Понятия авария, катастрофа, биосфера, техносфера, опасность, вредный травмоопасный фактор. Риск возникновения техногенных катастроф и аварий Критерии комфортности, безопасности техносферы

Зарождение и развитие жизни на Земле произошло в пределах природной оболочки планеты, именуемой биосферой.

Биосфера включает в себя атмо- и гидросферу, а также верхние слои литосферы (твердой оболочки). Полярные и материковые льды (криосферу) можно отнести к твердому фазному состоянию гидросферы. Биосфера - исторически естественная среда обитания человека. Эволюционные преобразования человека и измененной им природы (техногенез) привели к созданию техногенной сферы (техносферы).

Техносфера - это преобразованная человеком часть биосферы, в которой наряду с природными опасностями присутствуют опасности, связанные с деятельностью человека в интересах своих жизненных потребностей. Техносфера - среда обитания и жизнедеятельности человека. Техносферу составляют территории жилой, промышленной, сельскохозяйственной и рекреационной зон, ландшафт (тип рельефа местности, почв, растительный мир 1). История развития техносферы свидетельствует о прогрессирующем увеличении площадей преобразованных территорий. Техносфера в настоящее время стала фактически окружающей средой, представляя собой техноприродный комплекс. Вместе с тем биосфера и техносфера не имеют четких границ , существует и переходная (техноприродная) зона, испытывающая влияние техносферы.

Компонентами техносферы являются объекты:

• ? природные (земля, недра, почвы, поверхностные и подземные воды, растительный и животный мир);
• ? техногенные (все, что создано трудом и руками человека, включая простейшие орудия труда и созданные с их помощью антропогенные объекты).

Неизбежные природные опасности способствовали развитию и усложнению техники в целях борьбы за выживание, а затем - за качество жизни. Неожиданным результатом интенсификации технического прогресса в процессе развития общества явился значительный рост техногенных опасностей в техносфере и реальных техногенных аварий, в ряде случаев превосходящих уровень стихийных (природных) бедствий. Пример крупных техногенных катастроф показал неготовность общества предвидеть и предотвратить возможность их возникновения либо, по меньшей мере, предусмотреть меры снижения тяжести последствий.

Опасность - центральное понятие наук о безопасности и всей сферы деятельности в этой области. Опасности и, следовательно, риск (как производная от опасности) являются неотъемлемой частью жизнедеятельности каждого человека, общества, государства, био- и техносферы. Пространство, в котором постоянно существуют или периодически возникают опасности, получило название ноксо- сфера. Опасность является негативным свойством объекта-источника. Вместе с тем говорить об опасности безотносительно к объекту, ее воспринимающему (объекту-реципиенту), не имеет смысла. Опасность представляет угрозу только тогда, когда может причинить ущерб конкретному объекту. Следовательно, опасность существует только в системе, включающей как минимум два элемента: источник и реципиент, при совпадении факторов пространства и времени. Вне этой системы опасности (как и безопасности) не существует. Опасность, таким образом, является системообразующим понятием предметной области.

Если объект-источник (рис. 1.1), либо зона его опасности, затрагивают объект-реципиент, или область его интересов (жизненное пространство), происходит актуализация опасности. По характеру своего воздействия (в координатах времени) опасность может быть внезапно возникающей, периодически или постоянно действующей. Направление вектора опасности здесь вполне очевидно.

Опасности познаваемы. Большинство из них известно человеку. Новые - связанные с развитием возможностей человека (макро- и микромир, космос) и развитием технологий (вещество, виды энергии и информации) - требуют установления негативных свойств, степени их влияния на окружающую среду и контроля над ними. Идентификация опасностей (это и есть распознавание и параметрическое описание опасностей) обязательна также при выполнении процедуры оценки риска и является ответственным этапом существующих методик.

Рис. 1.1.

Реализация опасности ведет к возникновению аварий, катастроф, стихийных бедствий, ЧС. Неизбежность аварий в техносфере объясняется накоплением и концентрацией запасов энергии и опасных веществ. Вместе с тем достижение уровня необходимой безопасности является управляемым процессом. Универсальным критерием безопасности в техносфере является количественная оценка риска:

при этом величина оценки риска, например, в случае прогнозирования аварий определяется сочетанием двух составляющих: частоты возникновения аварии (X, год -1) и размера последствий, обычно в виде вреда или ущерба (У, руб.). Часто сочетание составляющих имеет вид произведения, и тогда размерностью риска является среднегодовой ущерб - руб./год.

Существующие концепции безопасности опираются на ряд принципов, среди которых особое место занимает принцип приоритета безопасности человека и сохранения здоровья людей по отношению к другим объектам безопасности и условиям, позволяющим повысить качество жизни. Риск аварий с угрозой для жизни человека называется индивидуальным риском. Вместе с тем при расчетах индивидуального риска могут возникать вопросы, связанные с оценкой стоимости жизни человека. Отождествление «высшей ценности» со стоимостью в денежном эквиваленте выглядит, по меньшей мере, негуманно. Однако экономическая оценка стоимости жизни человека необходима прежде всего в страховых расчетах, а также при определении компенсационных выплат. При определении величины индивидуального риска, когда последствия, к примеру, аварии предположены заранее в виде летального исхода, риск рассматривается как функция одной переменной

В настоящее время существует множество формулировок термина «риск», а сам термин обычно используется в сочетании с родовым признаком (относительным прилагательным), определяющим и объединяющим близкие виды. Для лучшего понимания ознакомимся с некоторыми характерными примерами. В большинстве определений термина «риск» указывается сфера его приложения (область ожидаемой опасности). Например, словосочетания «страховой риск», «инвестиционный риск», «социальный риск» указывают на область деятельности, которая рассматривает или в которой существуют определенные опасности (угрозы).

Часто риск связывают с объектом, воспринимающим риск (реципиентом риска): индивидуальный риск - т. е. риск для жизни человека, экологический риск - риск для компонентов природной среды, медико-биологический риск - риск для населения, обусловленный качеством окружающей среды.

В основу классификации рисков положены два разнородных главенствующих типа: природный риск и техногенный риск. Здесь уже определяющее родовое слово использовано для пояснения источника или происхождения опасности, будь то природные явления и процессы в первом случае либо технические объекты и технологии - во втором.

Поскольку величина риска может быть определена количественно (риск, как мы установили, является измеряемой величиной), то все поле его возможных значений принято условно делить на три области (рис. 1.2). Названия этих областей качественно (или лингвистически) характеризуют степень риска (пренебрежимый, приемлемый, чрезмерный риск), а границы областей являются уровнями риска.

В соответствии с концепцией приемлемого риска, принятой развитыми странами начиная с 70-80-х гг. XX в., именно уровень приемлемого (допустимого) риска лежит в основе представлений общества о соотношении качества жизни и безопасности. Величина этого уровня устанавливается государствами законодательно с учетом социальных и экономических факторов. В целях исключения чрезмерного риска для отдельных категорий граждан вводятся ограничения на деятельность. Это происходит, к примеру, при работе персонала на объектах с источниками повышенной опасности (профессиональный или вынужденный риск). Ограничения риска для здоровья населения выглядят в виде создания санитарно-защитных зон промышленных объектов, что позволяет исключить или снизить воздействие вредных факторов техногенного риска при нормальной эксплуатации объекта и поражающих факторов - в случае потенциальных аварий.

Рис. 1.2.

Одним из парадоксов современного общества являются особенности восприятия риска населением. Так, ежегодно в автоавариях на российских дорогах гибнет около 30 тыс. человек и более 1,2 млн в мире. Тем не менее количество автомобилей возрастает с каждым годом, что может являться свидетельством приемлемости обществом данного вида риска.

Термин «безопасность» (другое центральное понятие предметной области) в широком понимании означает защищенность от какого-либо негативного события, явления: пожара, взрыва, урагана, наводнения и т.д. Однако «безопасность» и «защищенность» не следует безоговорочно считать синонимами. При переходе к частным случаям понимание безопасности объекта может быть затруднено, так как термин не раскрывает направления воздействия опасности относительно объекта. На самом деле опасность может исходить от объекта либо угрожать ему. Поясним это на примерах. Выражение «безопасное удаление человека от места аварии» характеризует состояние объекта-человека, определенное в данном случае его расположением, в котором человеку не угрожает опасность. Вектор потенциальной опасности направлен к объекту-реципиенту (человеку), о безопасности которого идет речь. Характеристика «безопасная бритва» определяет безопасность бритвы уже как свойство объекта-источника. При этом вектор опасности направлен от объекта (бритвы), безопасность которой рассматривается в данном случае.

Поскольку общепринятый термин «безопасность» не является исчерпывающим и содержит признаки двух понятий (состояние и свойство), то при его использовании следует учитывать вектор опасности, имея в виду, что опасность может угрожать объекту не только извне, но и в результате воздействия внутренних процессов. В англоязычной литературе ситуация несколько иная. Безопасность как состояние объекта, в котором ему не может быть нанесен существенный ущерб или вред, соответствует термину security. Безопасность - свойство объекта не причинять другим объектам существенный ущерб или вред, является аналогом термина safety.

Из поля внимания специалистов не должны исключаться непрерывно происходящие процессы взаимного влияния объектов на окружающую среду и обратного влияния среды на объект. На рисунке 1.3 приведено расположение элементов «источник» и «реципиент» опасности в схеме, поясняющей содержание термина «безопасность». Объект, о безопасности которого идет речь, - это предприятие, завод, промышленная установка, т.е. потенциально опасный (для окружающей среды) объект, который в свою очередь также может быть подвержен опасности, например, природной. Таким образом, рис. 1.3 а иллюстрирует понимание безопасности промышленного объекта как его свойства, а рис. 1.3 б - безопасности того же объекта как его состояния.

Безопасность как свойство объекта мог бы заменить ее синоним «безвредность», более точно отражающий участие вектора опасности, однако он мало распространен в технической литературе. Безвредность, как и безопасность, не является абсолютной категорией. К примеру, ртутный медицинский термометр считается безопасным, поскольку за длительное время широкого использования в медицинской практике и в быту доказал незначительность риска воздействия. Вместе с тем, в термометре содержится ртуть - вещество первого класса опасности, и вряд ли он может быть признан безвредным. ГОСТ Р 51898-2002 «Аспекты безопасности. Правила включения в стандарты» рекомендует не употреблять слова «безопасность» и «безопасный» в качестве описательного прилагательного объекта, так как они не передают полезной информации. Следует всюду, где возможно, эти слова заменять признаками объекта, например: «защитный шлем» вместо «безопасный шлем», «нескользкое покрытие для пола» вместо «безопасное покрытие».

Безопасность как состояние объекта часто заменяется понятием «уязвимость» для того, чтобы охарактеризовать реакцию рассматриваемого объекта на экстремальное воздействие. Как правило, под уязвимостью понимают открытость объекта к различным внутренним и внешним событиям (воздействиям), которые способствуют развитию аварийного процесса. Понятие «уязвимость» часто определяют через связанные с ним характеристики объекта. Например, под уязвимостью системы понимают совокупность свойств, являющихся противоположными устойчивости и живучести системы, а также ее способности выполнять заданные функции в случае частичного повреждения.

Рис. 1.3. Безопасность объекта (объект - предприятие): а - безопасность - свойство объекта; б - безопасность - состояние объекта

Несмотря на широкую популярность в наши дни термина «безопасность», в законодательстве, нормативной документации и современной литературе нет его однозначной трактовки. Это можно объяснить невостребованностью представлений о безопасности, существовавшей еще 25-30 лет назад, и резким изменением ситуации сейчас; междисциплинарным характером безопасности (сейчас ею оперируют многие науки и области знаний) и спецификой дедуктивного метода познания

• (от общего к частному), необходимого при исследованиях безопасности в конкретных случаях. Однако все многообразие существующих формулировок можно сгруппировать в два вида, в пределах которых они существенно не отличаются:
  • 1) безопасность - состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства;
  • 2) безопасность - состояние, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни животных и растений.

В формулировках первого вида безопасность объекта обоснована принятием мер по его защите. Вместе с тем неопределенный уровень этих мер (организационных и (или) технических) не позволяет оценить саму целевую функцию - безопасность как состояние объекта. Иначе говоря, если приняты меры по защите объекта, то его состояние следует считать относительно безопасным. Несмотря на внешнюю расплывчатость формулировок первого вида, отсутствие в них привязки к степени защищенности (полная, частичная, достаточная), их использование на практике зачастую являются оправданными. Прежде всего это касается тех случаев, когда для обоснования безопасности невозможно или же не требуется выполнения оценки риска.

Формулировки второго вида сводят понятие безопасности к понятию допустимого (приемлемого) риска. Поскольку безопасность (как свойство или состояние объекта) не имеет шкалы измерения, такой подход позволяет обосновать безопасность путем количественной оценки ее уровня. В этом случае мера (критерий, степень) безопасности характеризуется величиной риска. Риск при этом является контрольно-измерительным инструментом для определения уровня безопасности. Управление процессом обеспечения безопасности также осуществляется с использованием этого инструмента - оценки риска. Обеспечение требуемого уровня безопасности за счет снижения величины риска возможно различными методами, в том числе инженерной защиты.

В дальнейшем мы будем использовать формулировки, общий и краткий вид которых представлен ниже.

Опасность - источник потенциального ущерба (вреда) или ситуация с потенциальной возможностью нанесения ущерба (вреда).

Безопасность - состояние (или свойство) объекта, при котором отсутствует недопустимый риск.

Техногенный риск - мера безопасности (или опасности), порожденной техническими объектами.

Важный вывод заключается в том, что все ключевые понятия данной области знаний и деятельности - «опасность», «риск», «безопасность» - являются взаимосвязанными. Они относятся, существуют и востребованы лишь в пределах системы, включающей два обязательных элемента - источник опасности и объект, на который этот источник может негативно воздействовать. Использование какого-либо из данных ключевых понятий в каждом конкретном случае требует присутствия (в явной или неявной форме) обоих элементов указанной системы.

• Считается, что в настоящее время около половины территории суши занимаютантропогенные ландшафты.
• Понятие границ здесь весьма условно. Так, ударная волна ядерного взрыва при испытаниях в районе Новой Земли (1961 г.) три раза обогнула Земной шар.

Целью промышленной безопасности является предотвращение аварий и инцидентов. Понятие «инцидент» означает отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение требований безопасности. Сферой промышленной безопасности, регулируемой Федеральным законом № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», является безопасность производственных объектов, способных вызвать, причинить какой-нибудь вред, нанести ущерб в результате аварии в процессе производства, охватывающего переработку, транспортирование и хранение сырья, разработку недр, создание средств производства и предметов потребления, а также в сфере услуг и жизнеобеспечения населения. При этом под промышленной безопасностью опасных производственных объектов понимается главным образом защищенность личности и общества от последствий возможных аварий на этих объектах.

Источники опасности в техносфере

За последние годы значительно увеличилось число аварий и других чрезвычайных ситуаций, а также их воздействие на окружающую среду и людей. Причины этих явлений обусловлены техногенным, природным и экологическим характером. Возможность крупных техногенных катастроф в промышленных центрах России в настоящее время реальна как никогда. Возрастающая концентрация запасов горючих, радиоактивных, токсичных и взрывчатых веществ в непосредственной близости от жилой зоны поселков и городов, возрастающие масштабы социальной напряженности, отсутствие достаточных сил и эффективных систем реагирования на ЧС - все это таит в себе опасность катастроф регионального и трансграничного масштабов.

Многие машины и конструкции следует рассматривать как источники повышенной опасности для людей и окружающей среды. Это неизбежный побочный результат научно-технического прогресса. Наблюдаются неуклонное увеличение скоростей на транспорте, повышение добычи энерговооруженности в промышленности, создаются уникальные по размерам и мощности комплексы для производства электрической энергии, для добычи и транспортирования нефти и газа. Все это приводит к постановке проблемы обеспечения безопасности.

Техногенные (или антропогенные) факторы опасности, обусловленные хозяйственной деятельностью людей: чрезмерными выбросами и сбросами в окружающую среду отходов хозяйственной деятельности в условиях её нормального функционирования и в аварийных ситуациях; необоснованными отчуждениями территорий под хозяйственную деятельность; чрезмерным вовлечением в хозяйственный оборот природных ресурсов; иными, связанными с хозяйственной деятельностью подобными негативными процессами (рис. 6.1).

Рис. 6.1.

промышленных объектов

В связи с безопасностью человека и окружающей среды возникает проблема безопасности объектов техносферы, появление которых связано со стремлением людей к большей защите от неблагоприятных условий внешней среды и к лучшим условиям своей жизнедеятельности. Но эти объекты также необходимо защищать от внешних негативных воздействий. Кроме того, в случае аварий объектов техносферы также формируются негативные факторы. Это особенно относится к проблеме защиты опасных промышленных объектов. В этом случае проблема рассматривается по двум направлениям (рис. 6.2):

• - защита объектов от внешних воздействий с целью недопущения их аварии;
• - защита людей и окружающей среды от негативных факторов в случае аварии.

Основными причинами крупных техногенных аварий являются:

• - отказы технических систем из-за дефектов изготовления и нарушений режимов эксплуатации;
• - ошибочные действия операторов технических систем;
• - концентрации различных производств в промышленных зонах;
• - высокий энергетический уровень технических систем;
• - внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта и др.

Окружающая природная среда, общество, техносфера

Рис. 6.2.

Основными объектами, на которые приходится большая часть чрезвычайных ситуаций (ЧС), являются радиационное химически-, пожаро- и взрывоопасные объекты. На территории России эксплуатируется около 2300 объектов повышенной опасности. Аварии и катастрофы на них в среднем происходят один раз в 10... 15 лет с ущербом более 2 млн. долл., раз в 8... 12 месяцев с ущербом до 1 млн. долл. В стране эксплуатируется 11 АЭС, на которых функционирует 34 реактора общей мощностью 18 213 МВт. Еще 6 АЭС находятся в стадии строительства. Только в 30-километровой зоне вокруг действующих АЭС проживает более 1 млн. человек. Вследствие радиационных аварий, происшедших в разные годы в Кыштыме на НПО «Маяк» и в Чернобыле в России к настоящему времени суммарная площадь зон радиоактивного загрязнения местности в пределах внешних границ зон жесткого контроля достигает 32 тысяч кв. км.

Другим источником опасности являются предприятия химической промышленности. В Российской Федерации находится более 1900 химически опасных объектов, расположенных в основном в девяти регионах (Московском, Ленинградском, Нижегородском, Башкирском, Поволжском, Северо-Кавказском, Уральском, Кемеровском и Ангарском) с населением в зонах опасности около 39 млн. человек. Ежегодно в химических отраслях промышленности происходит около 1500 некатегорированных аварий, связанных с утечкой взрывоопасных и вредных продуктов с загораниями, взрывами и выбросами.

Большую потенциальную опасность на территории страны представляют нефте- и газопромыслы, а также трубопроводы. Общая протяженность газопроводов более 300 тыс. км. Продолжают оставаться источником опасности железные дороги России, на которых ежегодно при перевозке опасных грузов фиксируется около 1000 аварийных происшествий и инцидентов.

На территории РФ в настоящее время эксплуатируются более 30 тыс. водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов. Имеется около 60 крупных водохранилищ емкостью 1 млрд. м 3 . Остро стоит проблема обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. Эти сооружения на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов эксплуатируются без ремонта более 50 лет и находятся в аварийном состоянии.

Всего же на территории РФ ежегодно происходит но техногенным причинам более 1300 ЧС, в которых погибает около 1500 человек, а 25 тысяч человек являются пострадавшими. Материальный ущерб от этих ЧС составляет более 1 млрд, долл. Эти потери по данным РАН возрастают с каждым годом в среднем на 10 %.

В зонах непосредственной угрозы жизни и здоровью людей в случае возникновения техногенных чрезвычайных ситуаций проживает около 80 млн. человек, т. е. 55 % населения страны. Численность городского населения составляет почти 75 % общей численности населения страны, и только 15 % граждан проживают на территории, на которой нет опасных объектов. Ежегодно от чрезвычайных ситуаций в городах погибают 800... 1000 человек.

Материальный ущерб, причиненный ЧС в 1997...2000 гг., составил около 20,5 млрд, руб., в том числе от ЧС техногенного характера - 2,06 млрд. руб. (10 %), ЧС природного характера - 12,2 млрд. руб. (59 %), биолого-социальных ЧС 6,24 млрд. руб. (31 %).

Средний годовой рост за 1997...2000 гг. социальных и экономических потерь от природных и техногенных ЧС составил: по числу погибших - 4,3 %, пострадавших - 8,6 % и материальному ущербу - 10,4 %. Общий экономический ущерб от ЧС в год достигает 6.. .7 % валового внутреннего продукта (ВВП) страны.

Значительное место в проблеме безопасности занимает безопасность при нормальной эксплуатации. Когда возникновение опасности для жизни и здоровья людей и для окружающей среды вызвано нарушениями работоспособности объекта, т. е. его отказом, необходимо особое внимание уделять обеспечению безотказности. Отказы, приводящие к тяжелым последствиям, отнесены к категории «критических». К авариям относятся все отказы, наступление которых связано с угрозой для людей и окружающей среды, а также с серьезным экономическим и моральным ущербом. Аварии могут быть связаны как с исключительными воздействиями (ударными нафузками, ураганами, наводнениями, пожарами), так и с неблагоприятным сочетанием обычных нафузок с весьма малой вероятностью появления. Исходной причиной аварии могут служить крупные ошибки, допущенные при проектировании, расчете, изготовлении, монтаже, эксплуатации и техническом обслуживании, а также сочетания этих ошибок с неблагоприятными внешними условиями, нс зависящими от технического персонала. Современные газопроводы, имеющие диаметр Г) до 1500 мм, функционируют при избыточном давлении газа Ар до 10 МПа и скорости газа гг до 20 м/с. При разрыве такого трубопровода выделится большое количество энергии, а выброс газа может вызвать взрывы и пожары. Мощность такого взрыва составит:

/ 5 = Д/?п’(0,785-?> 2) = 10-10 6 -20-0,785(1,5) 2 = 3,510 х Вт (350000 кВт).

В соответствии с принятыми представлениями происшествие наступает тогда, когда появляется полный набор условий (факторов) его возникновения. При этом каждое условие возникновения происшествия рассматривается как предпосылка к происшествию. Чем больше появилось предпосылок к происшествию и чем более они существенны, тем выше риск. Признак опасности рассматривается как условие наступления предпосылки к происшествию. Потенциальная опасность объектов техносферы проявляется в случае их аварий. Инициирующими или исходными событиями для аварий являются аварийные ситуации.

Аварийная ситуация с объектом - это сочетание условий и обстоятельств, создающих аварийные воздействия на объекты. Причинами аварийных ситуаций могут быть как внутренние, так и внешние но отношению к потенциально опасным объектам события, т. е. источники опасности могут быть внутренними и внешними. К внутренним источникам опасности относятся низкая надежность оборудования и персонала («человеческий фактор»). Внутренние события - это отказы технических устройств, влияющих на безопасность, ошибочные действия персонала, пожары и др., а внешние - опасные природные, техногенные (например, транспортные аварии при перевозке опасных грузов) и социальные (акты технологического терроризма)явления.

Повседневная деятельность человека потенциально опасна, так как сопряжена с различными процессами, связанными с использованием химической, электрической и других видов энергии. Опасность появляется в результате неконтролируемого выхода энергии, накопленной в оборудовании и материалах, непосредственно в человеке и окружающей среде. Возникновение происшествий -следствие появления и развития причинной цепи предпосылок, приводящих к потере управления трудовым процессом, нежелательному высвобождению используемой энергии и воздействию ее на людей, оборудование и окружающую среду. Инициаторами и составными звеньями причинной цепи происшествия являются ошибочные и несанкционированные действия людей, неисправности и отказы используемой техники, а также нерасчетные (неожиданные и превышающие допустимые пределы) внешние факторы среды обитания.

Наиболее типичной причинной цепью происшествия оказались следующие предпосылки: ошибка человека или отказ технологического оборудования или недопустимое внешнее воздействие, случайное появление опасного фактора в производственной зоне; неисправность (или отсутствие) предусмотренных на этот случай средств защиты или неточные действия людей в данных условиях; воздействие опасных факторов на незащищенные элементы оборудования, человека или окружающую их среду. Доля исходных предпосылок, вызванных ошибочными и несанкционированными действиями человека, составляет 50...80 %, тогда как технические предпосылки - 15...25 %.

Объектом исследования и совершенствования техносферной безопасности является система «человек-машина-среда обитания», а предметом изучения безопасности являются объективные закономерности возникновения и предусмотрения происшествий при функционировании таких систем.

Введение

4 Введение

Риск возникновения техногенных катастроф и аварий и масштабы их последствий напрямую зависят от интенсификации производства, роста энергетической мощности единичных производственных объектов , своевременности обновления технологий и оборудования, обостряющихся противоречий между темпами прогресса и уровнем знаний специалистов и обслуживающего персонала. Все эти факторы и тенденции, объективно определяющие состояние безопасности промышленных производств, следует рассматривать как важнейшие предпосылки негативного влияния техносферы на окружающую среду и человека, причем влияния не естественного (при нормальном режиме эксплуатации производств и объектов), а в результате возникновения экстремальных ситуаций - техногенных катастроф и аварий.

В экономически развитых странах вопросам безопасности промышленного комплекса уделяется особое внимание. Этот комплекс определяет, с одной стороны, уровень технического прогресса и индустриального потенциала государства, а с другой стороны - увеличивает риск возникновения техногенных угроз, связанных с созданием и функционированием потенциально опасных объектов промышленности. По данным ООН ежегодный ущерб, наносимый мировой экономике техногенными катастрофами и авариями, за последние 30 лет увеличился в три раза и достиг 200 млрд. долл. США .

В России проблема обеспечения безопасности промышленного комплекса особенно обострилась к концу XX века в результате децентрализации государственного управления промышленностью, ликвидации отраслевых структур управления в промышленности и возникновения предприятий различных форм собственности, а также необходимости поддержания в рабочем состоянии большого числа изношенного оборудования, выход из строя которого может привести к авариям и несчастным случаям .

Объективным фактором, отражающим состояние промышленной безопасности опасных производственных объектов, являются показатели аварийности и травматизма. Федеральный горный и промышленный надзор России (Госгортехнадзор России), являясь федеральным органом исполнительной власти, специально уполномоченным в области промышленной безопасности, осуществляет государственный надзор за опасными производственными объектами в различных отраслях экономики Российской Федерации1. В ежегодных докладах Госгортехнадзора России Правительству Российской Федерации «О состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр Российской Федерации» дается оценка состояния промышленной безопасности на опасных производственных объектах.

Материальный ущерб от произошедших в 2003 году 213 аварий составил (без учета ущерба для окружающей природной среды, затрат на ликвидацию последствий аварий, упущенной выгоды) более 900 млн. руб. В 2003 году общее число погибших при осуществлении производственной деятельности на опасных производственных объектах составило 379 человек, произошло 63 групповых несчастных случая, в которых пострадало 203 человека, погибло 77 человек . Динамика аварийности и смертельного травматизма за последние 10 лет представлена на рис.1.

1 Указами Президента Российской Федерации от 9.03.2004 года № 000 и от 01.01.2001 года № 000 Госгортехнадзор России преобразован в Федеральную службу по экологическому, технологическому и атомному надзору. В настоящей работе используется старое наименование.

I Смертельно травмировано, чел Ф Число аварий

Рис. 1 .Динамика аварийности и смертельного травматизма

на предприятиях, поднадзорных Госгортехнадзору

России, за года

Причины аварийности и травматизма можно разделить на две группы: технические и организационные. К техническим причинам относятся неудовлетворительное техническое состояние зданий и сооружений, неисправность технических устройств, а также средств противоавариинои защиты и сигнализации, недостаточная изученность технологических процессов, несоответствие проектных решений условиям производства работ, конструктивное несовершенство технических устройств, отсутствие противоавариинои защиты и сигнализации, в том числе автоматизации опасных операций, механизации трудоемких работ. К организационным причинам относятся отступление при ведении работ от проектной (технологической) документации, нарушение регламентов обслуживания технических устройств и ремонтных работ , неэффективность организации и осуществления производственного контроля, неправильная организация производства работ, низкий уровень знаний требований промышленной безопасности, нарушение производственной дисциплины, неосторожные (несанкционированные) действия исполнителей работ, умышленное отключение средств защиты и сигнализации. По данным Государственного доклада о состоянии промышленной безопасности в 2003 году в структуре обобщенных причин

аварий и травматизма на опасных производственных объектах на долю технических причин приходится 29% (аварии) и 23,5% (смертельный травматизм). Соответственно, на долю организационных причин аварий и смертельного травматизма приходится 71% и 76,5%.

Системы газораспределения и газопотребления в соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» относятся к опасным производственным объектам по признакам использования на них горючих веществ и оборудования, работающего под давлением свыше 0,07 МПа и при температуре нагрева воды свыше 115 С. Разработке рекомендаций по повышению уровня промышленной безопасности на них за счет повышения качества услуг в этой области посвящено настоящее исследование.

В системе газораспределения и газопотребления Российской Федерации протяженность наружных газопроводов составляет около 400 тыс. км, в том числе свыше 330 тыс. км подземных газопроводов. Число поднадзорных Госгортехнадзору России организаций составляет около 45 тыс., в том числе 20 тыс. промышленных предприятий, около 400 тепловых электростанций, свыше 40 тыс. газовых отопительных и производственных котельных.

Всего производственных газифицированных объектов около 600 тыс. Большая часть из них представляет газовое оборудование газорегуляторных пунктов и установок, а также теплогенерирующее газоиспользующее оборудование.

В 2003 году при эксплуатации систем газораспределения и газопотребления произошло 33 аварии и 9 несчастных случаев со смертельным исходом. Экономический ущерб (в виде прямых потерь) от аварий в 2003 году составил более 17 млн. руб. По характеру происшедших аварий они распределились по следующим факторам: механическое повреждение наружных газопроводов при производстве земляных работ в зоне прокладки подземных газопроводов; повреждения подземных газопроводов, вызванные потерей прочности сварных стыков; взрывы при розжиге котлов; коррозионные

повреждения газопроводов; природные явления. Причинами смертельного травматизма при эксплуатации систем газораспределения и газопотребления являются: отравления продуктами неполного сгорания газа, вследствие отсутствия или несрабатывания сигнализаторов загазованности по окиси углерода, а также несоблюдение мер безопасности при производстве газоопасных работ.

Расследование причин аварий и смертельного травматизма на опасных производственных объектах газораспределения и газопотребления, также, как и на других опасных производственных объектах, показало, что основными причинами являются организационные: производство несанкционированных работ в охранной зоне наружных газопроводов, слабая проработка планов производства работ, низкий уровень производственной и технологической дисциплины, нарушения требований производственных инструкций из-за незнания персоналом этих документов, отсутствие практических навыков, халатность. Динамика аварийности и травматизма на производстве со смертельным исходом на объектах газораспределения и газопотребления представлена на рис.2.

« 250 __** ^^ 37 Л 35 S

л | | 200 ^i ^зо 1

i 2.150- "?. 9,5 ,9 о

g 100 (О см ю см> 15 «I

z X 1 г--" -1 к -j \^ у 9 я Ю В

i i Протяженность подземных газопроводов, тыс. кги > Количество аварий

""¦^-Смертельно травмировано, чел.

Рис.2. Динамика протяженности подземных газопроводов, травматизма со смертельным исходом и аварийности в газовом хозяйстве

Еще одним определяющим фактором, влияющим на уровень аварийности при эксплуатации систем газораспределения и газопотребления, является то обстоятельство, что около 10,6 тыс. км газопроводов отработали нормативный срок эксплуатации, равный 40 годам.

Коренная причина высокой производственной аварийности - ослабление управления безопасностью. Чтобы преодолеть это, необходимо придать управлению безопасностью превентивный характер, профилактическую направленность и последовательно внедрять элементы управления безопасностью на всех уровнях, начиная с государственного уровня и заканчивая уровнем опасного производственного объекта.

Управление промышленной безопасностью должно носить системный характер, об этом начали говорить еще с конца 80-х годов прошлого века . В статье и схематично представлена структура системы управления промышленной безопасностью. Она складывается из следующих составляющих:

Нормативно-правовой;

Социально-политической;

Экономической;

Информационной;

Технической;

Организационной.

Во всякой системе пренебрежение любым ее элементом делает ее неполной. Если в структуре системы есть элемент, который не влияет на ее поведение в целом, не реализует ни одну из целей ее функционирования, то это является верным признаком ненужности элемента .

Нормативно-правовая составляющая системы играет чрезвычайно важную роль, поскольку она определяет механизмы регулирования всех остальных составляющих и устанавливает методы регулирования в данной области. Разработке этой составляющей в последние 1,5 десятилетия уделялось достаточно внимания: создана правовая база промышленной безопасности,

усовершенствована в 2003 году нормативно-техническая база по промышленной безопасности. В настоящее время проводятся исследования по формированию системы технического регулирования в этой области.

Реализация установленных методов регулирования происходит за счет других составляющих системы. Роль каждой из составляющих системы может стать предметом самостоятельного исследования.

Техническая составляющая включает в себя:

Выбор процесса технологии;

Материалы;

Аппаратурное оформление;

Системы защиты;

Экспертизу промышленной безопасности;

Проектирование;

Размещение объекта;

Строительство;

Эксплуатацию;

Износ оборудования (мониторинг, ремонт, остаточный ресурс и др.). Организационная составляющая включает в себя:

Разрешительная деятельность (лицензирование, разрешения на применение);

Декларирование безопасности;

Надзор и контроль;

Обучение, подготовка и аттестация работников по промышленной безопасности;

Процедура аккредитации лежит в основе Системы экспертизы промышленной безопасности (СЭПБ) и направлена на совершенствование экспертной деятельности в области промышленной безопасности; оценки полноты и качества работ, выполненных экспертными организациями; развития между ними конкурентной борьбы; содействия заказчикам в компетентном выборе экспертных организаций. Она представляет собой совокупность взаимозависимых функций участников экспертизы промышленной безопасности. Деятельность их основана на нормах, правилах, методиках, условиях, критериях и процедурах, в соответствии с которыми и осуществляется экспертиза.

В рамках этой системы контроль за деятельностью экспертных организаций осуществляется Наблюдательным и Консультативным советами, а также Координирующим органом, отраслевыми и другими комиссиями СЭПБ.

В настоящее время СЭПБ реформируется в целях ее гармонизации с международными системами аккредитации. Экспертные организации (ЭО) проходят аккредитацию, в качестве одного из типов органов оценки соответствия (ООС). К другим органам оценки соответствия относятся: независимые организации по аттестации экспертов (НОА), независимые органы по аттестации персонала неразрушающего контроля (НОАЛ), лаборатории неразрушающего контроля (ЛНК) и независимые учебные центры (НУЦ), которые в свою очередь разделяются на организации по подготовке (ОП) и организации, занимающиеся обучением рабочих основных профессий промышленных производств (OOP).

В настоящей работе приведены результаты исследований, проводимых на базе НПО "Техкранэнерго", которая прошла аккредитацию в качестве ЭО, НО А, ЛНК и НУЦ.

В данной главе рассмотрены результаты деятельности НПО "Техкранэнерго" в качестве ЭО. На основании накопленного опыта по проведению экспертизы промышленной безопасности разработаны рекомендации по повышению эффективности и качества работ экспертных организаций.

При участии автора проведены работы по экспертизе промышленной безопасности проектной документации на строительство, расширение, реконструкцию, техническое перевооружение, консервацию и ликвидацию опасных производственных объектов газораспределения и газопотребления, технических устройств, применяемых на этих объектах, а также зданий и сооружений:

Наружных газопроводов городов, населенных пунктов (включая межпоселковые);

Газорегуляторных пунктов и установок;

Газопроводов и газового оборудования промышленных и сельскохозяйственных производств, использующих природные и сжиженные углеводородные газы в качестве топлива;

Газонаполнительных станций и пунктов;

Автомобильных газозаправочных станций.

Большой экспериментальный материал накоплен по результатам проведения технического диагностирования (ТД) оборудования и газопроводов газорегуляторных пунктов (ГРП) и газорегуляторных установок (ГРУ). Всего обследовано 760 объектов.

1.2. Диагностика как способов продления срока безопасной эксплуатации газорегуляторных пунктов и газорегуляторных установок

Уровень промышленной безопасности опасных производственных объек-

Список литературы

Увеличение за последние годы числа и масштабов последствий аварий и катастроф в техносфере обусловлено:

Введением в производство новых технологий, требующих высо­ких затрат энергии и использования веществ, опасных для жизни людей;

Нарушением хозяйственных связей в технологических цепочках в условиях неблагоприятных изменений в экономике;

Высоким уровнем износа основных производственных фондов;

Падением технологической и производственной дисциплины, а также квалификации технического персонала;

Накоплением отходов производства, представляющих угрозу для окружающей среды;

Снижением требовательности и эффективности работы над­зорных органов и государственных инспекций;

высокой концентрацией населения, проживающего вблизи потенциально опасных объектов.

Приоритетными научными проблемами в области природной и техно-генной безопасности России сегодня можно назвать сле­дующие:

Идентификацию и оценку природной и техногенной опасно­сти территорий РФ и районирование территорий по степени рисков от ЧС природного и техногенного характера;

Обобщение и развитие теоретических и практических основ анализа и управления комплексным риском от ЧС природного и техногенного характера;

Совершенствование и развитие федеральной, региональных и ведомст-венных систем мониторинга, прогнозирования и оценки комплексного риска ЧС;

Создание единой государственной системы информационного обеспе-чения управления риском с применением новых ГИС-технологий;

Разработку и реализацию комплекса эффективных мер по предупреж-дению ЧС в регионах РФ, имеющих высокие значения показателей комплексного риска;

Совершенствование системы подготовки специалистов по уп­равлению риском.

Основные проблемы безопасности. Теория безопасности - область знаний, синтезирующая ряд научных дис­циплин, относящихся к естественным и общественным наукам. Главная цель в сфере безопасности - обеспечение защищенности человека и окружающей среды от чрезмерной опасности. Исходя из того что мерой безопасности можно считать среднюю ожидае­мую продолжительность жизни человека при рождении, цель без­опасности это: максимизация продолжительности жизни лю­дей в условиях определенных ограничений на изменения в состо­янии природной среды. Для достижения этой цели соответствен­но необходимо уменьшить техногенную, природную, социально-экономическую и военную опасности.

Безопасность любой деятельности для каждого человека и окружающей его сре­ды, а также для общества в целом должна рассматриваться с учетом всех экономических, социальных, эко­логических последствий. Соответст-венно решения, принимаемые в рамках этой деятельности, должны быть основаны на соотноше­ниях между опасностями и выгодами от этой деятельности, учи­тывающими социальные предпочтения общества, его экономические возможности и ограничения техногенных нагрузок на окружающую среду, необходимые в целях ее сохранения для се­годняшнего и будущих поколений. Недостаточное понимание эко­номического аспекта обеспечения безопасности ведет к тому, что решения в этой сфере будут определяться скорее представлениями о потенциальном риске для человека и окружающей его среды от той или иной деятельности, чем сбалансированной оценкой вы­год и опасностей этой деятельности. В результате отрицательным факторам той или иной деятельности, которые могут привести к ущербу для человека и окружающей среды, уделяется значи­тельно больше внимания, чем положительным, приносящим вы­году обществу. Как следствие, решения, которые будут прини­маться в этой области, окажутся гораздо менее результативными, чем можно было бы ожидать.

Количественная оценка опасностей и безопасности. В настоящее время для количественного измерения опасностей используются еди­ницы риска. Под термином «риск» понимается величина, включаю­щая следующие количественные показатели: ущерб от воздействия того или иного опасного фактора; вероятность возникновения (частота) рассматриваемого опасного фактора; неопределенность в величинах ущерба и вероятности.

В качестве единиц количественного измерения безопасности пред­лагается использовать две компоненты:

Величину средней ожидаемой продолжительности предстоящей
жизни человека при рождении (СОПЖ) как показатель здоровья;

Степень близости состояния экосистем к границе их устой­чивости или к соответствующим этим границам предельно допустимым экологическим нагрузкам (ПДЭН) как показатель состояния природной среды.

Очевидно, что продление СОПЖ однозначно указывает на по­вышение уровня безопасности в обществе. Однако СОПЖ будет представлять собой достаточно адекватную меру для измерения уровня безопасности только в том случае, если более долгая жизнь сопровождается повышением благосостояния общества, т.е. рос­том объемов реальных доходов на душу населения, уровня обра­зования общества и удовлетворением других потребностей, ха­рактеризующих качество жизни.

0

Лекция № 2

Опасности техносферы

Опасности бывают естественного происхождения и антропогенного происхождения. Классифицируют опасности на механические, физические, химические, биологические, психофизиологические.

Методы анализа опасности:

· качественный позволяет идентифицировать источники опасности;

· количественный - это методы расчета вероятности и статистический анализ.

Рассмотрим качественный анализ. Он включает предварительный анализ опасности, анализ последствий отказов, анализ опасности с помощью дерева причин, анализ с помощью дерева последствий, анализ ошибок персонала, причинно-следственный анализ.

Количественные методы анализа:

p n ( E n ) - определение вероятности возникновения аварии. Количественный метод определяет опасности с помощью рисков.

Риск - это частота реализации опасности.

Частота определяется с учетом потенциальных опасностей и по числу реализовавшихся факторов риска.

Риски бывают индивидуальные, социальные, экономические, экологические, психологические.

R t = P ( t )/ L ( t ), P ( t ) - количество аварий, L ( t ) - число подобных технических систем, подверженных этому же фактору риска.

R Э = (В / П) * 100%, П = Д б - З б - В, У < Д - З б

Приемлемый риск - это такой низкий уровень опасности травматизма и инвалидности, который не влияет на экономические показатели предприятия, отрасли экономики и государство, и представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями их достижения: R u = 1 * 10 -6

Профессиональный риск - это возможность повреждения здоровья или гибели человека, связанное с исполнением трудовых обязанностей.

Выделяет 22 уровня опасности:

· 1 уровень: образование, культура, здравоохранение;

· 22 уровень: добыча угля открытым способом.

Принципы обеспечения безопасности:

· ориентирующие:

1. принцип автоматизации, принцип роботизации;

2. принцип ликвидации опасности (когда опасные факторы заменяются на безопасные);

3. принцип снижения опасности - это не полностью ликвидация опасности, а снижение до безопасного уровня;

· технические:

4. принцип блокировки;

5. принцип вакуумирования - проведение технологических процессов при пониженном давлении по сравнению с атмосферным;

6. принцип слабого звена - это применение устройств, которые разрушаются и обеспечивают сохранность самой установки;

7. принцип флегматизации - применение ингибиторов (замедлителей);

8. принцип недоступности;

9. принцип экранирования - это установка преграды между человеком и источником опасности;

10. принцип защиты расстоянием;

· организационные :

11. принцип защиты временем - сокращение до безопасных значений длительности нахождения людей в условиях воздействия опасности;

12. принцип информации;