Остаточный ресурс или менеджмент риска?

Технический регламент безопасности машин и план мероприятий по его применению утвержден Кабинетом Министров Украины постановлением №632 от 28.08.2013 г. Технический регламент разработан с учетом Директивы Европейского парламента и Совета Европейского Союза 2006/42/ЕС относительно машин и механизмов.
Основная задача этого технического регламента заключается в том, чтобы изготовитель машины определил потенциальные риски при изготовлении и работе машин и принял максимальные усилия по снижению этих рисков. Таким образом, требования регламента, а соответственно и постановления Кабмина, относятся к изготавливаемым машинам, а не к их длительной эксплуатации, тем более к риску работы машин с законченным установленным сроком службы.
К сожалению, в Украине не менее 90% кранов уже отработали установленный срок службы, поэтому необходима разработка и применение регламента обоснования риска эксплуатации таких кранов. При разработке регламента необходимо использовать огромный опыт экспертных организаций и проанализировать требования нормативных документов.

Пункт 7.2.8 Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (далее - Правила) предусматривает, что решение о возможности эксплуатации грузоподъемных кранов и машин с оконченным сроком службы принимается на основании результатов экспертного обследования и внеочередного технического освидетельствования. И сразу мы сталкиваемся с неопределенностью и нечеткостью.
Методики экспертного обследования мостовых, башенных и стреловых самоходных кранов подразумевают, что при положительном заключении эксперта, машина будет безаварийно работать до следующей экспертизы. Однако методики расчета для обоснования такого заключения в Украине нет. К сожалению, даже формальные поверочные расчеты выполнить невозможно потому, что образец паспорта (приложения 5,6 и 7 Правил) предусматривает указание только группы классификации крана и механизмов в целом, а режим нагружения, соответственно числа рабочих циклов, продолжительность использования не указывается (Q и L).
Еще большую неопределенность вызывает запись в формах паспортов кранов: «Срок службы в паспортном режиме», в то время, как режим нагружения не указывается.
Таблицы 1.1 и 1.2 приложения 1 Правил, заимствованные из ИСО 4301/1, даны без пояснений, как это сделано в международном стандарте.
Для напоминания приводим выдержки из ИСО 4301/1, классификация:

«Классификация на практике имеет два применения.
Первое применение классификации позволит покупателю и изготовителю крана прийти к соглашению о режиме работы данного крана. Таким образом, она является договорным и техническим справочным материалом и ее не используют для проектирования.
Второе применение классификации позволяет проектировщику на ее основе анализировать проект и доказать, что проектируемый кран может работать в течение определенного срока службы при определенных условиях эксплуатации, установленных для данного вида использования».

Ни ИСО 4301/1, ни Правила не предлагают принять группы классификации в качестве обоснования расчета ресурса.
Вообще, Правила не требуют расчета остаточного ресурса машин с оконченным сроком службы. Пункт 3.2 Правил требует, чтобы риски обслуживающего и ремонтного персонала были исключены или сведены к минимуму за счет выполнения предупредительных мероприятий, направленных на исключение прогнозируемых рисков.
Дальнейшее изложение обосновывает предложение разработки технического регламента менеджмента риска работы крана с оконченным сроком службы.
Регламент должен быть разработан на основании:

ДСТУ EN 1050:2003. Принципы оценки риска,

ISO 31000-2010. Менеджмент риска. Принципы и руководства,

ISO/IEC 31010:2009. Менеджмент риска. Методы оценки риска,

ISO 73:2009. Менеджмент риска. Термины и определения.

Единственный стандарт Украины по рискам – ДСТУ EN 1050-2003 не предполагает изложение конкретных методов анализа опасностей и оценки риска.
Последние публикации в журнале «Промислова безпека» представляют обзоры методик европейских стандартов оценки рисков, которые ничего общего не имеют с оценкой риска работы крана с законченным сроком службы.
Так, например, рассмотрен стандарт 18001:2007 Система управления гигиеной и охраной труда (OHSAS), он также ничего общего не имеет с оценкой риска эксплуатацией машин.
Термин «Риск» определяется в международном стандарте как следствие влияния неопределенности на достижение поставленных целей. В нашей интерпретации по отношению к оценке безопасности работы крана:

1. Под следствием влияния неопределенности понимается количественная оценка возможного неблагоприятного события на кране, учитывающая техническое состояние его элементов и человеческий фактор.

2. Неопределенность - это частичное отсутствие информации о кране, состоянии его элементов, обслуживании, квалификации персонала.

Известно, что предположение о необходимости определения остаточного ресурса как расчета усталости, трещиностойкости металлоконструкций, являющихся основным элементом крана, возникло сорок лет назад. Для оценки безопасности подъемных сооружений с истекшим сроком службы Госгортехнадзор СССР письмом № 06-27/54 от 15.03.1976 г. предписал владельцам таких объектов проводить обследование металлоконструкций комиссиями, специально созданными на предприятиях с целью определения возможности дальнейшей эксплуатации. Однако аварийность на кранах продолжала оставаться высокой. При этом, как правило, на объектах, на которых происходили аварии, имелись заключения комиссии об их удовлетворительном техническом состоянии.
Громадные усилия и средства потрачены, чтобы понять поведение материала на атомном уровне. Однако необходимо признать, что в настоящее время поведение конструкционных материалов в лабораторных (не говоря уже об эксплуатационных) условиях познано не настолько хорошо, чтобы основывать прогноз ресурса и риска на фундаментальных физических законах. Это подтверждается гипотезой о металле как о сплошной среде, интерпретации трещин как вытянутого эллипса, упрощенными формулами расчета резьбы, шлицев, сварных швов. Все это еще раз доказывает, что определение риска выхода из строя узлов, деталей имеет нечеткий, расплывчатый характер и не может быть описан четкими математическими формулами.
Обобщенная оценка риска (или степень риска) аварии должна основываться на результатах анализа неопределенности и точности полученных результатов. Как правило, основными источниками неопределенностей является неполнота информации по надежности оборудования и человеческим ошибкам, принимаемым предположениям и допущениям используемых моделей аварийного процесса. Чтобы правильно интерпретировать результаты оценки риска, необходимо понимать характер неопределенностей и их причины. Источники неопределенности следует идентифицировать (например, «человеческий фактор»). Таким требованиям должен соответствовать технический регламент менеджмента риска работы крана с оконченным сроком службы.
Все системы, в конце концов, отказывают: никакой кран не является совершенно надежным, никакой кран не работает вечно, абсолютная надежность недостижима. Поэтому надо сконцентрировать усилия на уменьшении частоты отказов, предупреждении возникновения аварийных ситуаций.
В связи с тем, что число повторных экспертных обследований по действующим методам не ограничено, то понятие «остаточный ресурс» стало совсем загадочным, потому что от года к году он подрастает.
Оценку состояния, предсказание будущего такой сложной системы как кран, особенно с длительным сроком эксплуатации, нельзя выполнить при помощи расчетов по каким-либо формулам. Чем сложнее кран и чем дольше он эксплуатируется, тем менее достоверно можно предсказать его будущее.
Все методики определения остаточного ресурса предполагают, что циклическая долговечность и трещиностойкость подчиняются строгим законам, кран работает строго в одном из четырех режимов нагружения, и результаты испытаний стандартных образцов переносятся на предсказание поведения конструкций, что совсем не соответствует действительности.
В то же время последние 50 лет надежность технических систем в химической промышленности, атомной энергетике, самолетостроении оценивается риском аварий, никто не определяет «остаточный ресурс».

Выводы:
В паспортах кранов указывать режим нагружения крана в целом и механизмов.
Разработать и применить регламент менеджмента риска кранов с законченным установленным сроком службы.
Менеджмент риска кранов с законченным сроком службы выполнять при экспертном обследовании с учетом человеческого фактора.
На всех зарегистрированных в Госгорпромнадзоре кранах установить регистраторы рабочих параметров.
Разработать прибор предупреждения аварий.

Литература
«Подъемные сооружения. Специальная техника»: «Обоснование безопасности эксплуатации кранов» (№11, 2010 г.), «Неопределенность риска аварий» (№2, 2011 г., №4, 2011 г.), «Еще раз о причинах крановых ЧП» (№3, 2012 г.), «Еще раз об аппарате предупреждения аварии» (№7-8, 2012 г.), «Другая математика» (№1, 2013 г.), «Методика анализа риска» (№2, 2013 г.), «Риск-анализ крана» (№8-9, 10, 2014 г.).
Н.Н. Андриенко, В.Л. Корень «Оценка рисков при эксплуатации кранов». «Охрана труда» (№11, 2013 г.).
Н.Н. Андриенко, В.Л. Корень «Риск-анализ крана. Проблемы анализа риска» (том 11, 2014 г., №2).


Авторы:

Н.Н.АНДРИЕНКО, председатель правления НТА «Подъемные сооружения», 
г. Одесса

В.Л.КОРЕНЬ, инженер, НТА «Подъемные сооружения»