5 Безпечність та надійність складних технічних систем (стс) нафтогазової галузі.

5.1 Концептуальні засади безпечності та надійності стс.

Для вирішення багатьох проблем життєдіяльності людина створює різноманітні засоби, прилади, споруди, технічні системи тощо. В процесі експлуатації перевіряються їх властивості, що були передбачені на попередніх стадіях їх створення: проектування, конструювання, виробництва.

Одним з важливих показників успішності використання продуктів праці людини є їх якість. Перелік та значення показників якості розширювались із розвитком людського суспільства. Особливої ваги вони набули у сфері техніки та технології в період так званого науково-технічного прогресу у зв’язку з розвитком ядерних та аерокосмічних технологій.

Зростання ролі технічних засобів та технологій у життєдіяльності людини, глобалізація світової економіки, набуття чинності міжрегіональних та міждержавних угод, в сферах енергетичної, економічної, технологічної та інших видів безпеки заставити звернути більшу увагу суспільства на такі характеристики якості СТС, як надійність та безпечність.

Будь який предмет або система має обмежений час користування, який у більшості випадків регламентується можливістю виконання цільової задачі. Тому постає питання визначення тривалості гарантованої безвідмовної експлуатації виробу, або питання його надійності. Це питання є особливо актуальним для СТС, втрата надійності яких може призвести до тяжких наслідків матеріального, соціального, а іноді і політичного характеру.

Такому розвитку суспільної думки сприяли непоодинокі випадки тяжких аварій та катастроф техногенного походження, які сталися у різних країнах з виходом уражаючих факторів за межі об’єктів та санітарно - захисних зон підприємств, із ураженням населення та спричиненням суттєвих матеріальних збитків. У зв’язку з цим були розроблені відповідні теорії та концепції, в яких визначався та став використовуватись досить широкий перелік показників цих властивостей, методів їх визначення і управління ними( теорія надійності, концепція прийнятного ризику тощо).

Цей процес не міг не вплинути на розвиток соціально - політичних подій в суспільстві, що знайшло відображення у сфері нормативно-правового регулювання міждержавних відносин, законодавчій галузі окремих країн та міжнародної спільноти в першу чергу в напрямку безпеки життєдіяльності людини.

У зв’язку з цим виникла проблема перегляду певних традиційних концепцій, понять, законодавчих актів і норм, підходів до вирішення проблеми охорони праці, навколишнього середовища стосовно захисту від техногенних та інших негативних впливів.

Якщо традиційна практика охорони праці ґрунтувалася на дослідженні взаємозв’язків в системі «машина-людина», то відповідно до сучасних вимог розгляд цих питань почав здійснюватись в контексті проблем системи: «машина – людина – навколишнє середовище»

У зв’язку з цим з’явилися та увійшли до міжнародної практики такі нові важливі поняття , як “Прийнятний ризик”, “Промислова безпека”, “ Об’єкт підвищеної небезпеки” та багато інших.

Природно, що за таких умов стали виникати певні термінологічні, змістовні та інші неузгодженості та розбіжності в розумінні окремих понять та їх тлумаченні.

Відомо, що надійність і безпечність являють собою одні з найважливіших комплексних характеристик якості технічних систем. На рівні сучасних вимог технічна система, як об’єкт підвищеної небезпеки, повинна володіти певними якісними та кількісними характеристиками, які в процесі її функціювання здатні забезпечити прийнятний рівень безпечності працюючого персоналу, населення та оточуючого середовища в межах гарантованої проектної надійності (див. ОВНС,ПЛАС, декларацію безпеки та ін.).

Раніше ми переконались, що розв’язання сучасних задач безпеки життєдіяльності можливе за умов застосування методів системного аналізу, ефективність якого суттєво залежить від повноти і глибини ідентифікації небезпек , відповідності обраних процедур аналізу особливостям функціювання досліджуваної системи тощо.

Отже, на успішність аналізу можуть помітно впливати таксономія(класифікація та систематизація), квантифікація (застосування кількісних характеристик для оцінки складних понять), номенклатура та ідентифікація небезпек. Тому на перелічених попередніх етапах системного аналізу дуже важливу роль відіграє однозначність понять, термінів та визначень, точність та конкретність їх формулювань.

Автори вважали за потрібне іще раз звернути увагу на це положення, оскільки від якості вихідних елементів аналізу суттєво залежить достовірність отриманого результату аналізу, досягнення його однозначності, що дуже потрібно для прийняття відповідального рішення.

З огляду на викладене та триваючий процес адаптації нормативно-правової бази України в сфері безпеки життєдіяльності зробимо спробу проаналізувати термінологічне підґрунтя ключових для досліджуваних у роботі понять «небезпека», «надійність» та «безпека» ТС і в тому числі систем трубопровідного транспорту нафти і газу.

Як було показано раніше в тлумаченні поняття «Охорона праці» (ОП) відбулися відчутні зміни. В традиційному розумінні охорона праці - це система правових, соціально – економічних, організаційно – технічних, санітарно – гігієнічних і лікувально – профілактичних заходів та засобів,спрямованих на збереження життя, здоров’я і працездатності людини у процесі трудової діяльності

[Закон про охорону праці]. Тобто призначенням ОП є створення безпечних та сприятливих умов праці, досягнення певного рівня безпеки.

При традиційному підході до ОП переважно розглядаються тільки чинники виробничого середовища, які можуть створювати негативний вплив на працюючих.

Але на безпеку праці працюючих можуть впливати і інші чинники, що приймають участь в трудовому процесі: предмети праці, засоби виробництва, продукти праці, чинники оточуючого середовища тощо.

Тому питання ОП у відповідності до сучасних вимог потрібно розглядати з позиції всебічної оцінки усіх стадій процесу створення продукту праці: проектування, виготовлення, реконструкції та експлуатації. Тільки такий підхід до вирішення питань ОП може забезпечити потрібний рівень безпеки виробництва, працюючого персоналу, населення та навколишнього середовища.

Сучасна концепція промислової безпеки та ОП ґрунтується на основі ідентифікації відмов і небезпек та оцінці ризиків їх проявів.

Тобто у термінологічнозмістовному сенсі власне йдеться не про безпеку, а про ймовірність проявів небезпек та можливість виникнення небажаних подій (ризику створення аварійних ситуацій, виникнення нещасних випадків тощо).

Тому при аналізі показників надійності технічних систем є цілком правомірним їх розгляд у тісному зв’язку з відповідними показниками безпеки праці.

Поняття «небезпека» в ОНSАS [1] має таке визначення: «небезпека» - джерело, ситуація або дія з потенційною шкодою у вигляді травм чи погіршення стану здоров’я або їх комбінація.

На перший погляд, може здатися, що таке визначення ніяк не стосується промислової безпеки, визначення якої дано в [2], як «безпека від аварій на виробничому об’єкті і наслідків цих аварій».

По перше, як це показано в ОНSАS, визначається, що поняття «небезпека» більше не пов’язується з матеріальною шкодою або шкодою довкіллю навколо зони виконання робіт.

По друге, сьогодні таку шкоду не вважають прямо пов’язаною з охороною здоров’я та забезпеченням безпеки праці, що є метою ОНSАS, а належить до сфери керування активами. Але це уявлення є помилковим, оскільки у передмові до в ОНSАS відмічається, що « разом з цим ризик такої шкоди, що впливає на охорону здоров’я і убезпечення праці слід ідентифікувати під час оцінювання ризиків організацій, та цим ризиком слід керувати за допомогою відповідних заходів з управління ризиками».

Ретельний аналіз основоположних міжнародних стандартів в галузі безпеки праці та промислової безпеки, а також уже діючих нормативно-правових актів вітчизняного законодавства у цій сфері свідчить, що при ідентифікації небезпек та оцінюванні ризиків потрібно розглядати та аналізувати можливості виникнення усіх небезпек природного та техногенного походження щодо промислових об’єктів , виробничого персоналу та населення. При цьому особливу увагу слід приділяти небезпекам, які можуть стати причиною ушкодження великої кількості людей навіть за умов малої імовірності їх проявів [3].

Реалізація цієї вимоги можлива на основі всебічного, системного підходу до розгляду причин та наслідків проявів небезпек відносно людини в процесі праці та навколишнього середовища. Це дає можливість отримати вихідні дані для оцінки величини ризиків їх виникнення та наслідків, що їх супроводжують. Аналіз отриманих даних у свою чергу дає змогу виділити причини виникнення небезпек (ситуацій) з характеристиками, які не відповідають умовам прийнятого ризику, якими можна нехтувати.

Згідно ДСТУ 2860-94.00 надійність техніки є комплексною властивістю, яка залежно від призначення об’єкта і умов його застосування, може містити в собі такі властивості як безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність та збережувальність чи певні поєднання цих властивостей.

Надійність - це властивість об’єкта зберігати у часі в установлених межах всі параметри, які характеризують здатність виконувати потрібні функції в заданих режимах чи умовах застосування, технічного обслуговування, зберігання чи транспортування.

Дана термінологія та визначення знаходяться у повній відповідності до нині діючого в РФ стандарту ГОСТ 27.002-89 [4 ].

Однак останній містить важливі додаткові пояснення до визначень за рахунок яких суттєво розширюється змістовне наповнення застосованої термінології. Так підкреслюється, що до об’єктів, які є потенційними джерелами небезпеки (читай об’єкт підвищеної небезпеки), важливими поняттями є «безпечність» та «живучість».

Безпечність-це властивість об’єкта при виготовленні і

експлуатації та у разі порушення роботоздатного стану не створювати загрозу для життя та здоров’я людей, а також для оточуючого середовища. Хоча безпечність не входить до загального поняття надійності, однак за певних умов вона тісно пов’язана з цим поняттям у разі, якщо відмови можуть призвести до ситуації , шкідливих для людей та оточуючого середовища в межах надлімітних впливів.

Поняття «живучість» займає приграничне місце між поняттями «надійність» та «безпечність». Під цим терміном розуміють властивість об’єкта, яка полягає у його здатності протидіяти розвитку критичних відмов із дефектів та ушкоджень при встановленій системі технічного обслуговування та ремонту, або властивість об’єкта зберігати обмежену роботоздатність при впливах, не передбачених умовами експлуатації.

Нагадаємо, що закон України «Про промислову безпеку» знаходиться на стадії опрацювання, а в ДСТУ 2156- 93 [5] споріднене поняття «Безпечність промислового об’єкта» визначається, як властивість за нормальної експлуатації та в разі аварії обмежувати вплив джерела небезпеки на персонал, населення та навколишнє середовище встановленими межами.

Тобто у визначеннях термінів «надійність» та «безпечність» технічних систем безпосередньо не йдеться про небезпеку впливів природного походження (повені, цунамі, землетруси тощо). Це створює невідповідальність між основоположними тезами концепції прийнятного ризику та існуючою практикою управління безпекою об’єктів підвищеної небезпеки і яка, на наш погляд, має бути усуненою. Існують у цих термінах і інші невизначеності. Наприклад виникає запитання, чи рахувати «безпечність» об’єкта складовою частиною «надійності», як це зроблено в [6 ], чи розглядати її як окрему комплексну характеристику якості ТС (об’єкта, предмета тощо).

Очевидно, що безпечність» порівняно з «надійністю»(техніки) має більш широку сферу застосування (безпечність продуктів харчування, лікарських засобів тощо). Тому вважаємо, що ця властивість якості заслуговує, як правило, на відокремлене положення у переліку властивостей якості. як це зроблено у [7].

Стосовно СТС та об’єктів підвищеної небезпеки, то ці комплексні характеристики можуть використовуватись, як окремо так і в поєднанні.

Дійсно, виконання цільової функції СТС переважно можливе за умов підтримання прийнятних рівнів надійності та безпечності об’єкта. Але, скажімо, відмови за безпечністю не обов’язково повинні викликати порушення технологічного режиму об’єкта, тобто призвести до втрати надійності його.

Так, наприклад, надлімітний викид забруднюючих атмосферу речовин є по суті відмовою за безпечністю, але він далеко не в усіх випадках може бути пов'язаний із зміною обсягів постачання газу. У той же час деякі відмови виробничо-експлуатаційного характеру не в усіх випадках ведуть до безпосереднього зниження безпечності об’єкта з виникненням надзвичайних подій (нещасних випадків).

У ряді робіт пропонується принципова схема взаємозв’язків основних властивостей СТС у вигляді, зображеному на рис. [5.1]

Рис. 5.1 Принципова схема взаємозв’язків безпечності, надійності з технічними розділами, ресурсом та ризиком.

Наведена схема підкреслює прямий зв'язок надійності з безпечністю та їх найбільш важливими показниками: ризиком і ресурсом.

Виходячи із положень концепції прийнятого ризику, понять основоположних документів сучасної нормативно-правової бази в галузі БЖД закордонного та вітчизняного законодавства та пропонується наступна структурно-логічна схема зв’язків безпечності та надійності СТС, яка може буті використана в структурі управління БЖД стосовно об’єктів підвищеної небезпеки нафтогазової галузі. (рис.5.2 ).

Така схема на наш погляд найбільше відповідає сучасному баченню місця ключових властивостей якості СТС (надійності та безпечності) та їх взаємозв’язків з іншими показниками та характеристиками. До схеми органічно долучається нині існуючий блок навчальних дисциплін наукового напрямку «Безпека життєдіяльності». Підсумовуючи викладене можна зробити висновок, що процес формування єдиної автентичної галузевої термінології в галузі безпеки іще далекий від завершення і потребує залучення до його вдосконалення та завершення широкого кола фахівців нафтогазовій галузі.

Блок нормативних навчальних дисциплін напрямку БЖД

Рис. 5.2 Структурно логічна схема зв’язків безпечності та надійності СТС та інформаційного забезпечення їх навчальними дисциплінами наукового напрямку БЖД