Анализ риска аварий на опасных производственных объектах – ключевая составляющая управления промышленной безопасностью. Результаты анализа риска используются для:

- разработки декларации промышленной безопасности опасных производственных объектов (ОПО);

- определения оптимальных условий функционирования объекта по критериям «стоимость - безопасность – выгода»;

- оценки техногенного воздействия на окружающую природную среду;

- обоснования безопасности объектов, оборудования, проектных решений. 

Анализ риска представляет собой процесс определения и использования всей совокупности доступной информации для установления потенциальных опасностей и оценки их негативных последствий для людей (персонала, населения), имущества эксплуатируемых объектов, а также для определения вероятности и последствий наступления нежелательных событий, процессов, явлений. 

Основные задачи анализа риска аварий на ОПО заключаются в предоставлении лицам, принимающим решения:

• достоверных данных о состоянии промышленной безопасности объекта;
• сведений о наиболее уязвимых с точки зрения безопасности местах объекта и/или его частей, а также о проблемных зонах находящихся на объекте технических устройств, оборудования, систем;
• обоснованных рекомендаций по уменьшению риска аварий и минимизации их последствий.

Концепция «приемлемого риска». Оценка риска аварии на ОПО 

Анализ множества аварий, произошедших в разное время на опасных производственных объектах, позволяет выделить ряд их общих причин, в числе которых: недочеты и упущения в проектировании ОПО, ошибочные решения о месте их постройки, нарушения проектного режима эксплуатации, традиционно недооцениваемые слабая подготовка и неудовлетворительное обучение персонала, несоблюдение регламентов и правил безопасности, халатное отношение работников к своим обязанностям и т.п. 

Однако только лишь общее понимание причин производственных проблем не позволяет оценить реальный уровень опасности конкретного ОПО. Невозможно достигнуть и «абсолютной безопасности» (как это пытались делать раньше) путем контроля соблюдения на производстве «техники безопасности», нацеленной на полное исключение аварий на ОПО. 

До недавнего времени в основу функционирования опасных производственных объектов был заложен принцип «нулевого риска», который полностью исключал возможность аварий, предусматривая организацию «абсолютно безопасного» производственного объекта. Очевидно, что данный подход всякий раз оказывался несостоятельным, поскольку полностью исключал возможность аварий, которые время от времени все же случались, в то время как предприятия оказывались к ним не готовы. 

Гораздо более адекватной для решения контрольных задач «опасной экономики» оказалась пришедшая ей на смену концепция «приемлемого риска», направленная на понимание вероятности аварии на ОПО и прогнозирование ущерба от такой аварии. Риск считается приемлемым, а ОПО – безусловно надежным, если уровень общего риска аварии (включающий фоновый, статистический риск предприятия и индивидуальный риск отдельного человека), а также уровень возможного ущерба не превышают некоторого предельно допустимого значения. 

Выбор интервала критических значений риска ОПО осуществляют не сами организации, эксплуатирующие опасные производственные объекты – их устанавливают национальные эксперты, в зависимости от уровня экономического развития той или иной страны, отраслевых данных по аварийности и особенностей конкретных объектов. Органы государственного регулирования экономики, опирающиеся на экспертные мнения, кодифицируют нормы приемлемых для тех или иных опасных производств уровней угроз. Общепризнанных критических значений риска для конкретных видов ОПО просто не существует. 

Принятая во многих странах мира, концепция «приемлемого риска», позволяющая оценивать уровень опасности, порождаемой ОПО, была положена в основу современных российских методов управления рисками (РД 03-418-01 «Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов»). Такой подход к анализу риска делает возможным прогнозирование вероятностей и ущербов от аварий на ОПО, расчет величины риска и сопоставление полученных данных с установленными критическими значениями. 

В практике прогнозирования риск также может определяться как комбинированная величина, в которую включаются и вероятности аварий на ОПО, и ущербы от этих аварий. Для определения величины риска применяются одновременно несколько методов:

• статистический (обработка данных статистики аварий на объекте);
• модельный (создание математических моделей для расчета размеров характера и зон воздействия вредных и поражающих факторов для каждого сценария развития аварий (взрыв, выброс опасных веществ и т.д.);
• экспертный (оценка экспертами вероятности аварии на ОПО).

На сегодняшний день оценка риска (включая определение величины риска) опасных производственных объектов является стандартной процедурой, которая проводится на протяжении всего их жизненного цикла - от проектирования до ликвидации. Величина риска аварий на опасных производственных объектах принимается за меру уровня их опасности. 

Наиболее низкого уровня опасности (высокого уровня безопасности) ОПО без значительного увеличения его стоимости можно достичь на этапе проектирования объекта, поскольку уровень опасности ОПО, функционирующих в штатном режиме, предусмотренном в проектной документации, всегда значительно ниже уровня опасности эксплуатируемого объекта, который перешел в аварийное состояние. 

Теория управления рисками предполагает идентификацию слабых звеньев в технологических процессах, мониторинг и контроль развития нежелательных событий, ведущих к аварийной ситуации на ОПО, прогнозирование аварий и минимизацию их последствий. Это общий подход к оценке уровня опасности, порождаемой ОПО. 

Однако на практике невозможно управлять всеми без исключения рисками на ОПО, ввиду сложности большинства современных производств, усложнения и интенсификации технологических процессов, наличия у предприятий большого числа эксплуатируемых производственных объектов, технических устройств, оборудования. 

Контроль и предотвращение всех возникающих на ОПО аварийных ситуаций, инцидентов и нежелательных событий потребовали бы колоссального количества ресурсов. Поэтому при проведении анализа риска на ОПО осуществляется контроль только тех событий, которые могут привести к наиболее тяжелым авариям на опасных производственных объектах (набольшее число жертв + наибольший экономический ущерб). 

Классификация методов анализа и оценки риска 

Каждый этап анализа риска аварий на опасных производственных объектах требует большое количество методов, отличающихся по своему назначению. Отдельные методы идентификации рисков универсальны, а некоторые применяются только в определенных случаях. 

Одни методы опираются на анализ статистических, управленческих данных и другой отчетной документации с объектов предприятия, другие требуют непосредственного обследования источников опасности. Одни методы оценки риска базируются на количественном анализе, а другие используют качественные подходы. Есть методы, которые больше подходят для анализа уже произошедших нежелательных событий, чем для исследования предшествующих инцидентов. 

Нередко в процессе эксплуатации ОПО возникают новые опасности, которые необходимо оперативно выявить. Непрерывно накапливается информация, новые статистические данные, отчеты, аналитика. Несмотря на различные подходы и инструментарий все они направлены на одно – выявить и описать существующие в организации риски. Но порой даже опытному эксперту бывает непросто сразу установить, какой метод анализа риска аварий будет наиболее эффективен для того или иного этапа жизненного цикла конкретного объекта. 

Для того чтобы цели риск-менеджмента были достигнуты, необходимо:

• внедрение специального программного продукта по идентификации и контролю новых рисков;
• комплексное применение методов анализа и оценки риска. 

В теории и практике риск-менеджмента используются различные уровни и подходы к классификации методов и моделей оценки рисков. 

При оценке и анализе риска аварий применяются методы, основанные на качественном и количественном подходах к оценке опасностей. При использовании качественных методов требуется меньший объем данных и трудозатрат. Эти методы рекомендуется использовать на этапе идентификации опасностей, поэтому они, как правило, предшествуют количественным. 

Качественные методы анализа риска позволяют получать относительные, приблизительные оценки (больше, меньше), а также предполагают использование степеней сравнения качества (высокий, очень высокий, средний, низкий). Подобные оценки целесообразны при ранжировании составляющих риска, например, по частоте возникновения событий (никогда, редко, часто) или по размеру последствий (значительный малосущественный, и проч.). 

Применяемые при качественном анализе риска методы делятся на четыре подгруппы:

1. Методы, основанные на использовании первичной информации

• анализ документов финансовой и управленческой отчетности.
• анализ данных периодических (годовых, квартальных) отчетов организации. 

2. Методы, основанные на получении новой информации

• стандартизованный опросный лист;
• индивидуальные посещения опасных производственных объектов организации;
• глубинное интервью как со штатными специалистами ОПО, так и с внешними экспертами. 

3. Методы моделирования производственных процессов ОПО

• формирование и анализ структуры ОПО в составе эксплуатирующей организации;
• анализ технологических потоков и цепочек. 

4. Экспертные методы качественного анализа

• метод множественных сравнений;
• метод парных сравнений;
• метод ранговой корреляции. 

Количественные методы анализа и оценки рисков основаны на объективном измерении и прогнозировании последствий развития нежелательных событий (реализации опасности).

Количественные оценки риска отличаются большей точностью и эффективностью, предполагают расчет показателей риска. В этой связи они требуют большого объема объективной информации об аварийности опасного производственного объекта, технологических процессах, надежности оборудования, геотехнических и метеоданных, состоянии промышленной безопасности на объекте, особенностях окружающей застройки, времени пребывания людей на территории и вблизи объекта и учета других факторов, а также значительных временных затрат и экспертов высокой квалификации для исполнения. 

Однако отдельно взятые количественные методы объективно не могут быть использованы для заключения о степени безопасности ОПО, поскольку, даже при наличии всей необходимой информации, сложные и дорогостоящие расчеты дают значение индивидуального риска небольшой точности. Мировой опыт показывает, что наибольший объем предложений по обеспечению безопасности опасных производственных объектов формируется с применением качественных методов анализа риска, которые используют меньший объем информации и трудозатрат. В то же время проведение количественной оценки риска более целесообразно, а в некоторых случаях – единственно допустимо при экспертизе ОПО, для сравнения опасностей ОПО различной природы, эффективности технологических моделей, вариантов производственного размещения (например, ТУ, оборудования).

Методы оценки риска по подходу к оцениванию подразделяются на феноменологические, детерминистские, вероятностные (теоретико-вероятностные и вероятностно-статистические), экспертные (метод экспертных оценок) и комбинированные. 

1. Феноменологический метод анализа риска 

предусматривает анализ необходимых и достаточных условий реализации тех или иных природных процессов, позволяющий по результатам анализа оценивать возможность/невозможность протекания аварийных процессов на опасных объектах. Этот метод, являясь одним из самых простых в использовании, позволяет получать надежные результаты, в тех случаях, если рабочие состояния объекта или производственные процессы позволяют на достаточном уровне достоверности оценить текущее состояние компонентов контролируемого объекта, системы. Метод не надежен вблизи границ резкого изменения состояния объектов, систем. 

Феноменологический метод оценки риска предпочтителен при сравнении уровня безопасности различных типов потенциально опасных промышленных объектов, оборудования, устройств и технологий, но малопригоден для анализа разветвленных аварийных процессов, развитие которых зависит от надежности тех или иных частей объекта и/или его средств защиты. 

2. Детерминистский метод анализа риска 

реализуется на базе фундаментальных закономерностей предполагает последовательный анализ этапов развития аварий на ОПО, начиная от исходного нежелательного события, через ряд возможных стадий отказов, деформаций и разрушения компонентов до конечного аварийного состояния системы. Ход аварийного процесса изучается и предсказывается с помощью математического моделирования, построения имитационных моделей и проведения сложных расчетов. 

Детерминистский подход к анализу обеспечивает наглядность и объективность, так как выявляет основные факторы, определяющие развитие аварийного процесса. Для отдельных промышленных отраслей этот подход длительное время являлся ключевым при оценке степени безопасности ОПО, что отражено в нормативных документах, связанных с регулированием промышленной безопасности отрасли. 

Тем не менее, данный метод также небезупречен и имеет ряд недостатков:

• потенциальная возможность не принять во внимание какие-либо важные цепочки событий при развитии аварии;
• трудности в построении релевантных математических моделей, отражающих аварийные процессы,
• необходимость проведения сложных и дорогостоящих экспериментальных исследований для тестирования расчетных программ. 

К детерминистским методам анализа риска относятся следующие: 

- Качественные методы

• «Проверочного листа» (Check-list); «Что будет если?» (What - If);
• «Анализ вида и последствий отказов» (Failure Mode and Effects Analysis) (АВПО/FMEA);
• «Предварительный анализ опасности» (Process Hazard and Analysis) (ПАО/PHA);
• «Концептуальный обзор безопасности» (Concept Safety Review) (КОБ/CSR);
• «Концептуальный анализ риска» (Concept Hazard Analysis) (КАР/CHA);
• «Анализ ошибочных действий» (Action Errors Analysis) (АОД/AEA);
• «Анализ человеческих ошибок» (Human Hazard and Operability) (Human HAZOP);
• «Анализ влияния человеческого фактора» (Human Reliability Analysis) (HRA);
• «Ошибки персонала» (Human Errorsor Interactions) (HEI);
• Метод логического анализа. 

- Неопределенно-качественные (нестатистические) методы

Особая группа детерминистских методов - методы анализа риска в условиях неопределенности исходных параметров качественной (нестатистической) природы. Они предназначены для описания неопределенных источников риска, связанных с отсутствием или неполнотой информации о процессах возникновения и развития аварии, ошибками персонала. Методы используют допущения применяемых моделей для описания развития аварийного процесса. 

К методам анализа риска в условиях неопределенности нестатистической природы относятся:

- собственно неопределенно-качественные методы

• Метод анализа опасности и работоспособности (Hazard and Operability Study) (АОР/HAZOP);
• Методы, основанные на распознавании образов (нечеткая логика). 

- нейросетевые методы -

предназначены для прогнозирования отказов технических средств и систем, технологических нарушений и отклонений состояний, технологических параметров, процессов на ОПО; 

- Количественные методы

• «Анализ вида, последствий и критичности отказа» (Failure Mode, Effects and Critical Analysis) (АВПКО/FMECA);
• «Методика определения и ранжирования риска» (Hazard Identification and Ranking Analysis) (HIRA);
• Методика определения и оценки потенциального риска;
• Методы, основанные на распознавании образов (кластерный анализ);
• «Методика анализа эффекта домино» (Methodology of domino effects analysis); 

3. Вероятностный метод анализа риска 

предполагает наряду с оценкой вероятности (частоты) возникновения аварии на ОПО, расчет относительных вероятностей того или иного пути развития процессов. При этом происходит анализ разветвленных цепочек событий и отказов оборудования, подбор адекватного математического аппарата и целостная оценка вероятности аварий. Расчетные математические модели в вероятностном подходе в большинстве случаев можно сделать значительно проще в сравнении с детерминированными расчетными моделями. 

К вероятностным методам относится

• метод «вероятностного анализа безопасности» (ВАБ). 

Основные недостатки метода «Вероятностного анализа безопасности» (ВАБ):

• ограниченное количество информации по функциям распределения параметров;
• недостаточная (как правило) статистика по отказам систем и оборудования;
• применение упрощенных расчетных моделей снижает доверительность получаемых оценок риска для тяжелых аварий.

Тем не менее, в настоящее время вероятностный метод считается одним из наиболее перспективных для применения в будущем. 

Вероятностный метод анализа риска в зависимости от имеющейся исходной информации имеет следующие разновидности:

- Вероятностно-статистические методы, когда оценка вероятности происходит по имеющимся статистическим данным (при их наличии);

- Теоретико-вероятностные методы, которые используются для оценки рисков в тех случаях, когда статистика по развитию событий практически отсутствует.

 

К теоретико-вероятностным методам относятся следующие: 

- Качественные методы

·         Причины последовательности несчастных случаев (Accident Sequences Precursor) (ASP); 

- Количественные методы

• «Анализ деревьев событий» (Event Tree Analysis) (АДС/ETA);
• «Анализ деревьев отказов» (Fault Tree Analysis) (АДО/FTA);
• «Оценка риска минимальных путей от инициирующего до основного события» (Short Cut Risk Assessment) (SCRA);
• Дерево решений;
• Вероятностная оценка риска ХОО. 

- Вероятностно-эвристические методы, которые используют субъективные вероятности, получаемые при помощи оценки экспертов. Применяются для оценки комплексных рисков, когда ограничена возможность применения точных математических методов при отсутствии не только статистических данных о показателях надежности объекта и состоянии систем, оборудования, но и математических расчетных моделей (или их точность слишком низка). 

Вероятностно-эвристические методы используются при недостатке статистических данных и в случае редких событий, из-за отсутствия достаточной статистической информации, а также из-за отсутствия надежных математических моделей, описывающих реальное состояние системы.

 К вероятностно-эвристическим методам относятся:

 - Качественные методы

• метод экспертного оценивания;
• метод аналогий; 

- Количественные методы

• метод балльных оценок;
• метод субъективных вероятностей оценки опасных состояний;
• · метод согласования групповых оценок и т.п. 

4. Экспертные методы (методы экспертных оценок)

основаны на использовании знаний и опыта экспертов – высококвалифицированных специалистов в рассматриваемой области деятельности.

Выделяют два уровня использования экспертных оценок: качественный и количественный. 

Качественные методы

• определяют возможные сценарии развития опасной ситуации на опасных производственных объектах вследствие отказа систем;
• осуществляется выбор окончательного варианта решения и проч. 

Количественные (балльные) методы,

точность их зависит от научной квалификации экспертов, их способностей оценивать те или иные состояния, явления, пути развития ситуации. 

Поэтому при проведении экспертных опросов для решения задач анализа и оценки риска необходимо использовать методы:

• согласования групповых решений на основе коэффициентов конкордации;
• построения обобщенных ранжировок по индивидуальным ранжировкам экспертов с использованием метода парных сравнений и другие. 

Для анализа различных источников опасности химических производств методы на основе экспертных оценок могут использоваться для построения сценариев развития аварий, связанных с отказами технических средств, оборудования и установок; для ранжирования источников опасности. 

5. Комбинированные методы анализа рисков

сочетают различные комбинации детерминированных и вероятностных, вероятностных и нечетких, детерминированных и статистических и других методов. 

Комбинированные методы применяются в зависимости от стадии анализа риска и целей исследования. Методы могут использоваться независимо друг от друга или в дополнение друг к другу, причем, качественные методы могут включать количественные критерии риска (в основном, по экспертным оценкам с использованием, например, матрицы «вероятность-тяжесть последствий» ранжирования опасности). Полный комбинированный количественный анализ риска может включать все указанные методы или некоторые из них. 

К комбинированным методам относятся следующие: 

- Качественные методы

• «Блок-схема надежности» (Reliability Block Diagram) (RBD);
• «Анализ безопасности» (Safety Analysis) (SA);
• «Анализ надежности структуры» (Structural Reliability Analysis) (SRA);
• «Анализ максимальной возможности возникновения несчастного случая» (Maximum Credible Accident Analysis) (MCAA);
• Таблицы состояний и аварийных сочетаний;
• Логико-графические методы анализа риска. 

- Количественные методы

• Количественная оценка риска (Quantitative Risk Assessment) (QRA);
• Полный анализ риска – методика оптимального анализа риска (Optimum Risk Analysis) (ORA);
• Метод организованного систематического анализа риска (Method Organised Systematic Analysis of Risk) (MOSAR);
• и некоторые другие. 

Направления совершенствования методологии анализа риска 

На сегодняшний день в РФ разработаны и утверждены национальные стандарты анализа риска технологических систем, методические руководства по проведению анализа риска опасных производственных объектов и большое количество отраслевых методических указаний, касающихся оценки степени риска аварий и состояния промышленной безопасности на ОПО. 

Экспертным сообществом России предлагаются к рассмотрению направления дальнейшего совершенствования методологии анализа и оценки риска аварий на опасных производственных объектах: 

- Создать единый подход к проведению анализа риска, используемого в промышленной, пожарной и экологической безопасности, установить единые обоснованные критерии приемлемого риска. 

- Внедрить единую систему верификации методик и сертификации программных комплексов по анализу риска. 

- Создать в рамках программы импортозамещения отечественные программные комплексы, использующие верифицированные методики идентификации опасностей и анализа риска аварий на проектируемых и эксплуатируемых опасных производственных объектах.    

- Организовать более тесное взаимодействие и информирование специалистов в области разработки нормативных документов по анализу риска, которые разрабатываются различными федеральными органами и организациями. 

- Разработать системы сбора и анализа данных по инцидентам и авариям на ОПО в соответствии с требованиями ст. 9 Федерального закона «О промышленной безопасности опасного производственного объекта» с созданием соответствующих единых информационных систем и баз данных. 

- Актуализировать РД-03-14-2005, РД 03-357-00 в связи с принятием ФЗ-225 «Об обязательном страховании гражданской ответственности владельцев опасных объектов за причинение вреда в результате аварии на опасном объекте». 

- Разработать и совершенствовать:

• методы оценки риска для типовых ОПО с учетом задач проектирования, декларирования промышленной и пожарной безопасности, страхования и т.д.,
• методики «численного моделирования» («полевых» моделей) аварийных процессов, в т.ч. для расчета взрывоустойчивости при внешних и внутренних взрывах (по аналогии с комплексом FLACS). 

- Внедрить качественные методы анализа опасностей HAZOP/HAZID в нормативную базу Ростехнадзора для обоснования проектных решений.