Муравьева Е.В., Романовский В.Л. Прикладная техносферная рискология. Экологические аспекты

Подождите немного. Документ загружается.

121

мере, наиболее предпочтительными по уровню риска будут следующие значе-

ния: P

. Это соотношение выражает отношение предпочтения исхо-

дя из показателя безопасности. Далее рассматривается второй по значимости

показатель, например, масштаб последствий на кривой Фармера. По этому по-

казателю выстраивается следующий ряд предпочтений: P

Далее, исходя из практических соображений, проводится следующий

анализ: разница в уровне безопасности P

, P

не очень велика, но разница в

возможных последствиях весьма ощутима. Здесь можно задать определенную

«уступку» безопасности P, которую мы согласны сделать для получения выиг-

рыша по снижению масштаба последствий. Если разница между значениями P

- P

или

-P

не превышает величину выбранной «уступки», то мы можем, во-

преки соотношению P

выбрать решение, обеспечивающее величину

риска P

, не смотря на то, что при этом решении риск больше, чем P

и P

. По-

сле этой процедуры приступают к рассмотрению следующего по рангу показа-

теля. Аналогично из нескольких значений данного показателя, методом после-

довательных обговоренных «уступок», выбирают одно значение.

Используя те или иные способы выбора окончательного решения, по-

следнее слово всегда остается за человеком, ответственным за принятие реше-

ний. Поэтому принятое решение несет значительную долю субъект

ивности. Но

подобные методики позволяют несколько формализовать процедуру принятия

решения и позволяют человеку более подробно анализировать различные вари-

анты с учетом их преимуществ и недостатков.

122

Глава 4. МЕТОД БАРЬЕРНЫХ ДИАГРАММ

4.1 Цель метода барьерных диаграмм

Цель построения барьерных диаграмм состоит в том, чтобы дать воз-

можность четкого рассмотрения сложной последовательности событий, кото-

рые могли бы привести к аварии. На диаграммах изображаются последователь-

ности событий, которые могут происходить наиболее часто или те, которые мо-

гут вызвать серьезные последствия. Это позволяет определить «слабые» места,

где необходимо ус

тановить дополнительные защитные меры. Барьерные диа-

граммы могут быть использованы в качестве основы для определения уровня

безопасности технической системы и насколько этот уровень приемлем.

Барьерные диаграммы иллюстрируют последовательн

ость возможного

развития аварии. На диаграмме показываются ошибки и отклонения, которые

могут вызвать аварию. Они сопровождаются изображением альтернативных

путей развития аварии и к каким окончательным последствиям это может при-

вести. На диаграмме также показываются защитные меры (БАРЬЕРЫ), которые

предназначены для предотвращения дальнейшего развития неблагоприятных

обстоятельств. На рисунке 9 представлен пример барьерной диаграммы безо-

пасности.

Барьер - это мера безопасно

сти, которая может предотвратить возникно-

вение аварии, остановить развитие аварии или ограничить последствия аварии.

В качестве барьеров могут выступать элементы специальной защиты или это

могут быть части какого-то устройства или оборудование, например предохра-

нительный клапан или система аварийной остановки, которая вступает в дейст-

вие автоматически при превышении заданных технологических параметров.

Барьеры та

кже могут включать в себя предписания или административные ин-

струкции, определяющие действия персонала, такие как проверка оборудова-

ния и приборов или запрет на эксплуатацию оборудования в определенных не-

стандартных условиях. Барьеры могут представлять собой комбинацию «тех-

нического обеспечения» и «программного обеспечения», например аварийная

сигнализация повышения температурного режима, с последующей реакци

ей

123

оператора, который как предполагается, нажимает аварийную кнопку, когда

слышит этот аварийный сигнал.

Существуют различные вид

ы барьеров:

• активные/пассивные;

• полные/частичные;

• автоматические/тр

ебующие вмешательства персонала

Если не предполагается детальная оценка барьеров, то более

надежные барьеры могут быть заштрихованы черным цветом, а менее надеж-

ные - белым. Это позволяет пользователю быстро уловить, где находятся сла-

бые места в той или иной системе.

На барьерных диаграммах барьеры показаны следующим образом:

Барьер с

характери-

стикой

Барьер с

характери-

стикой

рисунок 10. Условные обозначения барьеров с различными характери-

стиками

Очень важно с самого начала определиться, н

асколько необходимо раз-

личать виды барьеров и какие условные обозначения будут использоваться для

обозначения различных барьеров.

Для отличия защитных мер, которые осуществляются автоматически или

вручную (требуют действий персонала предприятия), барьеры могут быть под-

разделены на полные и частичные барьеры.

Полные барьеры - это барьеры, которые действуют эффективно при всех

аварийных ситуациях, для которых они предназнач

ены (пока эти барьеры не

выйдут из строя). Аварийный сигнал и связанную с ним предписанную проце-

дуру, требующую ручного отключения, можно считать полным барьером.

Частичный барьер – это барьер, который может не всегда срабатывать.

124

рисунок 9 Пример барьерной диаграммы безопасности.

125

Аварийный сигнал, требующий от персонала анализа ситуации и приня-

тия решения об остановке технологического процесса, будет считаться частич-

ным барьером.

Полные барьеры обычно более надежные, чем частичные.

Для того чтобы оттенить индивидуальную надежность барьеров, их под-

разделяют на пассивные и активные.

Пассивный барьер - это барьер, который функционирует без необходимо-

сти активации. Пассивные барьеры часто обладают большей надежностью. Под-

сыпка со стороны днища емкости для хранения, достаточная по своим раз

мерам,

чтобы удержать все содержимое емкости и предохранить любые утечки может

считаться пассивным барьером. Пассивные барьеры - обычно полные барьеры.

Активный барьер состоит из 2 компонентов: один – для определения не-

нормальной ситуации, а другой для выполнения действия, которое остановит

дальнейшее р

азвитие аварийной ситуации.

В качестве активного барьера может служить устройство измерения дав-

ления с аварийной сигнализацией при превышении давления и связанные с этим

предписанные процедуры, требующие от персонала предпринять аварийное от-

ключение при появлении аварийной ситуации. Активные барьеры могут быть

частичными или полными.

Для выделения степени авто

матизации систем безопасности на предпри-

ятии, барьеры можно подразделить на автоматические и управляемые персона-

лом.

Автоматический барьер – такой, который работает без вмешательства че-

ловека. Например, распределительный клапан или аварийная система в сочета-

нии с автоматическим отключением будут считаться автоматическими барьера-

ми. Барьер, управляемый персоналом, требует человеческого вмешательства.

Прописанная процедура, требующая дополнительной закачки воды в реактор

через шланг, будет рассматриваться как барьер, управляемый персоналом.

126

4.2 СТРУКТУРА БАРЬЕРНЫХ ДИАГРАММ

Барьерные диаграммы изображаются сначала в таком виде, как

показано на ниже приведенном рисунке. На схеме с левой стороны указываются

возможные причины аварийной ситуации, а в правой части указываются по-

следствия. Положение, до которого развивается авария, может быть указано в

центре схемы, между причинами и последствиями.

рисунок 11. Структура барьерной диаграммы

Зачастую, ряд различных причин могут стать причиной одного и того же

аварийного последствия. Такое положение проиллюстрировано на рисунке 11,

где указаны три разные причины: «Причина 1”,”Причина 2”и “Причина 3”.

Любая из этих трех причин (или по одиночке, или все вместе) может вы-

звать аварийное последствие. Эта комбинация получила название логического

условия («калитки») “ИЛИ”. Принятая символика для ус

ловия “ИЛИ” приведе-

на рисунке 12, но в барьерных диаграммах она не используется. Проще пока-

зать два или больше ответвлений и соединить их вместе.

В большинстве случаев даже единичной причины или отказа дос-

таточно для запуска аварийной последовательности событий. Однако, в ряде

случаев, аварийные последствия возникают в результате комбинации причин

или отказов, когда все из них должны проявиться в одно и тоже время. Такая

комбинация известна ка

к логическое условие “И”.

причина

развитие развитие Последствие

2 1

причина

развитие

причина

127

рисунок 12. Обозначения логических условий “ИЛИ» и “И” в барьерных

диаграммах.

РАЗМЕЩЕНИЕ БАРЬЕРОВ. Барьеры, как было определено ранее, яв-

ляют

ся мерами безопасности, направленными против дальнейшего развития

аварийной ситуации. Они показываются на структурной схеме барьерной диа-

граммы. Ниже приводимый рисунок показывает ту же самую структурную схе-

му барьерной диаграммы, но с показом барьеров.

рисунок 13. Барьерная диаграмма с указанием барьеров

причина

Или причина 1

причина1 и причина 2

Или причина 2 одновременно

причина

причинаа

Или причина 1

Или причина 2

причина

арьер, препятствующи

появлению последствия

при развитии аварии

или

Барьер, препятствующий развитию аварии1, вызванной причиной 1 причиной 1

причина Развитие аварии

Развитие аварии

Последствия

1 2 1

Барьер, препятствующий развитию аварии 3, вызванной причинами 2 и 3

Барьер, препятствующий развитию аварии 3, вызванной причиной 2

причина

Развитие аварии

причина

128

Некоторые барьеры ограничивают последствия аварийной ситуации без

устранения всех нежелательных последствий. Такого рода барьеры могут быть

изображены так, как на рисунке 14. Если барьер срабатывает, то возникает по-

следствие под номером 2, если нет, то последствия - под номером 1.

защита 1

причина последствия

последствия

рисунок 14. Барьеры, которые ограничивают последствия аварии, но не

устраняют все нежелательные эффекты.

Аварийная сигнализация и подобное простое оборудование, которое лишь

подает сигнал о том, что что-то случилось, только тогда полезно, если сопрово-

ждается соответствующим действием, позволяющим вернуть ситуацию в нор-

мальное рабочее состояние. Определяющим фактором надежности аварийной

сигнализации является сочетание дей

ствующей аварийной сигнализации и по-

следующего успешного действия.

На барьерной диаграмме это показывается следующим образом: барьеры,

которые описывают обнаружение опасных условий (Барьер 1а) и действия, по-

зволяющие вернуть ситуацию в рабочий режим (Барьер 1 б).

барьер1a

причина последствие

барьер 1б

рисунок 15. Барьер, описывающий обнаружение (1 а) и действие (1 б)

129

Барьер 1а отражает обнаружение опасной ситуации (например, отключа-

тель при превышении давления плюс аварийная сигнализация). В случае отказа

этого барьера, опасная ситуация не будет обнаружена и оператор не предпримет

необходимых действий для обеспечения безопасности. Поэтому могут иметь

место аварийные последствия. Если защитное устройство работает, то опасные

условия будут определены. Барьер 1 б свидетельствует о действии, предприня-

том оператором. Если действие было не

удачным, то наступят последствия.

Линия, идущая вниз из центра «днища» барьера (см. рис.15) указывает на

то, что произойдет, если барьер функционирует нормально. Линия, идущая на-

право от центра правой части барьера указывает на то, что произойдет при не-

правильном функционировании барьера.

ПОСТРОЕНИЕ БАРЬЕРНЫХ ДИАГРАММ. Можно воспользоваться следующей

процедурой: выбираем те последствия, которые могут оказаться настолько серь-

езными, что требуется описание возможных последовательностей развития со-

бытий, в нашем случае, в виде барьерных диаграмм.

На каждой барьерной диаграмме возможно отразить от 5 от 8 причин и

последствий аварийной ситуации. Если насчитывается большее число причин,

то потребуется построение более чем одной барьерной диаграммы. Если треб

у-

ется построение более чем одной барьерной диаграммы, сделайте так, чтобы со-

держание каждой схемы являлось логическим продолжением каждой из них, так

чтобы последовательности, имеющие общие барьеры были отражены на той же

диаграмме.

Графические схемы должны строиться так, чтобы обстоятельства, которые при-

водят к аварийной однотипной ситуации, были сгруппиров

аны вместе.

ИСКУССТВЕННЫЕ БАРЬЕРЫ. Условия, присутствие которых н

еобхо-

димо для наступления аварии, также могут быть изображены в виде барьерных

диаграмм.

Анализ может, например, показать, что авария возможна лишь в том слу-

чае, когда температура становится “экстремально высокой”, но это невозможно

130

при использовании неочищенных сырьевых материалов в технологическом

процессе.

Эта ситуация может быть отражена на барьерной диаграмме добавлением

барьера с легендой: “Неочищенные сырьевые материалы обычно исключают

возможность экстремальных температур.”

Это фактически означает, что экстремально высокая температура может

возникнуть, только если неочищенные сырьевые материалы были не нормаль-

ного качества (т.е. имелись загрязнения или были использованы не те мат

ериа-

лы). Возможность для “ненормальных сырьевых материалов” необходимо при-

нимать во внимание с использованием логического условия “ИЛИ” с располо-

жением “причин” с левой стороны графической барьерной диаграммы.

Включение условий, требуемых для аварии, необходимо производить осторож-

но, так как это может привести к ошибкам при простановке баллов на барьер-

ных диаграммах.

ВРЕМЯ. На ба

рьерной диаграмме, течение времени принимается идущим

слева направо в направлении развития аварии. Иногда выясняется, что на барь-

ерной диаграмме удобно показать барьеры, покрывающие несколько причин на

том же общем направлении, даже несмотря на то, что барьер не будет функцио-

нировать при наступлении одновременно всех обозначенных прич

инах аварий-

ных ситуаций.

ПОДКРАШИВАНИЕ БАРЬЕРОВ. Если для условного обозначения барье-

ров используется различная тонировка, то легенда этих условных обозначений

должна быть приведена в нижней части барьерной диаграммы.

4.3 БАРЬЕРНЫЕ ОЦЕНОЧНЫЕ БА

ЛЛЫ

Барьерные диаграммы могут быть использованы для получения общего

представления о том, какая последовательность событий может ожидаться наи-

более часто, или какие из них, могут привести к наиболее серьезным последст-

виям. Этот обзорный анализ, в свою очередь, может быть использован для вы-