Разработка алгоритмического и программного обеспечения ситуационного управления безопасностью магистральных газопроводов (стр. 2 из 11)

Экспертная оценка вероятности проявления основных поражающих факторов при техногенных авариях представлена на рис.1.1 [8].

Рисунок 1.1 - Вероятность основных поражающих факторов при техногенных авариях: 1 - разрушение, обрушение зданий и сооружений; 2 - пожар; 3 - осколки и разлетающиеся фрагменты оборудования; 4 - столкновение (удар) с элементами конструкций; 5 - отравление токсичными продуктами; 6 - прямые поражения ударными волнами

Из рисунка видно, что тяжесть последствий при действии различных поражающих факторов существенно различна. В частности, обрушение зданий и конструкций практически всегда приводит к тяжелым последствиям, в то время как последствия воздействия поражающих факторов при пожаре, как правило, не столь катастрофичны для персонала.

1.3 Причины возникновения аварий на магистральных газопроводах

С 1992 по 2001 г. на объектах магистральных трубопроводов произошло 545 аварий. Среднегодовой показатель аварийности составляет 50-60 аварий и в целом не имеет устойчивой тенденции к снижению [11].

Основные причины аварий на объектах магистральных трубопроводов:

внешние физические (силовые) воздействия на трубопроводы, включая криминальные врезки, повлекшие утечки;

нарушения норм и правил производства работ при строительстве и ремонте, отступления от проектных решений;

коррозионные повреждения труб, запорной и регулирующей арматуры;

нарушения технических условий при изготовлении труб и оборудования;

ошибочные действия эксплуатационного и ремонтного персонала.

Основной причиной аварий на действующих газопроводах за предыдущие годы является стресс-коррозия (табл.1.2). Отмечается тенденция роста аварий по этой причине. Если за период с 1990 по 2000 годы средний показатель аварий из-за коррозии под напряжением составил 22,5% от числа общих аварий, то 2000 году - 37,8% [7].

Таблица 1.2 - Основные причины аварий на газопроводах

Причины аварий	% от общего числа
1	2
Наружная коррозия	28,9
в т. ч. по КРН	22,5
Механические повреждения	19,0
Брак строительно-монтажных работ	21,9
в т. ч. брак сварки	13,0
Дефекты труб	11,4
Стихийные бедствия	9,5

1.4 Причины роста числа аварий на объектах нефтегазового профиля

Переход в нашей стране к рыночным принципам хозяйствования, появление новых видов и форм собственности, резкое ухудшение на данном этапе развития материально-финансового положения большинства промышленных предприятий, значительное физическое и моральное старение оборудования и другие факторы привели в конечном итоге к значительному росту числа крупных аварий с социальными и экономическими последствиями и, в первую очередь, на объектах нефтегазового профиля.

Перечисленные причины повышения аварийности были очевидны для специалистов, и пять, и десять лет назад. Тем не менее, на протяжении этих лет ситуация оставалась качественно неизменной, а по количественным параметрам ухудшалась. В связи с этим необходимо задаваться вопросом: почему сложившаяся ситуация воспроизводится. Это несмотря на то, что в период 1996 - 2002 гг. в отрасли был реализован целый комплекс мероприятий по внедрению достижений научно-технического прогресса.

Можно выделить основные проблемы, решение которых позволит в некоторой степени уменьшить аварийность объектов газового профиля.

Во-первых, основной упор делается на противодействие видимым (актуальным на сегодня) опасностям в ущерб деятельности по профилактике опасностей на стадии проектирования и ранних стадиях жизненного цикла объекта.

Во-вторых, происходит многократное повторение и тиражирование однотипных ЧС, по причине отсутствия механизмов учета опыта расследования инцидентов, отказов и аварий в профилактике ЧС на стадиях проектирования, строительства, реконструкции и эксплуатации объекта.

Кроме того, можно отметить недостаточную эффективность действующих служб мониторинга. Службы отслеживания фактической обстановки на предприятиях, как правило, ограничиваются фиксацией "физических" явлений и процессов, они не встроены в системы, обеспечивающие синтез и анализ наблюдений, принятие управленческих решений и корректировку собственной деятельности.

2. Методика анализа риска

Методология анализа и управления риском позволяет учесть как вероятностную природу аварий, так и совокупное влияние всех факторов, которые определяют характер их развития и масштабы воздействий на человека и среду его обитания. Используя количественные показатели риска, возможно не только оценить потенциальную опасность, но и сравнить опасности различной природы.

Риск рассматривается в качестве универсального средства измерения и сравнения различных опасностей в рамках одной шкалы.

Методология анализа риска включает расчет вероятности появления нежелательного события и оценку последствий.

Анализ риска рассматривают как часть системного подхода к принятию процедур и практических мер в решении задач предупреждения или минимизации опасностей для жизни человека, ущерба имуществу и окружающей среде.

Анализ риска базируется на собранной информации и определяет меры по контролю безопасности технологической системы. Поэтому основная задача анализа риска заключается в том, чтобы обеспечить рациональное основание для принятия решений в отношении риска.

Анализ риска, или риск-анализ, - это систематическое использование имеющейся информации для выявления опасностей и оценки риска для отдельных лиц или групп населения, имущества или окружающей среды.

Здесь риск - это сочетание частоты (вероятности) и последствий определенного опасного события. Понятие риска включает два элемента: частоту, с которой осуществляется опасное событие, и последствия опасного события [4].

Анализ риска заключается в выявлении (идентификации) опасностей и оценке риска. Под опасностью понимается источник потенциального ущерба или вреда или ситуация с возможностью нанесения ущерба. Идентификация опасности - процесс выявления и признания, что опасность существует, и определение ее характеристик.

Таким образом, применение понятия риск позволяет переводить опасность в разряд измеряемых категорий.

Анализ риска проводится по следующей схеме:

Планирование и организация работ;

Идентификация опасностей;

Оценка риска;

Разработка рекомендаций по управлению риском.

2.1 Существующие методы анализа риска

Обычно выбор методов анализа риска строго не регламентируется. При выборе необходимо учитывать этап разработки системы, цели анализа, тип анализируемой системы и характер опасности, наличие ресурсов для проведения анализа и другие факторы.

Метод риск-анализа должен удовлетворять следующим требованиям: метод должен быть научно обоснован и соответствовать рассматриваемой системе; метод должен давать результаты в виде, позволяющем лучше понимать характер риска и намечать пути борьбы с этим риском; метод должен быть повторяемым и проверяемым.

Классификация методов анализа риска представлена на рис.2.1

Рисунок 2.1 - Классификация методов анализа риска

Методы могут применяться изолированно или в дополнение друг к другу, причем, качественные методы могут включать количественные критерии риска (в основном, по экспертным оценкам с использованием, например, матрицы "вероятность - тяжесть последствий" ранжирования опасности).

Рассмотрим коротко эти методы.

Методы проверочного листа и "Что будет, если…?" или их комбинация относятся к группе качественных методов оценки опасности, основанных на изучении соответствия условий эксплуатации объекта или проекта действующим требованиям промышленной безопасности.

Метод "Анализ опасности и работоспособности" кроме идентификации опасностей и их ранжирования, позволяет выявить неточности в инструкциях по безопасности и способствует их дальнейшему совершенствованию.

Если для анализа отклонений от регламента лучше подходит метод "Анализ опасности и работоспособности", то для анализа оборудования лучшим является метод "Анализ видов и последствий отказов". Существенной чертой метода является рассмотрение каждого блока или составной части системы (элемента) на предмет того, как он стал неисправным (вид и причина отказа) и какое было бы воздействие отказа на техническую систему.

Анализ вида и последствий отказа можно расширить до количественного "Анализа видов, последствий и критичности отказов". В этом случае каждый вид отказа ранжируется с учетом двух составляющих критичности - вероятности (частоты) и тяжести последствий отказа.