Введение

Настоящее учебное пособие предназначено для освоения учебной дисциплины «Расчет и проектирование систем обеспечения безопасности».

Цель изучения дисциплины – сформировать специалистов, умеющих организовать выполнение работ по разработке систем безопасность. Учитывая главное направление деятельности кафедры »Управление и защита в чрезвычайных ситуациях», рабочая программа дисциплины «Расчет и проектирование систем обеспечения безопасности». отражает в основном безопасность энергетических систем, таких как, например атомные электростанции, перегрузка радиационных отходов и пр. Основные разделы дисциплины «Расчет и проектирование систем обеспечения безопасности». следующие:

- Системы безопасности.

- Анализ надежности систем безопасности.

- Разработка систем безопасности.

Учитывая разнооплановость инженерно – научных направлений рабочей программы, представленных в программе, автор считает, что знакомство и освоение упомянутой дисциплины необходимо начать с рассмотрения современных знаний о риске сложных технических систем техносферы.

Объекты риска - это то, что подлежит активной защите от влияния внутренних и внешних факторов. Это и конкретные материальные объекты, и отдельные виды деятельности предприятия, и важные ценности. Это все то, чье изменение в результате такого влияния ведет к потерям и ущербу.

Риски бывают внешние и внутренние.

Внешние риски - это такие явления, события, организации и люди, которые извне влияют на деятельность предприятий и технических систем. и являются причинами вероятных потерь. Таких внешних факторов риска существует множество, они взаимосвязаны и взаимозависимы, их влияние на бизнес и объекты подчинено сложным законам.

Внутренний риск — это риск, источником которого является сама организация, технический объект/системы. Самый страшный враг - враг «внутренний" - эта цитата из классика вполне подходит для внутреннего риска. Если от внешнего влияния риска мы ждем и готовимся отразить "интервенцию", тогда как внутренние факторы часто просто не заметны. Внутренними рисками часто являются и мотивации у персонала на добросовестный труд, вредительство, и воровство и предательство сотрудников. В настоящем пособии упор рассмотрения внутреннего риска будет на все то, что входит в понятие техносфера, на обеспечение устойчивости объекта, технологического процесса, технической системы.

Предлагаемое учебное пособие подчинено основному направлению «Управление и защита в чрезвычайных ситуациях», когда материализованные инженерные объекты, здоровье каждого человека и нации в целом, теряют устойчивость во временном диапазоне сравнимым с временем флуктуаций:

- в научном плане - появились новые классы материалов (различные композиты, нанопорошки, нанотехнологии, освоены новые космические технологии), расширяются познания о риске технических систем, средств коллективной и индивидуальной защиты.

- производстве - изменились взаимоотношения труда и капитала (наряду с государственными предприятиями появились частные предприятия). Во многих регионах исчезли предприятия с опасными производствами, а на малых предприятиях, как правило, нет возможности производить широкий спектр, материалов, необходимых для потребления населения и для производств, если они еще сохранились. Производство материалов производится, в первую очередь, не по принципу необходимости, а по возможности получить быструю прибыль. Дешевые и практичные материалы и технологии их получения «вымыты» из повседневного производства. Контроль качества материалов и изделий, продуктов питания и лекарств, привозимых из – за рубежа, производится выборочно, а производимых на малых предприятия - зачастую отсутствует. В новых экономических условиях на производствах, слабая технологическая и производственная дисциплина, потерян «вкус» к труду. Руководители и предприниматели заинтересованы в производстве только дорогих материалов, даже если они уступают по качеству и не отвечают требованиям утилизации. Кроме того, при появлении новых материалов, например наноматериалов, возникают новые проблемы в экологии, медицине, в сфере охраны труда и т. д.

социально – бытовой сфере – защита населения как при катастрофах, так и опосредовано, охватывает все сферы жизни человека. Поэтому необходимо чаще напоминать студентам о научном взгляде на человека, как объекта совокупности химических элементов, из которых также строятся вещества и материалы технических систем для средств индивидуальной и коллективной защиты.

Техногенные риски обусловлены внутренними свойствами объектов техносферы, а именно их способностью «притираться» после их изготовления, и со временем «стареть», выходить из строя. Каждый объект техносферы имеет вполне определенный конечный срок «жизни». Например, электромагнитные поля сильноточного оборудования могут вызвать сбои и нарушения в работе навигационной и радиотехнической аппаратуры, вычислительных комплексов, что, в свою очередь, может вызвать аварийные ситуации в более крупных технических системах.

Особую опасность представляют объекты техносферы, обладающие большим запасом и высокой концентрацией  внутренней энергии или вещества с особыми свойствами (радиоактивные, токсичные, пожароопасные и взрывоопасные). Другими словами, одним из источников техногенных рисков является способность объектов техносферы с течением времени изменять свои свойства (параметры), обеспечивающие их нормальное функционирование. Кроме естественных процессов старения, сбоев и нарушений в работе объектов техносферы, которые могут быть вызваны появлением у технических систем «новых» непредусмотренных свойств, возникновением «новых» взаимодействий с другими техническими системами. Под «новыми» свойствами (взаимодействиями) подразумеваются неизученные, а значит, неизвестные на момент внедрения свойства технических систем.

Назрела необходимость пересмотреть весь цикл производства и потреблениясистем, начиная со школьной скамьи. Проводниками нового цикла производства и потребления товаров, всю тяжесть ответственности за безопасность населения во всех отраслях производства и жизненной деятельностью людей - должны взять на себя специалисты в области безопасности, вооруженные современными знаниями науки и техники.

В 1 – ой предлагаемого пособия приведены известные в литературе факты по разделам содержания, интерпретированные автором методически для лучшего освоения изложенного материала. Материал пособия содержит много практических наработок, в том числе и самого автора. Автор надеется, что данное пособие будет стимулировать студентов магистров магистров к дальнейшей творческой работе в области устойчивости и защиты сложных и опасных производств. Объекты, относящиеся к опасным производственным объектам, они должны быть не просто надежными в пределах тривиального риска, а должны относиться к среднему или к нижнему пределу тривиального риска. Кроме того проектные риски и надежность должны быть примерно сопоставимыми. Однако в реальных объектах это не наблюдается. В табл. 1. приведены параметры расчетного и реального рисков для сложных технических систем. Видно, что разночтение составляет примерно один – полтора порядка.

В предлагаемом учебном пособии даны предпосылки для рассмотрения внутреннего риска, базовые знания которого магистры получили при изучении теории вероятности, общего курса теории надежности и риска. В дальнейшем автор предполагает опубликовать серию учебных пособий и научных изданий в соответствии с основными разделами и подразделами изучаемой дисциплины.

Таблица 1.

Данные риска и для сложных технических систем [1]

№/п.п.	Тип объекта	Расчетн риски	Реальн.риски
		qрасч.	q реальн.
1	2	3	5
1	Реакторы	10-6	2·10-3
2	Космические объекты	10-4	5·10-2
3	Летательные аппараты	10-4	5·10-3
4	Трубопроводы (1000км)	10-4	5·10-3

Схема устойчивой технической системы

Упрощенная схема устойчивой технической системы включает типовые элементы любой технической системы. Особенностью системы (рис. 1) является наличие в ней блоков СИЗ и СКЗ, материаловедение и критическое материаловедение. Блоки СИЗ и СКЗ раскрывают способность к защите. Способность к защите технической системы или объекта возможна только в контексте с материаловедением и технологией их переработки материалов. Материалы определяют ремонтопригодность объектов. На базе материаловедения можно говорить об их критическом состоянии в тех или иных условиях.

Рис. 1. Схема устойчивой технической системы

Предлагаемое учебное пособие «Расчет и проектирование систем обеспечения безопасности. Основы внутреннего риска объектов и систем техносферы. (Часть 1)» состоит из Введения, четырех глав, Используемая литература и Приложения. Приложение подобраны таким образом, чтобы студенты могли использовать известные знания в области науки и техники для своих разработок, написанию курсовых и дипломных работ.

Пособие предназначено для студентов магистров и специалистов, интересующихся вопросами безопасности жизнедеятельности, в том числе вопросами чрезвычайной ситуации. ,