Анализ управления рисками методом барьерных диаграмм

 

 

 

 

 

 

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АНАЛИЗА РИСКА

 

При выборе и применении методов анализа риска рекомендуется  придерживаться следующих требований:

- метод должен быть  научно обоснован и соответствовать  рассматриваемым опасностям;

- метод должен давать  результаты в виде, позволяющем  лучше понять формы реализации  опасностей и наметить пути  снижения риска;

- метод должен быть  повторяемым и проверяемым.

На стадии идентификации  опасностей рекомендуется использовать один или несколько из перечисленных  ниже методов анализа риска:

- "Что будет, если...?";

- проверочный лист;

- анализ опасности и  работоспособности;

- анализ вида и последствий  отказов;

- анализ "дерева отказов";

- анализ "дерева событий";

- соответствующие эквивалентные  методы.

 

2.1 Характеристика основных методов, рекомендуемых для проведения анализа риска.

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

Результатом проверочного листа  является перечень вопросов и ответов  о соответствии опасного производственного  объекта требованиям промышленной безопасности и указания по их обеспечению. Метод проверочного листа отличается от "Что будет, если...?" более обширным представлением исходной информации и представлением 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), нетрудоемки (результаты могут быть получены одним специалистом в течение одного дня) и наиболее эффективны при исследовании безопасности объектов с известной технологией.

2. "Анализ вида и  последствий отказов" (АВПО) применяется  для качественного анализа опасности рассматриваемой технической системы.

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 какое было бы воздействие отказа на техническую систему.

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. Определение параметров критичности необходимо для выработки рекомендаций и приоритетности мер безопасности.

Результаты анализа представляются в виде таблиц с перечнем оборудования, видом и причин возможных отказов, частотой, последствиями, критичностью, средствами обнаружения неисправности (сигнализаторы, приборы контроля и т.п.) и рекомендациями по уменьшению опасности.

Систему классификации отказов  по критериям вероятности - тяжести  последствий следует конкретизировать для каждого объекта или технического устройства с учетом его специфики.

Ниже (таблица 1) в качестве примера приведены показатели (индексы) уровня и критерии критичности по вероятности и тяжести последствий отказа. Для анализа выделены четыре группы, которым может быть нанесен ущерб от отказа: персонал, население, имущество (оборудование, сооружения, здания, продукция и т.п.), окружающая среда.

Категории (критичность) отказов:

- "А" - обязателен количественный  анализ риска или требуются  особые меры обеспечения безопасности;

- "В" - желателен количественный  анализ риска или требуется  принятие определенных мер безопасности;

- "С" - рекомендуется проведение качественного анализа опасностей или принятие некоторых мер безопасности;

- "Д" - анализ и принятие  специальных (дополнительных) мер  безопасности не требуется.

Методы АВПО, АВПКО применяются, как правило, для анализа проектов сложных технических систем или  технических решений. Выполняется  группой специалистов различного профиля (например, специалист по технологии, химическим процессам, инженер - механик) из 3 - 7 человек в течение нескольких дней, недель.

 

Таблица 1 – Матрица "вероятность - тяжесть последствий"

 

Частота возникновения  отказа 1 / год		Тяжесть последствий отказов
		катастрофи-  ческий отказ	крити-  ческий  отказ	некрити-  ческий    отказ	отказ с прене-  брежимо малыми  последствиями
Частый отказ	> 1	А	А	А	С
Вероятный      отказ	1 -      1E(-2)	А	А	В	С
Возможный      отказ	10E(-2)  -        1E(-4)	А	В	В	С
Редкий         отказ	1E(-4)   -        1E(-6)	А	В	С	Д
Практически    невероятный    отказ	<        1E(-6)	В	С	С	Д

 

3. В методе "Анализ опасности  и работоспособности" (АОР) исследуется  влияние отклонений технологических  параметров (температуры, давления  и пр.) от регламентных режимов  с точки зрения возможности  возникновения опасности. АОР  по сложности и качеству результатов  соответствует уровню АВПО, АВПКО.

В процессе анализа для  каждой составляющей опасного производственного объекта или технологического блока определяются возможные отклонения, причины и указания по их недопущению. При характеристике отклонения используются ключевые слова "нет", "больше", "меньше", "также 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 параметрами  (температуры, давления, расхода);

"ТАКЖЕ КАК" - появление  дополнительных компонентов (воздух, вода, примеси);

"ДРУГОЙ" - состояние,  отличающееся от обычной работы (пуск, остановка, повышение производительности и т.д.);

"ИНАЧЕ ЧЕМ" - полное  изменение 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 (Таблица 1).

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

4. Практика показывает, что  крупные аварии, как правило, характеризуются комбинацией случайных событий, возникающих с различной частотой на разных стадиях возникновения и развития аварии (отказы оборудования, ошибки человека, нерасчетные 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 "деревьев событий".

При анализе "деревьев отказов" (АДО) выявляются комбинации отказов (неполадок) оборудования, инцидентов, ошибок персонала  и нерасчетных внешних (техногенных, природных) воздействий, приводящих к  головному событию (аварийной ситуации). Метод используется для анализа возможных причин возникновения аварийной ситуации и расчета ее частоты (на основе знания частот исходных событий). При анализе дерева отказа (аварии) рекомендуется определять минимальные сочетания событий, определяющие возникновение или невозможность возникновения аварии.

Анализ "дерева событий" (АДС) - 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 условную вероятность конечного события (например, аварии с разгерметизацией оборудования с горючим веществом в зависимости от условий могут развиваться как с воспламенением, так и без воспламенения вещества).

5. Методы количественного  анализа риска, как правило,  характеризуются расчетом нескольких  показателей риска и могут включать один или несколько вышеупомянутых методов (или использовать их результаты). Проведение количественного анализа требует высокой квалификации исполнителей, большого объема информации по аварийности, надежности оборудования, проведения экспертных работ, учета особенностей окружающей местности, метеоусловий, времени пребывания людей в опасных зонах и других факторов.

Количественный анализ риска  позволяет оценивать и сравнивать различные опасности по единым показателям и наиболее эффективен:

- на стадии проектирования  и размещения опасного производственного  объекта;

- при обосновании и  оптимизации мер безопасности;

- при оценке опасности  крупных аварий на опасных  производственных объектах, имеющих  однотипные технические устройства (например, магистральные трубопроводы);

- при комплексной оценке  опасностей аварий для людей,  имущества и окружающей природной среды.

6. Рекомендации по выбору  методов анализа риска для  различных видов деятельности  и этапов функционирования опасного  производственного объекта представлены ниже (таблица 2).

- "0" - наименее подходящий  метод анализа;

- "+" - рекомендуемый  метод;

- "++" - наиболее подходящий  метод.

Методы могут применяться  изолированно или в дополнение друг к другу, причем методы качественного  анализа могут включать количественные критерии риска (в основном, по экспертным оценкам с использованием, например, матрицы "вероятность - тяжесть последствий" ранжирования опасности). По возможности полный количественный анализ риска должен использовать результаты качественного анализа опасностей.

 

 

 

 

 

Таблица 2 – Рекомендации по выбору методов анализа риска.

Метод	Вид деятельности
	Размещение  (предпроектные работы)	Проекти-  рование	Ввод /  вывод   из эк-  сплуа-  тации	Эксплу-  атация	Рекон-  струк-  ция
Анализ "Что будет,      если...?"	0	+	++	++	+
Метод проверочного      листа	0	+	+	++	+
Анализ опасности и      работоспособности	0	++	+	+	++
Анализ видов и          последствий отказов	0	++	+	+	++
Анализ деревьев         отказов и событий	0	++	+	+	++
Количественный          анализ риска	++	++	0	+	++

 

2.2 Метод барьерных диаграмм

В целях совершенствования  анализа «дерева событий» предлагается метод барьерных диаграмм.

Цель построения барьерных  диаграмм состоит в том, чтобы  дать возможность четкого рассмотрения сложной последовательности событий, которые могли бы привести к аварии. На диаграммах изображаются последовательности событий, которые могут происходить наиболее часто или те, которые могут вызвать серьезные последствия. Это позволяет определить «слабые» места, где необходимо установить дополнительные защитные меры. Барьерные диаграммы могут быть использованы в качестве основы для определения уровня безопасности технической системы и насколько этот уровень приемлем.

Барьерные диаграммы иллюстрируют последовательность возможного развития аварии. На диаграмме  показываются ошибки и отклонения, которые могут вызвать аварию. Они сопровождаются изображением альтернативных путей развития аварии и к каким  окончательным последствиям это  может привести. На диаграмме также показываются защитные меры (барьеры), которые предназначены для предотвращения дальнейшего развития неблагоприятных обстоятельств.