МЕТОДОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ АНАЛИЗА РИСКА В ЦЕЛЯХ

КРИТЕРИИ ПРИЕМЛЕМОГО РИСКА
РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина
МАРТЫНЮК ВАСИЛИЙ ФИЛИППОВИЧ
Доклад 19.02.2009
•
Использование анализа риска в системе управления
промышленной безопасностью по существу призвано ответить на
принципиальный вопрос о соотношении реального уровня
опасности объекта и уровня приемлемого риска, а также
обосновать экономическую эффективность предлагаемых мер по
повышению
промышленной
безопасности
с
учетом
математического ожидания экономических потерь при различных
рисках аварий.Говоря же о достижении уровня приемлемого
риска, как правило, имеют в виду уровень безопасности для
подвергающихся риску травмирования людей. При этом
определение уровня приемлемого риска для каждого объекта
может входить в сам процесс анализа риска.
•
Выбор приемлемого риска является одним из основных
элементов системы обеспечения промышленной безопасности,
так как напрямую связано с определением целей системы
управления. Между тем именно определения таких конкретных
целей
для
систем
управления
избегают
службы
производственного контроля на опасных промышленных
объектах отчасти из-за отсутствия опыта постановки подобных
задач, отчасти из-за боязни возникающей непосредственно за
установлением цели ответственности за ее достижение, отчасти
из-за отсутствия ясно определенных методов выбора
приемлемого риска.В настоящей работе обоснованы критерии
выбора приемлемого риска, которые могут быть взяты за
основу при решении практических задач управления.
Потенциальный риск
Потенциальный риск ТП(x,y) в рассматриваемой
точке определяется как:
ТП(x,y) Rп 
 P ( x, y)  f
i
i
n
где fi – вероятность (частота) реализации i-го
сценария с вероятность поражения в данной точке
Рi(x,y), n – количество сценариев. При этом
суммирование производится по всем сценариям
для всех объектов, создающих поражающие
факторы на рассматриваемой территории
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ РИСК
Индивидуальный
риск
–
частота
поражения
отдельного человека в результате воздействия
исследуемых факторов опасности аварий.
Индивидуальный риск – в соответствии с нормами
русского языка характеризует вероятность пострадать
от поющих факторов аварии для каждого
индивидууажама и определяется интегралом:
I   TП ( x, y )   ( x, y )dS
S
где φ(x,y) - плотность распределения вероятности
нахождения человека на рассматриваемом элементе
территории dS, при этом интегрирование проводится
по всей зоне действия поражающих факторов.
Логарифмическая шкала
для выбора допустимого индивидуального риска
- Диапазон выбора приемлемого
риска
F – риск, 1/год
M – минимальный риск смерти
на протяжении всей жизни,
0,01M - 1% от минимального риска
смерти
на протяжении всей жизни,
0,1M – 10 % от минимального риска
смерти
на протяжении всей жизни,
- Диапазон выбора контролируемого риска
Причины гибели:
Т – теракты,
П – пожары,
Тр – производственный травматизм,
ДТП – дорожно-транспортные происшествия,
У – убийства,
С – самоубийства,
НС – все несчастные случаи,
Г – от всех причин смерти.
ПРИЕМЛЕМЫЙ НДВИДУАЛЬНЫЙ РСК
1. Уровень приемлемого индивидуального риска лежит в диапазоне
5х10-6 - 5х10-5 в год, что соответствует 1 - 10 %-ному диапазону
минимального риска смерти на протяжении всей жизни. При этом
вынужденный приемлемый риск (риск, которому подвергаются третьи
лица) следует выбирать из меньших значений в этом диапазоне, а
добровольный риск может быть приемлемым для больших значений из
указанного диапазона. Интервал выбора приемлемого риска обозначен
косой штриховкой.
2. Интервал индивидуального риска 5х10-5 - 2,5х10-4 следует
рекомендовать для выбора уровня контролируемого риска. Данный
диапазон обозначен на рис. 1 контурными ромбиками. Наибольшее
значение этого интервала близко к риску гибели в дорожнотранспортных происшествиях – по-видимому, максимальному уровню
риска, которому согласится подвергать себя большинство индивидуумов,
осознавая опасность с одной стороны и выгоды использования
транспорта с другой. При этом рассуждения, касающиеся
добровольности восприятия риска, справедливы и для условий выбора
контролируемого риска.
КОЛЛЕКТИВНЫЙ РИСК
Коллективный риск – ожидаемое количество пораженных
в результате возможных аварий за определенный период
времени.
Количество пораженных в разультате реализации i-го
сценария
аварии
будет
определяться
интегралом
произведения плотности распределения персонала и
населения Ω(х,у) на вероятность поражения Рi (х,у) по всей
зоне действия поражающего фактора. Если определены
вероятность (частота) fi и возможный ущерб Уi для i-го
сценария, то можно определить риск ущерба от всех
возможных сценариев (в нашем случае – коллективный
риск) .
Количество пораженных
в i-ом сценарии
Коллективный риск
Ω(х,у) – плотность распределения персонала и
населения
Рi (х,у) – вероятность поражения
Потенциальный риск
fi – вероятность (частота) реализации i-го сценария
n – количество сценариев
Индивидуальный риск
φj(x,y) - плотность распределения вероятности
нахождения j-го индивидуума на элементе территории dS
m – количество индивидуумов, подвергающихся
опасности
Коллективный риск
Риск ущерба от всех возможных сценариев
СОЦИАЛЬНЫЙ РИСК
Социальный риск, или F/N кривая – зависимость частоты
возникновения событий F, в которых пострадало на
определенном уровне не менее N человек, от этого числа N.
Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность)
реализации опасностей. Если извесен ущерб Nj в j-ом
сценарии и известны вероятности (частоты) fj каждого j-го
сценария, то мы может построить F/N кривую, учитывая, что
это функция распределения – невозрастающая с увеличением
N кривая.
В принципе ущерб N может относиться не только к числу
пораженных на том или ином уроовне, но и к любым
материальным
или
экономическим
характеристикам
возможных последствий аварий.
F/N - кривая для перерыва в газоснабжени при
авариях на расперделительных газопроводах
41
частота
31
21
11
1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
перерыв в газоснабжении, час
110
120
130
140
Построение F/N диаграммы и кривая
приемлемого социального риска
Приемлемый социальный риск
Свойства F/N кривой
Будем искать кривую допустимого социального риска в виде формальной
F(N) функции действительного переменного, которая к тому же является
гладкой на участке 1≤ N≤Nmax, а на участке 0N≤1 принимает значение F(1)
Пусть f(N)N = const
Тогда
Gа- допустимый
коллективный риск
•
Полученные соотношения по существу замыкают систему
уравнений, связывающих разные показатели риска.
Фактически они позволяют при определение одного из
показателей риска, максимально возможного ущерба от
аварии и общего вида F/N-кривой рассчитать остальные
характерстики риска.
•
Так, принмая во внимание максимальнный перерыв
в газоснабжени
126 часов, частоту аварий на
распределительных газопроводах 10-4 аварий на км в
год
можно
оценить
ожидаемый
перерыв
в
газоснабжении, который составляет 2,62 часа на 1000 км
распределтьльного газопровода в год.
•
Технический риск – вероятность отказа технических устройств с
последствиями определенного уровня (класса) за определенный период
функционирования опасного производственного объекта. При этом
указывается, что показатели технического риска определяются
соответствующими методами теории надежности.
•
Требование стандарта «производственные процессы должны
разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения взрыва на
любом взрывоопасном участке в течении года не превышала 10-6» без
учета последствий с точки зрения приведенных выше критериев может
оказаться слишком жестким. Например, оценим приемлемый риск
взрыва на установке, на которой риску поражения подвергаются 100
человек, максимальное количество пострадавших при взрыве составляет
10 человек, при этом при каждом взрыве есть хотя бы один
пострадавший, а другие опасности отсутствуют. Примем приемлемый
индивидуальный риск для подвергающихся опасности 5*10-6 в год. Тогда
коллективный риск (промежуточная величина для дальнейших расчетов)
составляет 5*10-4, а приемлемый риск взрыва, равный F(1), будет 1,2*103
.