Анализ и оценка риска при перевозке опасных грузов автомобильным транспортом в АПК

входит коллектив и взаимодействующие с ним технические средства.

Таким образом, в более общем виде под системой Ч-М-С следует понимать некую совокупность моносистем, объединенных между собой в соответствии с протекающими технологическими процессами, а вопрос безопасности системы определяется технологической безопасностью.

Основными компонентами такой системы являются человек, машина, среда , а сложные процессы, происходящие между основными компонентами, нуждаются в управлении.

При рассмотрении безопасности технологических процессов, протекающие с использованием автомобильного транспорта, система Ч-М-C также нашла свое отражение во многих исследованиях. Однако следует отметить, что большинство исследователей системы Ч-М-С представляют ее как моносистему, в которой взаимодействует отдельно взятый человек с отдельно взятой машиной в определенной среде.

Технологическому процессу перевозки опасных грузов, как и любой технической системе, также присущи эти свойства. При этом следует отметить, одну характерную особенность – опасный груз в силу присущих ему особенностей выступает самостоятельным источником опасности и должен быть рассмотрен как отдельный элемент системы [3]. Таким образом, систему Ч-М-С при рассмотрении технологического процесса перевозки опасных грузов представляется целесообразным дополнить еще одним элементом – грузом, вместе с которым будет образована новая система «Человек – Машина – Среда – Груз» (Ч-М-С-Г).

Исходя из выше сказанного, при разработке проблем риска и технологической безопасности перевозки опасного груза самое пристальное внимание должно быть уделено системному подходу и учету факторов, влияющих на показатели риска – анализ риска [4-6]. Анализ риска при перевозке опасных грузов может быть определен как процесс идентификации опасностей и оценки риска для людей, участвующих или не участвующих в технологическом процессе, транспортных средств, грузов, сооружений, окружающей природной среды , а также других объектов.

Процесс зарождения и развития риска складывается под влиянием различных факторов и условий, определяемых системой Ч – М – С – Г. Функциональная модель развития риска при перевозке опасных грузов, представлена в виде схемы (рис. 1).

Анализ функциональной модели позволяет выявить первопричины риска, заключенные в свойствах элементов системы . Вследствие возможности возникновения этих причин, технологический процесс перевозки опасных грузов находится в неустойчивом состоянии, т.е. риск является неизбежным фактором.

Система

Человек – Машина – Среда – Груз

________^________ причины нарушений в системе

Ошибки эксплуатации

Нарушения в машине

Опасные внешние воздействия

й н о у 3 о

03 й к ч ч К D D EI К

0З У & ^ У 03 03 о н о Й н у Й о У к

у н о 03 у Й к

о о н Й 03 м § * о ” S н 03 н о У D

рц Н к О Н о Й н о 03 ^ О н Й н Й У к

о Й н о У 03 ^ О н Й н СР У D к

S 03 н о 03 о к S Й о D D У М S в 03 н о

о ^ о К К Й к н 03 н У D к

Й У D н Й н СР У

Свойства груза

к й о к 03 К 0З н D К й н о н Й н о о о К

03 к й н о ж D у о й D D Й D 03 о

у D К D К 03 о о о сЗ рц

Рисунок 1 – Функциональная модель развития риска при перевозке опасных грузов

Результаты анализа риска используются для принятия обоснованных решений по выбору безопасной технологии перевозки. Сложность анализа риска в транспортных системах обусловлена, в первую очередь , тем, что аварийная ситуация потенциально может возникнуть в любой точке маршрута, при этом одинаковые события могут привести к совершенно разным последствиям. Анализ риска в этом случае может быть определен как процесс решения ряда задач : идентификация опасностей в системе; анализ вероятности распределения опасности в пространстве; анализ частоты с разбивкой по причинам; анализ последствий.

Под риском перевозки опасных грузов следует понимать ожидаемую частоту или вероятность возникновения опасностей определенного характера, или размер возможного ущерба (потери), или вред, связанные с ранениями или гибелью людей, потери технико-экономического характера, экологический ущерб от аварий с опасными грузами или комбинацию этих величин.

Процесс зарождения и развития риска складывается под влиянием различных факторов и условий, определяемых системой Ч – М – С – Г. Анализ системы позволяет выявить первопричины риска, заключенные в свойствах элементов системы . Вследствие возможности возникновения этих причин, технологический процесс перевозки опасных грузов находится в неустойчивом состоянии, т.е. риск является неизбежным фактором.

Основным этапом анализа риска является идентификация опасностей. Идентификация опасностей при перевозке опасных грузов имеет свою, ярко выраженную специфику, обусловленную следующими факторами. С одной стороны, риск определяется свойствами перевозимого опасного груза (возможна группировка по грузам, обладающим аналогичными свойствами), с другой стороны, риск во многом зависит от характера маршрута перевозки (объекты через которые проходит маршрут) и, наконец, используемой технологии транспортного процесса. Следовательно, этапом, предшествующим идентификация опасности должно стать четкое и однозначное определение объектов анализа, их группировка, а при необходимости разбивка на отдельные элементы. Результатом идентификации должно стать выявление и четкое описание всех присущих данной системе опасностей.

Анализ риска тесно связан с его оценкой. Под оценкой риска традиционно понимают процесс определения величины риска анализируемой опасности для человека, материальных ценностей и окружающей среды . При оценке риска технологического процесса перевозки опасных грузов представляется целесообразным выделить анализ опасности для жизни и здоровья людей, рассматривая отдельно человека, участвующего в технологическом процессе и попавшего в опасную зону случайно.

В результате проведения анализа должны быть получены данные о частоте риска и их последствиях. Большим недостатком существующих методик оценки риска является то, что вероятность возникновения события, рассматривается в отрыве от возможных последствий. Это обстоятельство часто не позволяет получить объективную информацию о степени опасности того или иного груза, груз оказывается «оторванным» от конкретного маршрута и технологии.

Количественно риск при перевозке опасных грузов обычно оценивают как вероятность возникновения нежелательного события (инцидента). В теории риска также нашел применение такой показатель величины риска как математическое ожидание величины нежелательных последствий. Применительно к оценке риска при перевозке опасных грузов и, в первую очередь, оценки степени опасности конкретного вида груза, использование этого показателя представляется более рациональным. При этом следует признать, что определение математического ожидания ущерба от перевозки опасного груза потребует нового подхода к формированию информационной базы. Таким образом, принимая во внимание все возможные виды опасных происшествий, вызванные нарушениями в системе Ч – М – С – Г, и количественную оценку риска, математическое ожидание величины ущерба будет определено по следующей зависимости:

n

R or = E P i ■ U i , (1) i = 1

где P _i – вероятность возникновения i-го опасного события в системе Ч – М – С – Г;

U _i – величина ущерба при i-ом событии.

Следует отметить, что особенностью большинства технологических процессов, связанных с использованием автомобилей, является отсутствие четко выраженных, постоянных по времени и месту проведения технологических операций. В этих условиях оценка риска всей системы представляется сложной, а зачастую трудно выполнимой задачей. В свою очередь любой технологический процесс можно представить в виде отдельных, базовых технологических блоков, которые предлагаем рассматривать как основной элемент системного анализа. И проводить оценку риска применительно к этим блокам.

Под «базовым технологическим блоком» (БТБ) следует понимать совокупность технологических операций, объединенных единством выполняемой части технологического процесса общими целями и направленностью, общей информационной средой, обладающих признаками самостоятельного процесса и имеющих одну или несколько доминирующих (базовых) опасностей.

Одним из признаков базового технологического блока является доминирующая опасность . Установлено, что в рамках БТБ можно выделить ряд опасностей, являющихся доминирующими. На основании выше изложенного можно выдвинуть гипотезу, что доминирующей опасности соответствует несколько технологий, обеспечивающих максимальную безопасность . При этом можно выделить одну базовую технологию, которая в наибольшей степени отвечает конкретным условиям безопасности и реализуется при минимальных затратах. Данное положение не исключает применение других технологических процессов с более высокими затратами на их реализацию.

После выявления доминирующей опасности на основании выдвинутой гипотезы решается задача выбора базовой технологии в зависимости от основных параметров, характеризующих опасные свойства системы . При решении этой задачи множество источников опасности, заключенных в системе, разбивалось на некоторое число непересекающихся множеств. Технологические процессы характеризуются совокупностью значений параметров различных элементов структуры БТБ .

Общая целевая задача сводится к определению степени соответствия технологии базовой безопасности. При решении задачи определяется некоторая функция, отражающая степень принадлежности анализируемой опасности к заданным классам технологических процессов, причем сумма величин функций, характеризующих степень принадлежности к каждому классу технологий, равна 1. Таким образом, происходит ранжирование технологических процессов в зависимости от степени их применимости для конкретного вида опасности.

Постановка задачи сводится к нахождению функции fi, характеризующей степень принадлежности базовой опасности q е G к классу Gi, определенному конкретной технологией.

f<. X 1 X 2 X ... X Xm ^ [ 0,1 ]            (2)

i = k

£ f ⁽ x1, x 2 ,-, x m ) = ^{1                 (3)}

i =1

где Χ m – множество значений, определяющих i-й параметр базовой опасности;

х m – значения параметров безопасности.

При нахождении функции степени принадлежности определяется «расстояние» ρ от исследуемой базовой опасности до множества опасностей,     принадлежащих G классу технологических процессов.

p = min ^ ^ , .⁽ x , .- x. k )                 ⁽⁴⁾

Коэффициент σ обеспечивает приведение параметров ( x ) к единому, условному масштабу. Значимость параметров определяется уровнем опасности соответствующих параметров.

Определенную сложность представляет выявление доминирующей опасности в БТБ, при этом нельзя для каждого блока рекомендовать некие универсальные методы . Анализ существующих подходов позволяет предложить четыре наиболее приемлемых метода: анализ производственного      травматизма;

энергетический метод ; количественный анализ опасности; метод экспертных оценок (рис. 2).

Рисунок 2 – Методы определения доминирующей опасности

Наиболее объективным методом, позволяющим выявить доминирующую опасность, является анализ производственного травматизма. Данный метод базируется на статистических данных об источниках и причинах несчастных случаев за определенный период при проведении работ, соответствующих технологическому процессу БТБ . Недостатками метода является сложность сбора и обработки статистической базы, а также невозможность его использования для вновь разрабатываемых технологий.

Энергетический метод основан на выявлении максимального количества энергии, заключенного в системе, при высвобождении которой можно ожидать максимальной тяжести последствий. Этот метод применим для технологических процессов, в которых можно однозначно определить количество заключенной в системе различных видов энергии (кинетическая, тепловая, электрическая, химическая, энергия взрыва и др.).

Количественный метод анализа опасностей включает в себя предварительный анализ, анализ последствий отказов, анализ опасностей с помощью дерева причин, анализ опасностей методом потенциальных отклонений, анализ ошибок персонала, причинно-следственный анализ. Количественный метод анализа опасностей позволяет достаточно точно определить опасности, выявить их причины и последствия, но при этом остается самым трудоемким и мало приемлемым для БТБ , имеющих сложную многоуровневую структуру.

Метод экспертных оценок находит достаточно широкое распространение благодаря его относительной простоте и доступности. Основным недостатком метода является субъективный подход экспертов, что при анализе опасностей часто недопустимо. Метод экспертных оценок может быть использован совместно с другими методами при недостаточной информационной базе.

Таким образом, технологический процесс может быть представлен в виде последовательно или параллельно протекающих «базовых технологических блоков», каждый из которых характеризуется доминирующей опасностью (рис. 3).

Технологический процесс

Рисунок 3 – Пример технологического процесса

При рассмотрении взаимодействия технологических блоков большое значение имеет характер их взаимодействия. Так, последовательное взаимодействие блоков соответствует поочередно выполняемым действиям. БТБ, как правило, в этом случае совместимы без доработки или с минимальной доработкой. Определенную сложность представляет обеспечение взаимодействия параллельно протекающих БТБ. Такое соединение соответствует технологическим процессам, усугубленным дополнительными опасностями таким, например , как перевозка опасных грузов. Для таких БТБ обычно требуется существенная доработка или разработка нового БТБ , обобщающего параметры исходных блоков.

После того как БТБ будут объединены в законченный технологический процесс, следует разработать мероприятия, направленные на устранение опасностей, не являющихся доминирующими.

Таким образом, базовый технологический блок, можно рассматривать как основной элемент системного анализа для оценки риска. Обеспечение безопасности каждого отдельно взятого блока позволит добиться максимальной безопасности всего технологического процесса.

Предложенная методика позволяет выработать универсальные подходы к обеспечению безопасности, обосновать требования к машине, обеспечить подготовку водителей в рамках базовых технологических блоков.