Безопасность
Барьеры
безопасности для предотвращения, контроля
или
смягчения нежелательных событий
Н.Н. Андриенко, профессор, председатель
правления
В.Л. Корень, главный
специалист НТА «Подъемные сооружения»,
г. Одесса
На
прошедшей в Одессе в июне 2017
г . конференции «Системный подход в управлении
безопасностью подъемной техники и устройств» подчеркивалось, что действия по
либерализации технических и регуляторных
барьеров зачастую затрагивают и барьеры безопасности, что фактически и
происходит в сфере подъемных сооружений. В этой связи представляется актуальным
рассмотрение концепции барьеров безопасности.
Некоторые
термины и определения [1], [2]
Барьер
(barier): мероприятия, направленные на снижение вероятности
(неопределенности) реализации потенциальной опасности и уменьшения её
последствий.
Примечание: барьеры могут
быть физическими (материалы, защитные устройства, экраны, перегородки и т.д.)
или нефизические (процедуры, инспекции, обучение, тренировки и т.д.).
Примеры
барьеров безопасности кранов:
- физические, к которым относятся ограничители
грузоподъемности, концевые выключатели рабочих движений, блокировки, упоры и
.т.д.
- нефизические, в том числе расчеты, правила,
руководства по монтажу и эксплуатации, предупреждающие надписи и т.д.
Эскалация (опасности) (eskalation):
распространение воздействия опасного события на оборудование или на другие
площади, вызывающие увеличение его последствий.
Дерево событий
(анализ дерева событий); ЕТА (event
tree
analysis):
Деревовидная диаграмма,
отображающая возможные альтернативные сценарии эскалации опасности, которые
могут реализоваться в результате конкретного опасного события.
Примечание:
Анализ
дерева событий может быть использован для определения вероятности
(неопределенности) или частоты возникновения последствий, вызванных опасным
событием.
Дерево отказов
(анализ дерева отказов); FTA
(fault
tree
analysis):
Деревовидная диаграмма,
основанная на логическом построении «и/или», обычно применяемая для
идентификации альтернативных последовательностей отказов оборудования и ошибок
человека-оператора, которые приводят к отказам системы или возникновения
опасных событий.
Примечание:
Если
известны вероятности (неопределенность) отказов и ошибок на уровне элементов,
то дерево отказов позволяет вычислить вероятность (неопределенность) или
частоту отказов системы.
Среди
множества различных методов анализа и оценки риска для сложных технических
систем (конечно, краны являются такими системами) наибольший интерес
представляют:
−
анализ дерева событий (ЕТА);
−
анализ дерева отказов (FTA);
−
анализ диаграмм «галстук-бабочка».
Каждый
из этих методов реализуется путем построения графических схем. На выбор метода
влияют различные факторы, такие как доступность ресурсов, характер и степень
неопределенности данных и информации, сложность метода и др.
Для
иллюстрации идеологии барьеров безопасности может быть использован метод
анализа диаграмм «галстук-бабочка», который представляет собой схематический
способ описания и анализа пути развития опасного события от причин до последствий.
Данный метод сочетает исследование причин события с помощью дерева неисправностей и анализ
последствий с помощью дерева событий.
Однако основное внимание метода
«галстук-бабочка» сфокусировано на барьерах между причинами и опасными
событиями – с одной стороны, и опасными
событиями и последствиями – с другой стороны. На рис.1 представлен пример
диаграммы «галстук-бабочка» в общем виде.
Рис.
1. Пример графической схемы возникновения
и развития аварии с применением диаграммы «галстук-бабочка»
Для проведения подробного детального
анализа риска с учетом многовариантности и различных сочетаний причин
возникновения конечного события и его последствий, а также для разработки
средств управления – барьеров безопасности, целесообразно использовать совокупность
указанных методов.
Барьеры
безопасности – эффективное управление риском аварии
Накопленный негативный опыт аварий
свидетельствует о том, что обеспечение безаварийной работы является важнейшей
задачей при проектировании, изготовлении и эксплуатации подъемных устройств.
Выявление особенностей наиболее типичных сценариев аварий показало, что
обеспечение безопасности персонала и оборудования достигается путем
эффективного управления риском.
Снижение уровня риска аварии
осуществляется за счет проведения системного анализа причин и условий развития
аварии подъемных сооружений, прогнозирования их последствий и разработка новых
барьеров безопасности.
Научно-технической ассоциацией «Подъемные
сооружения» предложены к внедрению
барьеры безопасности, отвечающие вызовам нашей реальности и международным
стандартам.
1.
Регламент менеджмента риска подъемных сооружений
с
оконченным сроком службы [3]
Регламент
разработан на основании ISO 31000:2009. Менеджмент риска. Принципы и
руководство.
Субъекты
хозяйствования, у которых эксплуатируются подъемные сооружения с законченным
сроком службы, сталкиваются с внутренними и внешними факторами и взаимодействиями, которые порождают
неопределенность в отношении обеспечения безопасности, как самих подъемных
сооружений, так и безопасности обслуживающего,
ремонтного персонала, потребителей и окружающей среды.
Влияние
такой неопределенности на цели субъекта
хозяйствования и есть «риск», мера опасности.
Вся
деятельность субъекта хозяйствования включает в себя риск. Субъект хозяйствования осуществляет
риск-менеджмент состояния подъемных сооружений с законченным сроком службы с
учетом человеческого фактора для уменьшения риска их эксплуатации до
допустимого уровня.
Настоящий
регламент подробно описывает этот систематический и логический процесс и устанавливает
принципы для эффективного менеджмента риска.
Регламент
рекомендует объектам хозяйствования, эксплуатирующим подъемные сооружения с
оконченным сроком службы, разработать, внедрить и постоянно улучшать
инфраструктуру для интегрирования процесса менеджмента риска подъемных
сооружений в общее управление, стратегию, планирование, отчетность, политику,
ценности и культуру.
В
настоящем регламенте используются оба выражения: «менеджмент риска» (“risk management”)
и «управление риском» (“management risk ”). В дальнейшем предпочтение отдается термину
«управление риском».
Управление
риском дает возможность субъекту хозяйствования:
-
повышать возможность свести к минимуму риски обслуживающего и ремонтного
персонала подъемных сооружений с оконченным сроком службы;
-
поддерживать результативный менеджмент;
-
осознавать необходимость идентификации и воздействия на риски по всему субъекту
хозяйствования;
-
улучшить идентификацию возможностей и угроз;
-
отвечать соответствующим законодательным и нормативно-правовым актам;
-улучшать
управление;
-
укреплять доверие заинтересованных сторон;
-
эффективно распределять и использовать ресурсы для воздействия на риск;
-
повышать уровень безопасности, здоровья и защиты окружающей среды;
-
сводить к минимуму потери;
-
улучшить обучение в субъекте хозяйствования;
-
повышать стабильность субъекта хозяйствования.
В
регламенте использованы положения стандартов:
ДСТУ
EN 1050:2003. Безпечність
машин. Принципи оцінювання ризику;
ISO 31000:2009. Risk management.-Principles and quidеlines. Менеджмент
риска. Принципы и руководства).
2.
Система мониторинга и управления риском кранов [4]
Количество
кранов с оконченным сроком службы превышает 90%.
Вся
документация, связанная с эксплуатацией кранов, включая осмотры перед каждой
сменой, выполняется на бумажных носителях, вручную. Такая система не позволяет
представить общую картину состояния кранового парка Украины, затрудняет
получение достоверной информации о конкретном кране, его элементах, выполнения
надлежащим образом функций персоналом, обслуживающим кран. Назрела
необходимость в создании системы постоянного наблюдения за состоянием кранов и
каждого крана в отдельности (с оконченным сроком службы). Решить эту проблему
может представление документации технического состояния крана и его
обслуживания в электронном виде, что позволило бы постоянно наблюдать,
оценивать и прогнозировать работу кранов с оконченным сроком службы в режиме
реального времени (Online
doсumentation).
Для
приближения такого «светлого будущего» предлагается проект технического задания
(ТЗ) на опытно-конструкторские работы (ОКР) по созданию системы мониторинга и
управления риском кранов (МУРК). Мониторинг и риск, т.е. системы наблюдений,
оценки и прогноза опасности вошли во все
области нашей деятельности, например АЭС, банковские кредиты, техническое
состояние зданий, экологии, заболеваемости взрослых и детей, транспорт,
качество образования, залоги в банке и кредиты и т.д. и т.д.
Мониторинг
и управление риском кранов – это систематический сбор и обработка информации о
техническом состоянии элементов крана, выполнения персоналом возложенных на
него функций и принятия конкретных решений для обеспечения принятия
своевременных превентивных мер по уменьшению риска крана до допустимых
пределов.
МУРК
должна стать новой информационной технологией контроля и управления
безопасностью, компьютерной системой с программным обеспечением, которой удобно
пользоваться (Risk
Watcher).
Система
мониторинга и управления рисками кранов с оконченным сроком службы должна
состоять из следующих блоков:
−
оперативного для конкретного крана;
−
долговременного хранения и обработки информации о конкретном кране;
−
долговременного хранения и обработки информации для группы кранов или в территориальном
органе Гоструда;
−
математического, информационно-лингвистического и программного обеспечения.
Каждый
блок должен состоять из отдельных модулей с программным обеспечением обработки
информации.
3.
Аппарат предупреждения аварии
Для уменьшения
риска аварий предлагается создание аппарата предупреждения аварий (АПА),
который должен соединяться с аппаратом регистрации параметров (АРП). В
настоящее время АРП («черный ящик») используется только для расчета
фактического режима нагружения и определения перегрузки после аварии.
АПА должен
устанавливаться на кранах, которые отработали нормативный срок и на которых
имеется АРП.
Вследствие того,
что большинство проблем возникновения риска аварии имеют «человеческий фактор»,
нельзя их описать строгими математическими формулами.
Основной тезис
создания АПА заключается в отказе только от количественного анализа, который
теперь предусматривает в основном прогноз многоцикловой прочности и живучести
металлоконструкций. В дополнение к количественному анализу используются:
− так называемые
«лингвистические переменные»;
− отношения
между переменными описываются с помощью нечетких высказываний;
− сложные
отношения описываются с помощью нечетких алгоритмов.
Опираясь на
лингвистические переменные и нечеткие алгоритмы, получим приближенные и в то же
время эффективные способы определения риска аварии крана, которые настолько
сложны, что не поддаются точному математическому анализу. При этом используется
принцип несовместимости: чем сложнее система, тем менее точно мы способны дать
точные суждения о ее поведении.
При определении
риска аварии крана точность и практический смысл этой точности становятся
исключающими друг друга характеристиками. Чем более точными и сложными
формулами описывается риск аварии, тем менее достоверны сведения о величине
этого риска.
Создание
аппарата предупреждения аварии поможет в решении проблем человек-машина,
команда крановщика-кран.
Команда
крановщика в нашей трактовке – это машинист, стропальщик, ремонтники, ИТР по
надзору, ответственные за содержание крана в исправном состоянии и
ответственные за безопасное производство работ, эксперты.
Риск аварии
рассматривается с новой точки зрения.
Для уменьшения риска аварии в логике прибора используется понятие
лингвистической переменной и нечетких множеств (лингвистика – наука о языке, языкознание).
Теория,
разработанная профессором из университета Беркли Л.А. Заде, содействует в нашем
случае решению практических задач, недоступных обычному формализму теории
вероятностей, случайных процессов, инженерным дисциплинам. Теория Л.А. Заде
позволяет описать поведение и риск аварии сложной системы «человек-кран»,
которые зависят не только от конструкции как совокупности деталей, но и от
знаний и опыта человека (крановщика, стропальщика, механика, слесаря, эксперта).
Предлагаемая
идеология прибора лежит за пределами протоптанных тропинок приборов
безопасности, которые только запрещают, ограничивают предельные движения и
допустимые нагрузки или запоминают уже выполненные операции.
Новый подход
должен послужить стартом для разработки прибора уменьшения риска аварии с
учетом человеческого фактора.
Предлагаемая
схема работы аппарата предупреждения аварии:
− введение в
блок обработки данных сведений из паспорта крана о режимах нагружения, времени
работы крана с момента ввода в эксплуатацию. Периодичности проведения ТО,
механические характеристики материала металлоконструкций, скорости механизмов и
т.п. Сведения о крановщике, квалификации ИТР, проведенных ремонтах, результатах
экспертных обследований, сроков следующих обследований и освидетельствований;
− при ежесменном
осмотре, используя переносную часть прибора, машинист заносит сведения о
результатах осмотра перед началом работы в соответствии с указаниями,
аналогичными «Вахтенному журналу крановщика». Аналогичные сведения вносят ИТР в
соответствии с должностными инструкциями, включая сведения о выдаче ППР,
квалификации стропальщика.
Переносная часть
присоединяется к блоку обработки данных для съема полученных при осмотре крана
сведений. В БОД сравниваются поступившие сведения с допустимым риском аварии,
выходу из строя элементов крана, скорости развития трещин и т.д., производится
расчет фактических режимов нагружения крана и механизмов в предположении, что в
предыдущее время кран работал в таком режиме, как в момент обработки сведений.
Переносной
прибор аппарата предупреждения аварии фиксирует сведения степени принадлежности
μi (yi) элементов крана yi к возможной
аварии. После чего в приборе производится определение μiо (yi)
и передача этих данных в блок обработки данных (БОД).
В БОД
производится по каждой введенной позиции определение величины риска аварии с
использованием операции изменения четкости и сравнения ее величины с предельным
значением μ (yi) = 0,3 – 0,4.
Различные
подходы к идеологии барьеров безопасности даны в статье А.С. Жукова «Барьеры
безопасности: понятие, классификация, концепции» [5]. Ниже приведена аннотация
этой статьи.
Приводится
анализ литературы в области промышленной безопасности, посвященной барьерам
безопасности. Показана история возникновения концепции барьеров безопасности,
уходящая корнями в лекции по анализу опасностей (HAZAN)
Квинслендского университета (Австралия), где в 1979 г . впервые появилась
диаграмма «галстук-бабочка». В 1990-х годах Royal Dutch Group адаптировала
метод «галстук-бабочка» как стандарт компании в области анализа и управления
рисками. В результате концепция барьеров безопасности получила широкое
распространение. В основе различных применяемых
методов лежат базисные понятия
«барьер безопасности», «барьерная функция», «барьерная система» (Рис. 2). Использование концепции барьеров безопасности
должно основываться на описании различных типов барьерных систем и барьерных
функций - на их классификации.
Барьеры безопасности:
базисные понятия
|





Барьеры безопасности
– физические и (или) нефизические методы и средства, предназначенные для
предотвращения, контроля или смягчения нежелательных событий, аварий,
несчастных случаев
|
|
Барьерная функция –
деятельность или действие,
направленное на предотвращение, контроль или смягчение
нежелательных событий или аварий
|
|
Барьерная система –
совокупность элементов,
которые спроектированы для исполнения
барьерной функции. Барьерная система описывает, каким образом
барьерная функция реализуется
|
Рис. 2 Барьеры безопасности:
базисные понятия
Концепция
барьеров безопасности нашла отражение в ряде полуколичественных методов анализа
риска. Их особенность – возможность оценки
влияния существующих на объекте организационных, технических и других
методов и средств защиты (барьеры
безопасности) на процессы возникновения, развития и эскалации аварий на опасных
производственных объектах, а также на их последствия. Также важный вопрос для
правильного понимания и применения концепции – классификация барьеров
безопасности. Классифицировать барьеры безопасности можно в зависимости от их
расположения в системе, выполняемых ими функций или эффективности. В статье
приводятся основные, наиболее распространенные способы классификации барьеров
безопасности. Показаны различия в существующих подходах к их классификации.
Приведен краткий сравнительный анализ зарубежных методик, использующих термин
«барьер безопасности».
Заключение
Группа методов
полуколичественного анализа риска, использующая понятие «барьеры безопасности»,
позволяет не только учесть существующие на объекте организационные и
технические методы и средства защиты, предназначенные для предотвращения,
контроля или смягчения аварий и других нежелательных событий, в процессе
анализа риска, но также и оценить их эффективность функционирования. Однако
возможность применения данных методик для оценки необходимости и
достаточности организационных и
технических методов и средств защиты (существующих на объекте и проектируемых)
требует более детального рассмотрения, в основе которого должно лежать
понимание концепции и терминологии данных методов, а также классификация
барьеров безопасности.
Литература
1.
ISO
17776:2000. Руководящие указания по выбору методов и средств идентификации
опасностей и оценки риска для установок по добыче нефти и газа из морских
месторождений.
2.
ISO
/ IЕС 31010:2009. Менеджмент риска. Методы оценки риска.
3.
Андриенко
Н.Н., Голомовзый Е.Н., Корень Е.Л. Регламент менеджмента риска
подъемные сооружений с оконченным сроком службы. «Подъемные сооружения. Специальная техника», №№
5-6, 2015г.
4.
Андриенко
Н.Н., Голомовзый Е.Н., Корень Е.Л. Система
мониторинга и управления риском кранов – «Подъемные сооружения. Специальная
техника», № 4, 2017г.
5.
Жуков
И.С., Барьеры безопасности: понятие, классификация, концепции. «Безопасность
труда в промышленности», № 5, 2017г.
Немає коментарів:
Дописати коментар