Оценка состояния аварийноопасности производственных объектов

,

д-р. техн. наук, начальник отдела прогнозирования ЧС и управления рисками КарНИИПБ

,

канд. техн. наук, зав. НИЛ «Инженерная защита и управление рисками» КарНИИПБ

Оценка состояния аварийноопасности производственных объектов

Карагандинский научно-исследовательский институт промышленной безопасности филиал АО «ННТЦПБ» МЧС РК (далее КарНИИПБ), в рамках выполнения госбюджетной НИР разрабатывает компьютерную систему мониторинга классов опасности промышленных предприятий (КСМ), основной задачей которой является проведение оценки класса опасности промышленных предприятий с учетом общего уровня опасности, аварийноопасности, травмоопасности и вредности условий труда производственного объекта.

Разработка системы КСМ ведется на примере горнодобывающих предприятий Республики Казахстан, которые представляют собой многофакторную структурно сложную техническую систему с наличием большого числа источников опасности, являющихся причиной аварий, производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Для установления уровня аварийноопасности производственного объекта в структуре КСМ предусмотрен модуль «Аварийнооопасность», который позволит провести оценку состояния аварийноопасности, уровня риска аварий и определить класс аварийноопасности промышленного предприятия.

Риск аварий в данном модуле представляется как сочетание двух элементов. Первая составляющая риска характеризует вероятность возможности возникновения такого события как авария.

Вторая составляющая выражает последствия, к которым может привести авария, то есть материальные, людские потери и т. д. Задача оценки риска аварии состоит в решении этих двух составляющих.

В качестве первой составляющей принят показатель опасности аварии, который является количественно рассчитанной по установленным критериям возможностью того, что авария произойдет.

Возможность возникновения аварии зависит от множества ряда факторов человеческого, природного, технического, технологического характера. Для определения показателя опасности аварий предлагаются многофакторные математические модели следующего вида:

                                               (1)

где хi – факторы, влияющие на возникновение аварии.

Для расчета показателей опасности аварий характерных для горнодобывающих предприятий Республики Казахстан  были разработаны следующие многофакторные математические модели:

– обрушение кровли и боков выработки;

– взрыв пылегазовой смеси;

– пожары эндогенные и экзогенные;

– разрушение бортов и уступов;

– затопление выработок;

– проявление динамических и газодинамических явлений.

Так, например, многофакторная модель показателя опасности «разрушения бортов и уступов» для угольных разрезов имеет следующий вид:

,                (2)

где х1 – отметка о группе пород, слагающих борт;

х2 – отметка о наличии прослоев слабых глинистых пород;

х3 – отметка о наличии несоответствия углов откоса бортов, уступов проектным (паспортным) данным;

х4 – отметка о наличии нарушений технологического процесса;

х5 – отметка о наличии водоносных горизонтов, водоемов, открытых и подземных водотоков в близи карьера;

х6 – отметка о наличии геологического нарушения;

х7 – отметка о степени трещиноватости пород;

х8 – отметка о глубине карьера;

х9 – отметка об эффективности дренажных сооружений, системы водоотлива и др. сооружений для отвода воды.

Формула (2) позволяют оценить степень опасности разрушения бортов и уступов по следующему набору критериев:

ЕСЛИ Группа, пород слагающих борт = {1 ИЛИ 2 ИЛИ 3 ИЛИ 4 ИЛИ 5 класс}

И Наличие прослоев слабых глинистых пород = {есть ИЛИ нет}

И Наличие несоответствия углов откоса бортов, уступов проектным (паспортным) данным = {есть ИЛИ нет}

И Наличие нарушений технологического процесса = {есть ИЛИ нет}

И Наличие водоносных горизонтов, водоемов, открытых и подземных водотоков в близи карьера = {есть ИЛИ нет}

И Наличие геологического нарушения = {ведение работ вне зоны геологического нарушения ИЛИ приближение к зоне геологического нарушения ИЛИ ведение работ в зоне геологического нарушения}

И Степень трещиноватости пород = {чрезвычайно трещиноватые ИЛИ сильнотрещиноватые ИЛИ среднетрещиноватые ИЛИ малотрещиноватые ИЛИ практически монолитные}

И Глубина карьера = {от 0 до 400 м и выше}

И Эффективность дренажных сооружений, системы водоотлива и др. сооружений для отвода воды = {от 0 до 100%},

ТО показатель опасности разрушения бортов и уступов на данном участке = {от 0 до 10}.

Многофакторные модели риска аварий позволяют определить количественные значения показателей опасности, как для отдельных производственных участков, так и для предприятия в целом, на основании которых определяется класс опасности (по аварийности) промышленного предприятия.

В процессе математического моделирования показателей опасности аварии для определения количественного ранжирования факторов по степени их влияния был использован метод экспертных оценок.

Рассчитанные значения показателей опасности аварий сравнивается по шкале (см. таблицу 1) и определяется степень опасности аварий. Показатель опасности аварии изменяется от 0 до 10, нулевой показатель свидетельствует об отсутствии опасности аварии, а значение 7 и более – о высокой опасности аварии.

Таблица 1 – Шкала для определения степени опасности аварии на производственном объекте

№ п/п	Интервалы показателя опасности аварии	Степень опасности аварии
1	0	Отсутствует
2	от 0 до 2	Незначительная
3	от 2 до 3	Низкая
4	от 3 до 5	Средняя
5	от 5 до 7	Значительная
6	от 7 и более	Высокая

Второй составляющей риска аварий является показатель тяжести аварии, который характеризуется степенью уязвимости людей на производственном объекте (как участке, так и предприятии в целом) и возможным количеством потерпевших в результате возникновения аварии (третьих лиц).

Степень уязвимости людей на производственном объекте оценивается по степени их незащищенности при воздействии поражающего фактора. Степень уязвимости людей оценивается по следующим критериям:

– наличие времени для эвакуации и других экстренных мероприятий во время возникновения аварии;

– характеристика защитных сооружений и других средств коллективной защиты;

– характеристика средств индивидуальной защиты (СИЗ).

Тяжесть аварий также оценивается по возможному числу потерпевших третьих лиц в результате аварии. Согласно Закону Республики Казахстан «Об обязательном страховании гражданско-правовой ответственности владельцев объектов, деятельность которых связана с опасностью причинения вреда третьим лицам» от 7 июля 2004 года максимально возможное число потерпевших в результате аварии разбито на 9 групп, по которым определяется размер страховой суммы:

1) превышает четыре тысячи человек;

2) более двух тысяч человек, но не превышает четырех тысяч человек;

3) более полутора тысяч человек, но не превышает двух тысяч человек;

4) более семисот пятидесяти человек, но не превышает полутора тысяч человек;

5) составляет более трехсот человек, но не превышает семисот пятидесяти человек;

6) более ста пятидесяти человек, но не превышает трехсот человек;

7) более семидесяти пяти человек, но не превышает ста пятидесяти человек;

8) более десяти человек, но не превышает семидесяти пяти человек;

9) до десяти человек.

Для удобства проведения процедуры оценивания риска составлены матрицы, представленные в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 – Матрица для оценки уровня риска аварий на производственных объектах (с учетом степени уязвимости работников предприятия)

Показатель опасности аварии	Показатель уязвимости людей
0	0 до 1	от 1 до 2	от 2 до 3	3
0	отсутствует	отсутствует	отсутствует	отсутствует	отсутствует
до 2	незначительный	малый	умеренный	умеренный	повышенный
от 2 до 3	малый	умеренный	умеренный	повышенный	повышенный
от 3 до 5	умеренный	умеренный	повышенный	повышенный	критический
от 5 до 7	умеренный	повышенный	повышенный	критический	критический
7 и более	повышенный	повышенный	критический	критический	критический

Таблица 3 – Матрица для оценки уровня риска аварий на производственных объектах (с учетом количества потерпевших третьих лиц)

Показатель опасности аварии	Максимально возможное число потерпевших
0	менее 10	10-75	75-150	150-300	300-750	750-1500	1500-2000	2000-4000	более 4000
менее 1	отсут-ствует	незначи-тельный	незначи-тельный	незначи-тельный	незначи-тельный	незначи-тельный	незначи-тельный	незначи-тельный	незначи-тельный	незначи-тельный
от 1 до 2	отсут-ствует	незначи-тельный	незначи-тельный	незначи-тельный	малый	малый	малый	малый	малый	малый
от 2 до 3	отсут-ствует	незначи-тельный	незначи-тельный	малый	малый	малый	малый	малый	малый	умерен-ный
от 3 до 4	отсут-ствует	незначи-тельный	малый	малый	умерен-ный	умерен-ный	умерен-ный	умерен-ный	умерен-ный	повышен-ный
от 4 до 5	отсут-ствует	малый	малый	умерен-ный	умерен-ный	умерен-ный	умерен-ный	умерен-ный	повышен-ный	повышен-ный
от 5 до 6	отсут-ствует	малый	умерен-ный	умерен-ный	умерен-ный	умерен-ный	умерен-ный	повышен-ный	повышен-ный	критичес-кий
от 6до 7	отсут-ствует	умерен-ный	повышен-ный	повышен-ный	повышен-ный	повышен-ный	повышен-ный	повышен-ный	критичес-кий	критичес-кий
от 7до 8	отсут-ствует	повышен-ный	повышен-ный	повышен-ный	повышен-ный	повышен-ный	повышен-ный	критичес-кий	критичес-кий	критичес-кий
от 8 до 9	отсут-ствует	критичес-кий	критичес-кий	критичес-кий	критичес-кий	критичес-кий	критичес-кий	критичес-кий	критичес-кий	критичес-кий

По результатам оценки уровня риска аварии определяется класс аварийноопасности производственного объекта как представлено в таблице 4. Здесь каждому уровню риска аварий соответствует свой класс аварийноопасности. Так, при незначительном риске аварии (или его отсутствии) устанавливается 1 класс аварийноопасности и в данном случае производственный объект является относительно безопасным, при малом уровне риска – II класс аварийноопасности, при умеренном – III класс и т. д.

Таблица 4 – Определение класса аварийноопасности производственного объекта

№ п/п	Уровень риска аварий	Класс аварийноопасности	Характеристика класса опасности
1	Отсутствует или незначительный	I класс	Производственный объект относительно безопасен
2	Малый	II класс	Производственный объект мало опасен
3	Умеренный	III класс	Производственный объект умеренно опасен
4	Повышенный	IV класс	Производственный объект высоко опасен
5	Критический	V класс	Производственный объект чрезвычайно опасен

На основе установленного класса аварийноопасности производственного объекта рекомендуется определять величину страховой премии по договору обязательного страхования ответственности владельцев, деятельность которых связана с опасностью причинения вреда третьим лицам. Так, для производственного объекта I класса аварийноопасности предлагается применять минимальный страховой тариф 0,72 % от размера страховой суммы, для II класса – 1, для III класса – 1,4, для IV класса – 1,8, для V класса – максимальный 2,02.

Таким образом, оценка риска аварий и установление класса аварийноопасности производственного объекта по разрабатываемой компьютерной системе мониторинга позволяет сделать процесс страхования гражданско-правовой ответственности владельцев объектов, деятельность которых связана с опасностью причинения вреда третьим лицам объективным, поскольку показатель опасности аварий, учитываемый при оценке риска устанавливает состояние аварийноопасности предприятия с учетом комплекса факторов (природного, технического, технологического и человеческого характера), а показатель тяжести аварий учитывает величину людских потерь, в том числе и третьих лиц.