Изучение методики оценки рисков

ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ РИСКА
ПРОМЫШЛЕННОЙ АВАРИИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Цели работы:

o ознакомиться с априорной оценкой риска аварии при эксплуатации ОПО
(опасного производственного объекта) на примере методики,
реализованной в программном комплексе tHAZARD;

o изучить суть и основы имитационного моделирования процесса
возникновения происшествий на ОПО;

o научиться использовать методику оценки риска аварии в качестве рядового
пользователя (инженера по технике безопасности).

Решаемые задачи:

o количественная оценка вероятности возникновения аварийной ситуации с
учётом особенностей исследуемого ОПО;

o количественная оценка вероятности возникновения аварийной ситуации на
ОПО после возможного внедрения реконструкционных мероприятий,
разработанных головной организацией;

o сравнение предложенных к рассмотрению альтернатив проведения
реконструкции с точки зрения их влияния на уменьшение возможности
возникновения аварийной ситуации;

o предложение рекомендаций, направленных на снижение возможности
возникновения аварийной ситуации.

Программное обеспечение:

o экспертный программный комплекс tHAZARD 2.0.

Предусмотрено два уровня пользователей: инженеры и эксперты. Первые
оценивают техногенный риск и подбирают мероприятия улучшения
безопасности. Вторые создают необходимые для этого методики, модули
экспертной оценки факторов опасности, базы данных для этих модулей и
базовые модели для классов ОПО. Все необходимые процедуры
осуществляются в рамках рассматриваемой экспертной системы tHAZARD.

В задачи эксперта входит:

• 1.    Создание базовых моделей классов ОПО для нескольких уровней качества
  (низкое, нормальное, высокое). Например, традиционный сосуд,
  современный сосуд. Классы могут быть более узкими, например,
  грузоподъемный механизм или даже изотермическое хранилище жидкого
  аммиака. Из них создаются депозитарии для разных предметных областей.
  Главное содержание этого этапа – установить каждому фактору опасности
  лингвистическую оценку ( V ), соответствующую качеству базовой модели и
  зависящую от класса объекта. Устанавливается уровень доверия к исходным
  данным.

• 2.    Установка области определения каждого фактора опасности. Используемая
  шкала лингвистических оценок позволяет любому фактору иметь 11
  градаций качества. Если имеется дополнительная информация, эксперт
  ограничивает область определения, указывая распределение
  чувствительности к изменению оценки фактора. Это второй механизм,
  позволяющий учесть особенности конкретных классов ОПО.

• 3.    Установка индексов опасности каждого фактора опасности ( I ).
  Выполняется на основе статистических данных о значимости фактора среди
  причин аварийности и травматизма.

• 4.    Калибровка модели на статистические вероятности: “Нарушение
  равновесия”, “Опасная ситуация”, “Критическая ситуация”,
  “Происшествие”. Заключительный этап настройки модели на класс ОПО.
  Процедура калибровки выполняется автоматически и приводит к получению
  внутренних параметров модели, при которых получаются
  среднестатистические вероятности состояний определенного типа ОПО.

• 5.    Разработка методики вычисления лингвистических оценок ( V ) факторов
  опасности. Во многих случаях может использоваться стандартный модуль
  оценки, основанный на методике средневзвешенной оценки и поставляемый
  с tHAZARD.

В задачи инженера входит:

• 1.    Выбор из депозитария наиболее подходящей для данного ОПО базовой
  модели.

• 2.    Подключение модели к tHAZARD вместе с прилагаемым модулем
  экспертной оценки и соответствующими данными.

• 3.    Модификация модели на соответствие исследуемому ОПО (вручную, либо с
  помощью модуля экспертной оценки). Изменение лингвистических оценок
  ( V ) и уровней доверия ( K ) факторов опасности.

• 4.    Описание комплексов мероприятий ( M ) совершенствования безопасности
  ОПО. Объединение в комплексы выполняется по признакам общности.
  Позволяет упростить манипуляции при большом количестве мероприятий и
  уменьшить трудоёмкость оптимизации.

• 5.    Использование модели для оценки опасности ОПО и оптимизации выбора
  мероприятий по совершенствованию безопасности ОПО. Первая задача
  выбора: при ограниченных финансовых затратах найти мероприятия,
  обеспечивающие максимальное снижение вероятности происшествия.
  Вторая: минимальными финансовыми затратами обеспечить уровень
  безопасности не меньше заданного.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Объект анализа и задачи

Целью данного сравнительного анализа является оценка предложенных к
рассмотрению альтернативных мероприятий с точки зрения их влияния на
уменьшение возможности возникновения аварийной ситуации на складе
жидкого аммиака с изотермическим хранилищем.

Выполнение работы

На данном этапе работа экспертов считается уже выполненной – имеется
подготовленная базовая модель для класса объектов – “изотермические
хранилища” (уровень качества: НОРМАЛЬНЫЙ). Экспертами установлены
индексы опасности, средние лингвистические оценки факторов, области
определения факторов, выполнена калибровка модели по среднеотраслевым
интенсивностям аварийности и травматизма, созданы базы данных модуля
экспертной оценки, выполнено назначение модуля – модели, и подключение
созданных баз. В работе выполняются действия, характерные для
инженеров по технике безопасности.

Ознакомление с базовой моделью и переход к исследуемому ОПО

Индексы опасности (вектор I ) установлены на основе
среднестатистических данных по аварийности и травматизму при выполнении
сливо-наливных операций. Средние значения лингвистических оценок ( V )
факторов опасности установлены для уровня качества НОРМАЛЬНЫЙ
(см. табл. 1.1).

Таблица 1.1. Средние значения лингвистических оценок
для базовой и адаптированной моделей

Многие факторы опасности определены только на части лингвистической
шкалы оценок, поэтому для них указана область определения. Модель
откалибрована на следующие статистические вероятности:

P(Нарушение равновесия) = 0.0006;

P(Опасная ситуация) = 0.0001;

P(Критическая ситуация) = 0.000007;

P(Происшествие) = 0.000001.

Задание 1. Подключение базовой модели класса ОПО и её
настройка на конкретный экземпляр

• 1.1.    Загрузить базовую модель «изотермические хранилища».

Запустите на выполнение файл «Hazard.exe». tHAZARD имеет
однодокументный интерфейс. После загрузки появятся два окна: монитор
модели и монитор комплексов мероприятий. Первый служит для
редактирования, калибровки и прогона модели; второй – для редактирования,
ранжировки и оптимизации мероприятий улучшения безопасности.

Нажмите на закладку «Моделирование». Активным становится окно
«Редактор модели».

• 1.2.    Адаптировать модель для исследуемого ОПО.

Теперь нужно адаптировать базовую модель под исследуемый в данной
работе ОПО – изотермическое хранилище жидкого аммиака фирмы ХХХ
(10 000т, на подобном хранилище произошла крупная авария в г. Ионава). Для
этого необходимо уточнить лингвистические оценки некоторых факторов
опасности загруженной модели, чтобы они соответствовали конкретному
изотермическому хранилищу. Подготовлена демонстрационная база оценочных

таблиц для модуля оценки факторов опасности, которая содержит таблицы
только для T03.

Установите вручную факторы опасности по значениям для базовой модели
согласно таблице 1.1.

Факторы опасности разделены на 4 группы: персонал, машины, рабочая

Пользуясь

закладками

среда,             технология.

в верхней части окна, переключайтесь

между группами факторов. Каждому фактору отведён один слот редактора.
Пользуясь ползунком, установите базовые значения лингвистических оценок.

• 1.3.    Определить значения оценки фактора T03 с помощью модуля
  экспертной оценки.

На примере фактора опасности T03, выполните процедуру адаптации
базовой модели к конкретному объекту исследования, как это обычно делается
инженером по технике безопасности. Для T03 имеется демонстрационная база
нормативов и таблиц модуля оценки. С помощью модуля экспертной оценки
найдите в редакторе модели слот T03 («Сложность алгоритмов оператора») и
кликните на нем дважды левой кнопкой мыши.

Появится окно модуля экспертной оценки, включающее оценочные таблиц,
состоящие из составляющих, на которые разбит фактор опасности.
Составляющие могут быть вложенными – т.е. сами состоять из других
составляющих. Каждой из них присваивается балльная оценка, которая
выбирается с помощью кнопок. В нем с помощью переключателей нужно
указать правильные ответы для каждой составляющей оценки.

Пользуясь переключателями, укажите ответы, приведённые в таблице 1.2.
Нажмите кнопку «Применить». Окно модуля экспертной оценки закроется.

Таблица 1.2

• 1.4.    Выполнить прогон модели и сравнить результаты.

Выполнить прогон модели, нажав кнопку «Запуск моделирования». В
группе «Результаты моделирования» (левый нижний угол) появится
вероятность происшествия. В списке появятся модифицированные факторы.
Вероятности происшествия для базовой модели записать в таблицу 1.3.

Значение К принять равным 2000, Н – 1000.

Таблица 1.3

Задание 2. Оценка зависимости модели от действия различных
факторов

• 2.1.    Исследование зависимости риска от действий персонала

Перенесите в тетрадь таблицу 1.5. Изменяя оценку фактора опасности,
соответствующего вашему варианту (см. таблицу 1.4), проследите за
изменением вероятностей и индексов опасности. Результаты моделирования
занесите в таблицу 1.5.

Таблица 1.4. Факторы опасности, относящиеся к группе «Персонал»

Таблица 1.5

• 2.2.    Исследование зависимости риска от состояния оборудования и
  используемых технологий.

Перенесите в тетрадь таблицу 1.5. Изменяя оценку фактора опасности,
соответствующего вашему варианту (см. таблицу 1.6), проследите за
изменением вероятностей и индексов опасности. Результаты моделирования
занесите в таблицу 1.5.

Таблица 1.6. Факторы опасности,
относящиеся к группам «Машины-оборудование» и «Технологии»

• 2.3.    Построить графики зависимости вероятности возникновения опасной
  ситуации, кризисной ситуации и происшествия от фактора опасности.

• 2.4.    Построить графики зависимости индекса опасности опасной ситуации,
  кризисной ситуации и происшествия от фактора опасности.