13 методов, часто используемых для оценки безопасности

Thread Content

Существует множество методов оценки безопасности; здесь представлены 13 наиболее распространенных методов, которые можно использовать в практической деятельности. 　　1 Методы проверки безопасности (Safety Review, SR)  Методы проверки безопасности можно считать первыми методами оценки безопасности. Их также называют проверкой безопасности процессов, «проверкой проекта» или «проверкой с целью предотвращения ущерба». Оно может использоваться на любом этапе строительного проекта. При оценке существующих установок (действующих установок) традиционные проверки безопасности в основном включают осмотры, регулярные ежедневные проверки или проверки безопасности. (Например, если технологический процесс еще находится на стадии проектирования, проектная группа может рассмотреть комплект чертежей. Цель методов проверки безопасности — выявление таких состояний оборудования или правил эксплуатации, которые могут привести к авариям, травмам, значительным убыткам имущества или серьезному воздействию на окружающую среду. К сотрудникам, ответственным за общую проверку безопасности, в основном относятся те, кто работает с оборудованием, а именно: операторы, ремонтники, инженеры, менеджеры, специалисты по безопасности и т. д. Конкретный состав зависит от организационной структуры завода. 　　Целью проверки безопасности является повышение уровня безопасной эксплуатации всего устройства, а не нарушение нормальной работы или наказание за выявленные проблемы. По завершении проверки безопасности оценщики должны предложить конкретные меры и рекомендации по тем аспектам, которые требуют незамедлительного улучшения. 　　2. Метод контрольных списков безопасности (Safety Checklist Analysis, SCA) Для выявления опасных и вредных факторов в различных устройствах, оборудовании, материалах, изделиях, процедурах оперирования, а также в управленческих и организационных мерах, применяемых в инженерных системах, сначала разделяют объект проверки на более мелкие подсистемы. Затем путем задавания вопросов или оценки по шкале проверяются все пункты контрольного списка, чтобы не упустить ничего. Такой список называется контрольным списком безопасности. 　　3 Метод индекса риска (Risk Rank, RR) Метод индекса риска — это способ оценки. Путем сравнительных расчетов, проводимых оценщиками с учетом текущего состояния различных технологических процессов и их врожденных характеристик (на основе степени опасности на рабочем месте, вероятности возникновения аварий и их серьезности для определения уровня опасности на разных рабочих местах), определяется степень значимости рисков, связанных с данными процессами. На основе результатов оценки выбираются объекты для дальнейшей оценки. 　　Оценка индекса опасности может применяться на всех этапах проектной деятельности (исследование жизнеспособности, проектирование, эксплуатация и т. д.), либо до завершения подробного проекта, либо до разработки плана анализа опасностей для существующего оборудования. Конечно, его также можно использовать для действующих устройств в качестве основы для определения рисков, связанных с процессами и операциями. 　　В настоящее время существует несколько методов классификации уровней опасности, которые широко применяются. 　　Этот метод может применяться как в упрощенной, так и в более сложной форме; он позволяет проводить как качественный, так и количественный анализ. Например, эксперты могут провести простую классификацию объекта на основе качественной оценки уровня опасности на месте работ, вероятности возникновения аварий и степени их тяжести. Альтернативно, более сложным способом является составление числовой таблицы путем присвоения определенных значений характеристикам технологического процесса; с помощью этой таблицы можно рассчитать числовой коэффициент классификации. Наиболее распространенные методы оценки включают: ① оценку уровня опасности; ② метод индекса опасности пожаров и взрывов компании Dow Chemical; ③ метод Монда; ④ метод индекса уровня опасности для химических предприятий; ⑤ другие методы оценки уровня опасности. 　　4 Метод предварительного анализа опасностей (Preliminary Hazard Analysis, PHA) Метод предварительного анализа опасностей — это подход, возникший в рамках требований к стандартам безопасности в вооруженных силах США. В основном используется для анализа таких областей, как опасные вещества и устройства, включая этапы проектирования, строительства и производства. Сначала анализируются категории опасностей, условия их возникновения и последствия, которые могут привести к авариям. Цель состоит в выявлении потенциальных опасностей в системе, определении их степени опасности и предотвращении перерастания этих опасностей в аварии. 　　Предварительный анализ рисков позволяет достичь следующих 4 целей: ① общая идентификация основных рисков, связанных с системой; ② определение причин возникновения рисков; ③ прогнозирование воздействия аварий на людей и систему; ④ оценка уровня риска и выработка мер по его устранению или контролю. 　　Метод предварительного анализа рисков обычно используется на начальных этапах проектов, по которым имеется мало информации о потенциальных опасностях и которые невозможно выявить на основе опыта. Обычно используется в рамках предварительного проектирования или исследований и разработок технологических установок. Когда необходимо проанализировать крупную существующую установку или когда условия не позволяют применять более систематичные методы, часто отдается предпочтение методу PHA. 　　5 Метод анализа гипотез о неисправностях (What…If, W1) Метод анализа гипотез о неисправностях представляет собой творческий способ анализа процессов работы системы или её операций. Лица, использующие этот метод, должны хорошо разбираться в технологическом процессе. С помощью вопросов (гипотетических ситуаций сбоя) они выявляют возможные потенциальные источники опасности (по сути, это поиск потенциальных факторов, способствующих возникновению серьезной аварии в гипотетической системе; в наихудшем случае речь идет о вероятностях таких аварий). 　　В отличие от других методов, здесь требуется, чтобы оценщики понимали основные концепции и применяли их к конкретным задачам. Информации об методе анализа предполагаемых неисправностей и его применении очень мало; однако этот метод может часто использоваться на всех этапах разработки инженерных проектов. 　　Метод анализа сценариев отказа, как правило, требует от оценщиков начинать рассуждения по соответствующим вопросам со фразы «Что будет, если...». Любые вопросы, связанные с промышленной безопасностью, даже если они не очень к ней относятся, можно вынести на обсуждение. Например:
· Что делать, если предоставленное сырье не соответствует требованиям?
· Что делать, если насос останавливается во время работы?
· Что делать, если оператор открывает клапан B вместо клапана A?

Обычно все проблемы записываются, а затем классифицируются по категориям – например, по вопросам электробезопасности, пожарной безопасности, безопасности персонала и т. д., после чего обсуждаются по отдельности. В случае с действующими устройствами необходимо поговорить с операторами. При задавании вопросов следует учитывать все факторы, связанные с нарушениями в процессе производства, а не только неисправности оборудования или изменения технологических параметров. 　　6 Анализ гипотетических неисправностей/метод анализа с использованием контрольных списков (What…If/Checklist Analysis, W1/CA). Метод анализа гипотетических неисправностей/анализа с использованием контрольных списков представляет собой сочетание творческого подхода к анализу гипотез и метода использования контрольных списков для проверки безопасности. Это позволяет компенсировать недостатки каждого из этих методов при их самостоятельном применении. 　　Например, метод анализа с помощью чек-листов по безопасности является методом, основанным на опыте. При использовании его для оценки уровня безопасности успех во многом зависит от уровня опыта того, кто составляет чек-листы. Если контрольный список составлен неполно, оценщикам будет сложно провести эффективный анализ опасных ситуаций. Метод анализа гипотез о неисправностях побуждает специалистов, ответственных за оценку, рассматривать возможные аварии и их последствия, тем самым компенсируя недостаток опыта при составлении чек-листов; в свою очередь, чек-листы делают метод анализа гипотез о неисправностях более систематизированным. 　　Анализ по допущению отказа/метод анализа с использованием контрольных списков может применяться на любом этапе проекта по разработке технологии. 　　Подобно большинству других методов оценки, этот метод также требует выполнения квалифицированными специалистами, обладающими обширным опытом в данной области. Его часто используют для выявления наиболее распространенных опасностей, существующих в производственном процессе. Хотя его также можно использовать для оценки потенциальных опасностей на всех уровнях, анализ гипотез неисправностей/анализ с помощью чек-листов обычно предназначен в первую очередь для первоначального анализа рисков в процессе, после чего для более детальной оценки могут применяться другие методы. 　　7. Исследование опасностей и возможностей эксплуатации (Hazard and Operability Study, HAZOP) 　　HAZOP – это качественный метод оценки безопасности. В процессе его применения с использованием специальных ключевых слов выявляются изменения в состоянии технологического процесса (то есть отклонения). Затем анализируются причины этих отклонений, их последствия, а также возможные меры по их устранению. 　　Техника проведения исследований на предмет опасностей и возможности эксплуатации основана на принципе, согласно которому эксперты с разным опытом, работая вместе, могут взаимно влиять друг на друга и вдохновлять друг друга в творческом, системном и стилистическом плане; это позволяет выявлять и распознавать больше проблем, чем если бы они работали поодиночке, представляя затем свои результаты отдельно. Хотя технологии исследования рисков и эксплуатационных характеристик изначально были разработаны для оценки новых конструкций и технологий, их также можно применять на всех этапах жизненного цикла любого инженерного или системного проекта. 　　Суть анализа опасностей и управляемости заключается в том, что в ходе серии совещаний проводится анализ технологических схем и инструкций по эксплуатации. Различные специалисты согласно установленной методике исследуют возможные отклонения от заданных технологических условий на предмет возникновения опасностей и проблем с управлением процессом. Именно компания Imperial Chemical Industries (ICI, Великобритания) первой определила, что работу по анализу опасностей и управляемости должна выполнять группа специалистов из разных областей. Учитывая это, хотя отдельный человек и может использовать метод анализа опасностей и эксплуатационных характеристик в одиночку, это никак нельзя называть анализом опасностей и эксплуатационных характеристик. Следовательно, очевидное отличие метода анализа рисков и эксплуатационных характеристик от других методов оценки безопасности заключается в том, что последние могут быть применены одним человеком, в то время как анализ рисков и эксплуатационных характеристик должен выполняться группой квалифицированных специалистов из разных областей. 　　8 Анализ типов неисправностей и их воздействия (Failure Mode Effects Analysis, FMEA) Анализ типов неисправностей и их воздействия (FMEA) – это метод в области инженерии безопасности систем. Система разделяется на подсистемы, устройства и компоненты; затем, в зависимости от практических потребностей, производится анализ возможных типов неисправностей и их последствий. Это позволяет принять соответствующие меры для повышения безопасности и надежности системы. 　　(1) Неисправность. Компоненты, подсистемы и системы во время работы не соответствуют требованиям, установленным при проектировании, в результате чего они не могут выполнить предусмотренные задачи или выполняют их ненадлежащим образом. 　　(2) Тип неисправности. Каждая форма неисправности, возникающая в системе, подсистеме или компоненте, называется типом неисправности. Например, у неисправности клапана могут быть 4 типа: внутренняя утечка, внешняя утечка, невозможность открыть и недостаточная герметичность при закрытии. 　　(3) Уровень неисправности. Классы, которые определяются в зависимости от степени влияния типа сбоя на систему или её подсистемы, называются уровнями сбоев. 　　Перечислить все типы неисправностей оборудования и факторы, влияющие на систему или устройство; эти модели неисправностей описывают сбои в работе оборудования (включение, выключение, утечки и т. д.). Влияние типов неисправностей определяется на основе их системного воздействия на работу оборудования. FMEA выявляет отдельные режимы отказа, которые могут непосредственно привести к аварии или оказать на нее значительное влияние. В FMEA факторы, связанные с действиями людей, не определяются напрямую, но влияние ошибок человека обычно рассматривается как один из возможных способов возникновения неисправностей оборудования. Один FMEA не может эффективно выявить полный набор неисправностей оборудования, приводящих к авариям. 　　9 Анализ дерева отказов (Fault Tree Analysis, FTA). Дерево отказов представляет собой ориентированное «дерево», описывающее причинно-следственные связи между событиями. Это один из важных методов анализа в системной инженерии безопасности. Он может выявлять и оценивать уровень опасности различных систем, применяясь как для качественного, так и для количественного анализа. Он отличается простотой и наглядностью, что отражает систематичность, точность и способность к прогнозированию при изучении проблем безопасности с использованием методов системного проектирования. FTA как передовой научный метод анализа безопасности, оценки и прогнозирования аварий получил признание и широкое применение как в стране, так и за рубежом. 　　В начале 1960-х годов Американский телефонный исследовательский институт Bell начал разработку и изучение деревьев отказов с целью исследования проблем безопасности систем управления запуском ракет типа «Минитмен», внеся тем самым вклад в решение задачи прогнозирования случайных событий в ракетных системах. Вслед за этим исследователи компании Boeing дальше развили метод FTA, что позволило применять его в аэрокосмической промышленности. В середине 60-х годов FTA расширила свою деятельность с аэрокосмической промышленности на другие отрасли, в центре которых находилась атомная промышленность. В 1974 году Комиссия по атомной энергии США опубликовала отчет об оценке катастрофических рисков ядерных электростанций — доклад Расселсона. В этом отчете широко и эффективно применялся метод FTA, что привлекло большое внимание во всем мире. В настоящее время этот метод используется во многих промышленных сферах. 　　Метод FTA позволяет не только определить непосредственные причины аварии, но и выявить ее скрытые причины. Поэтому на этапе проектирования инженерных сооружений или оборудования, а также при расследовании аварий или разработке новых инструкций по эксплуатации, метод FTA можно использовать для оценки их безопасности. Министерство труда Японии активно продвигает метод FTA и требует, чтобы руководители по вопросам безопасности научились им пользоваться. 　　Начиная с 1978 года в нашей стране начались исследования и практическое применение ФТА. Практика показала, что ФТА соответствует национальным условиям нашей страны, и их следует широко внедрять в нашей стране. 　　10 Анализ дерева событий (Event Tree Analysis, ETA) 　Анализ дерева событий используется для оценки вероятности возникновения аварий в результате неисправностей оборудования или колебаний в процессе его работы (это называется исходным событием). 　　Авария является результатом типичной неисправности оборудования или отклонения в технологическом процессе (называемого первоначальным событием). В отличие от анализа дерева неисправностей, анализ дерева событий основан на индуктивном подходе (а не дедуктивном). Дерево событий позволяет систематически описать последствия аварий и определить связь между событиями, приводящими к этим последствиям, и первоначальным событием. 　　Анализ дерева событий подходит для анализа исходных событий, приводящих к разным последствиям. Дерево событий подчеркивает первоначальные причины возникновения аварии, а также влияние первоначального события на её последствия. Каждая ветвь дерева представляет собой отдельную последовательность событий, связанных с аварией. Для каждого первоначального события каждая такая последовательность четко определяет взаимосвязи между функциями системы безопасности. 　11 Анализ надежности человека (Human Reliability Analysis, HRA) Поведение человека, обеспечивающее надежность человеко-машинной системы, является необходимым условием ее успешной работы; на поведение человека влияет множество факторов. Эти «факторы, влияющие на производительность» (Performance Shopping Factors PSF) могут быть внутренними качествами человека, такими как напряжение, эмоции, воспитание и опыт; они также могут быть внешними факторами, такими как рабочее пространство, окружающая среда, действия надзирателя, технологические процедуры и аппаратное обеспечение. Существует бесчисленное множество PSF, влияющих на поведение людей. Хотя некоторые функции распространения импульса не поддаются контролю, многие из них можно контролировать, и они могут существенно повлиять на успех или неудачу того или иного процесса или операции. 　　Например, специалисты по оценке могут учесть человеческие ошибки в дереве неисправностей. Анализ типа «Что делать, если…»/чек-лист может учитывать такую ситуацию: в условиях аномалий оператор может открыть клапан, который следовало бы закрыть. В типичных исследованиях на предмет опасностей и управляемости процесса (HAZOP) ошибки операторов также обычно учитываются в качестве причины нарушений в работе процесса (отклонений). Хотя эти методы оценки безопасности можно использовать для выявления распространенных человеческих ошибок, они в основном сосредоточены на аппаратной части, которая может стать причиной аварий. Когда в производственном процессе много ручных операций, или когда интерфейс человек-машина настолько сложен, что стандартные методы оценки безопасности не позволяют оценить человеческие ошибки, требуются специальные методы для анализа этих факторов. 　　Этот раздел науки изучает факторы, связанные с человеком, в контексте проектирования машин, их эксплуатации, условий работы, а также способы согласования этих факторов с способностями, ограничениями и потребностями человека. Существует множество различных методов, которые специалисты по эргономике могут использовать для оценки условий труда. Один из распространенных методов называется «Анализ безопасности работы» (Job Safety Analysis, JSA), однако основное внимание в этом методе уделяется личной безопасности работников. JSA — это хорошее начало, но с точки зрения анализа безопасности процессов более полезным является метод анализа надежности персонала. Технологии анализа надежности персонала могут быть использованы для идентификации и улучшения PSF, тем самым сокращая вероятность человеческих ошибок. Этот метод анализирует характеристики системы, технологического процесса и операторов с целью выявления причин ошибок. 　　Если использовать технологию HRA отдельно, без сочетания с анализом всей системы, кажется, что это слишком сильно акцентирует внимание на поведении человека, игнорируя влияние характеристик оборудования. Если вышеупомянутая система является системой, в которой человеческие ошибки часто приводят к авариям, то такой подход будет неприемлемым. Поэтому в большинстве случаев рекомендуется использовать метод HRA в сочетании с другими методами оценки безопасности. Как правило, технология HRA следует применять после других методов оценки (таких как HAZOP, FMEA, FTA) для выявления конкретных человеческих ошибок, имеющих серьезные последствия. 　　12. Метод оценки опасности условий труда (Job Risk Analysis, LEC). Американцы К. Дж. Грэм (Kenneth.J.Graham) и Г. Ф. Кинни (Gilbert.F.Kinney) исследовали опасность работы в средах, представляющих потенциальную угрозу. Они предложили использовать в качестве основы для оценки сравнение рассматриваемой среды с некоторыми эталонными средами. В качестве зависимой переменной принимается степень опасности условий труда (D), а в качестве независимых переменных — вероятность возникновения несчастных случаев или опасных ситуаций (L), частота воздействия на человека опасных факторов (E) и степень серьезности опасности (C). На основе этих показателей определяется функциональная зависимость между ними. На основе практического опыта они указали значения баллов для различных комбинаций трех независимых переменных. Для оценки объекта применяется метод «ставления баллов» в зависимости от конкретных условий. Затем с помощью соответствующей формулы вычисляется значение коэффициента риска. Наконец, на основе этого значения и с учетом таблиц или диаграмм, отражающих уровни риска, определяется степень опасности. Это простой и эффективный способ оценки степени опасности рабочих условий. 　　13 Метод количественной оценки рисков (Quantity Risk Analysis, QRA) 　　При идентификации опасностей качественная и полуколичественная оценка имеют большую ценность, однако эти методы являются лишь качественными и не позволяют получить достаточно точных количественных данных. Особенно это касается сложных промышленных процессов, сопряженных с опасностями, — в таких случаях необходимо иметь возможность проводить полностью количественные расчеты и оценки. Количественная оценка рисков позволяет полностью квантифицировать его величину; риск может быть представлен как произведение частоты возникновения аварий и последствий этих аварий. QRA оценивает оба этих аспекта и предоставляет достаточно информации для того, чтобы собственники, инвесторы и **менеджеры могли принимать обоснованные количественные решения. 　　Что касается симуляционного анализа последствий аварий, то существует множество исследований в этой области как в странах мира, так и в отдельных регионах. Например, в таких развитых странах, как США, Великобритания и Германия, ещё в начале 1980-х годов был проведен ряд крупномасштабных экспериментов по изучению процессов распространения утечек на местности; среди примеров таких экспериментов можно назвать проекты Burro, Coyote и Thorney Island. В 90-х годах были проведены полевые экспериментальные исследования, посвященные распространению токсичных веществ. На сегодняшний день было разработано сотни моделей последствий аварий, таких как известные DEGADIS, ALOHA, SLAB, TRACE, ARCHIE и другие. Также происходит развитие практического применения моделей аварий. Например, программа SAFETY II от компании DNV представляет собой многофункциональный пакет для количественного анализа рисков и оценки опасностей; она включает в себя различные модели аварий и может использоваться для выбора местоположения заводов, принятия решений относительно использования территорий, выбора транспортных решений, оптимизации проектов, а также для установления приемлемых стандартов безопасности. Программное обеспечение для моделирования от компании Shell Global Solutions — Shell FRED, Shell SCOPE и Shell Shepherd 3 — представляет собой инструменты для оценки рисков, связанных с утечками, пожарами, взрывами и распространением опасных веществ. Все эти программы основаны на математических моделях, полученных в результате многочисленных экспериментов, и обладают высокой надежностью. Результаты оценки отображаются в числовом или графическом виде, показывая зону воздействия аварии, а также риски, которые несут отдельные люди и общество. Возможные аварии можно классифицировать в зависимости от степени их серьезности, что способствует разработке мер по снижению рисков.