятии;
  • принцип контроля и управления опасными факторами и др.

Культура эксплуатации включает в себя: общую культуру, техническую грамотность, трудовую дисциплину, четкое определение полномочий и ответственности, осознания работниками поставленных задач, квалифицированное руководство, осмысленное и критическое отношение к своим действиям, повышение квалификации.

В конечном итоге реализация приведенных этапов должна привести к высокому уровню безопасной эксплуатации технической системы, что выражается в предотвращении инцидентов и аварий и минимизации последствий аварии по внешним причинам.

Е. РЕЗЧИКОВ,
доктор технических наук,
профессор,
Московский государственный индустриальный университет

 

Источник информации Журнал - Охрана труда и техника безопасности на промышленных предприятиях. Оформить подписку.