Порядок здійснення ризик-аналізу. Оцінка ризику та небезпек

RS> 10-5 - для соціального ризику загибелі понад 10 чоловік протягом одного року у виділеному регіоні за межами санітарно-захисної зони підприємства, яке має у своєму складі хоча б один об’єкт підвищеної небезпеки (місті, селищі, селі, на території підприємств і організацій).

Як критерій соціального ризику може використовуватися також очікувана кількість загиблих у виділеному регіоні за межами санітарно-захисної зони підприємства (місті, селищі, селі, на території підприємств і організацій, що знаходяться у промисловій зоні тощо) на 1000 жителів МD > 10-3.

В усіх випадках ризик аварій на об’єкті підвищеної небезпеки для населення рекомендується вважати абсолютно прийнятним при рівнях:

• територіального ризику Rt ≤ 10-7
• індивідуального ризику Ri ≤ 10-8
• соціального ризику RS ≤ 10-7 чи МD ≤ 10-5

Місцеві органи виконавчої влади з урахуванням особливостей регіону можуть встановлювати інші значення верхнього та нижнього рівнів ризику. Значення верхнього рівня кожного з перерахованих вище критеріїв прийнятного ризику можуть встановлюватися в 100 разів нижчі від їх аналогів, які пов’язані з небезпекою повсякденного життя та ризиком проживання в регіоні (дорожньо-транспортні пригоди, нещасні випадки в побуті, пожежі, вибухи газу тощо).

 

Моделі та методи аналізу ризиків аварій на ОПН

Аналіз сучасних моделей і методів оцінювання ризику та прийняття рішень в умовах невизначеності показав, що різні автори розглядають термін «ризик» порізному. Внаслідок використання різних моделей для формалізації ризику у країнах Європи багато справ із декларування безпеки промислових об’єктів довго перебувають у судах із-за відсутності чіткого визначення терміну «ризик».

Найчастіше з поняттям ризику пов’язують імовірність настання небажаної події.

Так, в законі України «Про об’єкти підвищеної небезпеки» наведено таке визначення ризику: «ризик— ступінь імовірності певної негативної події, яка може відбутися в певний час або за певних обставин на території об’єкта підвищеної небезпеки і (або) за її межами». Таке визначення ризику зводиться до оцінки ймовірності (відносної частоти) реалізації аварії на об’єкті за певний проміжок часу, як правило, за рік. І ризик записують у вигляді

R(A) = P(A), (1)

де R(A) – ризик події А;

Р(А) – імовірність настання небажаної події А.

Для такого трактування ризику його числова оцінка не передбачає розрахунку збитків внаслідок реалізації негативної події. Але, як показує практика, часто ймовір ність негативної події (аварії, катастрофи) мала, проте наслідки від її реалізації дуже значні, що й підтвердила нам аварія на Чорнобильській АЕС.

У Законі України «Про основні засади державного нагляду (контролю) у сфері господарської діяльності» уже наведено таке визначення: «Ризик – кількісна міра небезпеки, що враховує ймовірність виникнення негативних наслідків від здійснення господарської діяльності та можливий розмір втрат від них».

У праці російських фахівців «Методические указания по проведению анализа риска объектов повышенной опасности» дано визначення: «риск аварии— мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий».

За такого визначення для формалізації ризику (R) використовується модель, що пов’язує між собою ймовірність (Р) виникнення негативної події А (аварії, катастрофи) і ймовірну величину можливих наслідків (W) у результаті реалізації цієї події, а саме:

R( A) = P( A) ×W ( A)   (2)

Присутня у цій моделі ймовірність Р(A) чисельно виражає міру можливості здійс- нення тієї чи іншої негативної події А, пов’язаної з невизначеною ситуацією, а ймовірна величина очікуваних наслідків W(A) внаслідок реалізації негативної події А залежить не тільки від можливих втрат, а й від ступеня уразливості об’єкта для події А, тобто

W (А) = V (А)× U (А), (3)

де W(A) – ймовірна величина можливих наслідків реалізації події А;

V(A) – ступінь уразливості об’єкта для події А;

U (А) – умовний повний збиток внаслідок реалізації А.

Таким чином, підставляючи вираз (3) у формулу (2), маємо наступну модель для визначення ризику:

R (А)= P (А)× V(А) × U (А), (4)

де R(А) − ризик (негативної події А);

P (А) − ймовірність реалізації негативної події А;

V (A) − ступінь уразливості об’єкта для події А;

U (A) − умовний повний збиток при реалізації події А.

Отже, на думку авторів, формула (4) є загальною для всіх типів ризиків, які характеризуються своїми масштабами прояву. Але при її практичному використанні у кожному конкретному випадку може виникнути необхідність додаткових досліджень.

На практиці у багатьох випадках необхідно визначити інтегральний ризик – узагальнений показник, який включає комплекс загроз, що можуть реалізуватися при певних умовах і спричинити аварії на заданій території. Тоді ймовірність прояву комплексу загроз визначають за допомогою добутку ймовірностей сумісних подій, а збитки від реалізації цих подій визначають за допомогою результатів детальних досліджень для відносно обмежених територій.

Що стосується методів оцінки ризику, то слід зазначити, що для аналізу небезпеки промислових об’єктів та числової оцінки ризику аварій використовують як кількісні,так і якісні методи аналізу, систематизація яких наведена на рис. 1.

Серед якісних методів найпоширенішими є аналіз видів відмов і наслідків (АВВН) (що відбудеться, якщо...?) та аналіз видів, наслідків і критичності відмов (HAZOP-аналіз).

Останній метод часто є досить ефективним для аналізу небезпеки технологічних процесів.

З метою кількісного оцінювання ймовірності виникнення аварій використовують методи, засновані на моделюванні випадкових процесів виникнення і розвитку аварій, а для оцінки збитків внаслідок реалізації негативних подій часто використовують і детерміністичні методи. Таке комплексне застосування детерміністичних і ймовірнісних методів дає змогу розрахувати ризик аварій на промислових об’єктах.

Серед кількісних методів найбільшого поширення при оцінюванні ризику аварійна ПО набули логіко-ймовірнісні методи, зокрема „дерево подій”, "дерево відмов", „мінімальних шляхів” і „мінімальних перетинів”, а також статистичні методи обробки даних про аварійність технологічних систем. Статистичні методи застосовують за мінімальних припущень, проте вони вимагають великого об’єму статистичної інформації.

Знизити вимоги до необхідного об’єму статистичних даних дозволяє поєднання наявної статистичної інформації та додаткової інформації, у тому числі знань і досвіду експертів. Так, при відсутності статистичних даних про аварії за деякий проміжок часу, для оцінки ймовірності реалізації негативної події використовують такі експертні методи, як метод Делфі, метод аналізу ієрархій, морфологічний аналіз, методи нечіткої логіки тощо. Крім того, розрахунок ризику аварій також проводять із використанням теоретико-ймовірнісного методу, який застосовують для оцінки частот або ймовірностей рідких негативних подій з важкими наслідками, статистика по яких практично відсутня.

 

Рис.1

небезпека ризик аварія

Якісний і кількісний аналіз рівня ризиків

«Всі системи кінець кінців відмовляють: нема нічого абсолютно надійного, ніщо не працює вічно». Спеціаліст з надійності і безпеки повинен виходити з того, що будь-яка система може відмовити і всі свої зусилля повинен сконцентрувати на зменшення частоти відмов до економічного і соціально прийнятного рівня.

Проблеми ризику і людського чинника найбільш детально і обґрунтовано розробляються у галузях з високою ціною помилки при виникненні надзвичайних ситуацій, насамперед в авіації та атомній енергетиці.

Якісна і кількісна оцінка ризиків переважно виконуються за допомогою готових комп’ютерних програм – імовірнісних кодів, які розроблені для проведення імовірнісного аналізу безпеки. Найбільш розповсюдженими з них є коди з використанням моделей дерева подій та дерева відмов.

Першим кроком ймовірнішого аналізу безпеки повинні розглядатися усі вихідні події, що передбачені проектом. При цьому відбувається:

• ідентифікація аварійних послідовностей і визначення їхньої частоти;
• ідентифікація домінуючих елементів в аварійних послідовностях;
• класифікація аварійних послідовностей у стадії ушкодження стадії.

Далі будуються дерева подій і дерева відмов.

Дерева відмов – це логічні представлення ймовірних відмов системи, що можуть відбуватися і приводити до небажаної події. При цьому небажана подія представлена на вершині дерева відмов. Схеми цього дерева точно визначають логічні комбінації базисних подій, що приводять до максимальної відмови – верхньої події. Комп’ютерна програма на основі дерева відмов проводить аналіз системи, визначає мінімальні перетини системи і ймовірність відмови системи. Дерева відмов можуть використовуватися для ідентифікації «слабкості» системи, можуть допомагати розпізнавати взаємозв’язки між подіями і відмовами.

Кількісна оцінка аварійних послідовностей включає наступні кроки:

• зв’язування моделей дерев відмов і послідовностей дерева подій;
• визначення набору мінімальних перетинів для кожної аварійної послідовності;
• кількісна оцінка мінімальних перетинів аварійних послідовностей з даними;
• додавання дій відновлення систем оператором і відмов із загальної причини (якщо немає вже у дереві відмов і моделях логіки дерева подій);
• визначення домінуючих аварійних послідовностей;
• розбивка послідовностей у відповідні стани ушкодження підприємства;
• виконання аналізів чутливості, значимості і невизначеності для аварійних послідовностей.

Імовірнісні аналізи безпеки проводяться для розрахунку ризику від АЕС. При цьому не існує вітчизняних методів обліку можливих помилок оператора, хоча у нас, порівняно з західними установками, менший рівень автоматизації і велике значення для безпеки має «людський чинник». Розрахунки проводяться за методикою США, спираючись на їхні бази даних, що приводить до деякого завищення результатів.

В авіації концепція забезпечення безпеки польотів є основною метою діяльності Міжнародної асоціації цивільної авіації.

Виходячи з теоретичного базису визначення ризику виникнення надзвичайних ситуацій на виробництві і у побуті концепції безпеки одержали визнання у розвинутих країнах світу при рішенні проблем безпеки у суспільстві. Теорія ризику досить повно розроблена для спеціальної техніки і процесів. На жаль, у практику в Україні вона не ввійшла. Існують тільки окремі наукові розробки для атомної енергетики та авіації.

Якісна оцінка наслідків ризиків і частоти відмов проводиться відповідно до міждержавного стандарту (ГОСТ 27.310-95). На основі їх характеристик складається матриця «ймовірність відмови – вагомість наслідків» для ранжування ризиків.

Вагомість наслідків відмов має чотири категорії, вказані у табл. 2.1.

Якісні оцінки відмов показані в табл.2.2. На основі таких оцінок можлива побудова матриць ризику без виконання числових розрахунків, тобто спрощене виконання задач оцінок ризику

 

Таблиця II.1. Шкала категорій вагомості наслідків відмов

Категорія вагомості наслідків відмов Характеристика вагомості наслідків відмов IV Відмова, що швидко і з високою ймовірністю може викликати значний збиток для самого об’єкта і/або навколишнього середовища, загибель або важкі травми людей, не виконання поставленої задачі. III Відмова, що швидко і з високою ймовірністю може викликати значний збиток для самого об’єкта і/або навколишнього середовища, не виконання задачі, але створює знехтувано малу загрозу життю і здоров’ю людей. II Відмова, що може спричинити затримку виконання задачі, зниження готовності й ефективності об’єкта, але не є небезпекою для навколишнього середовища, самого об’єкта і здоров’я людей. I Відмова, що може спричинити затримку виконання задачі, зниження якості функціонування об’єкта, але не є небезпекою для навколишнього середовища, самого об’єкта і здоров’я людей.

 

Матриця «ймовірність відмов – вагомість наслідків» приведена у табл. 2.3. У ній подані показники, що рекомендуються, індекси рівня і критерії критичності за ймовірністю і вагомістю наслідків відмов. При аналізі виділяються чотири групи, яким може бути нанесений збиток від аварії: персонал, населення, навколишнє середовище, матеріальні об’єкти.