пределения давления и осколков при взрывах. Для оценки последствий токсических аварий строят модели переноса токсикантов в воздушной среде (в атмосфере, в воздухе закрытых помещений); в поверхностных водах; в почве, включая грунтовые воды и в биоте.

Под моделями описания реципиентов подразумеваются модели их распределения по видам и факторам уязвимости. К ним примыкают модели смягчающих факторов, в которых отражается защищённость реципиентов от воздействия поражающих факторов.

К моделям поражения относят модели токсического поражения людей, биоты; модели термического поражения, а также модели бари­ ческого и осколочного поражения.

В результате имитационного моделирования должны быть по­ лучены прогнозные значения потерь (блок № 4) для разных реципиен­ тов для каждой возможной реализации инцидента (аварии).

Затем предполагается оценка полученных значений прогнози­ руемого ущерба от разных возможных аварий (блок № 5) и сравнение их с допустимыми критическими значениями.

При превышении последних выявляются наиболее значимые аварийные события, которые вносят наибольший вклад в значения ущерба, признанного недопустимым (блок № 6).

В итоге (блок № 7) разрабатываются рекомендации, нацеленные на снижение уровня недопустимо больших значений ущерба при тех или иных авариях, и обеспечивается их реализация.

12.9.5. Частотный анализ аварийных событий (ЧА)

Назначение ЧА: оценить возможную интенсивность реализации каждой из прогнозируемых наиболее опасных аварий. В отличие от вероятностей, интенсивности случайных событий измеряются в еди­ ницах, обратных времени.

Частотный анализ (ЧА) является одним из основных этапов ана­ лиза аварийного риска. ЧА - необходимое условие для прогнозирования аварийного риска. Если исследователь не располагает необходимыми данными, позволяющими определять интенсивности (вероятности) ава­ рий, то рассчитать аварийный риск, порождаемый объектом, невозмож­ но. В лучшем случае можно прогнозировать лишь потери, ущерб от ава­ рий, принимая, что они произойдут с вероятностью, равной единице.

Заметим сразу же, что в нашей стране не принято придавать широкой огласке аварийные ситуации на промышленных объектах. В связи с этим в настоящее время имеются определенные трудности в ретроспективном анализе причин аварий, обработке статистических данных и получении необходимых сведений для определения интен­ сивностей (вероятностей) различных случайных событий, предшест­ вующих авариям, а также самих аварий.

Частотный анализ включает в себя в следующие этапы:

1)нахождение частоты аварий,

2)выявление событий, наиболее сильно влияющих на частоту

аварий,

3)разработка рекомендаций по снижению частоты наиболее опасных событий.

Частотный анализ опирается на использование теоретических положений теории вероятности и математической статистики, теории надежности, алгебры логики.

Ниже на рис. 15 представлена блок-схема частотного анализа, которая отражает различные процедуры, выполняемые в данном ана­ лизе, и используемые при этом методы. Из приведенной блок-схемы, в частности, видно, что интенсивности (вероятности) аварий могут быть определены тремя путями (блоки №№ 2, 8 и 13): непосредственно, с помощью деревьев отказов (ДО) и деревьев событий (ДС) и с помо­ щью моделей Маркова.

Первый путь связан с использованием ретроспективных («исто­ рических») данных, со статистической обработкой эмпирических (экс­ периментальных) данных и с применением метода экспертных оценок.

Подобные процедуры, во-первых, пригодны для определения интенсивностей (вероятностей) инициирующих, базовых событий (блок № 3). Во-вторых, они могут быть использованы для нахождения интенсивностей (вероятностей) инцидентов (блок № 4), которые не­ редко фигурируют в деревьях отказов в виде верхнего нежелательно­ го события (ВНС). И, наконец, их используют при непосредственном определении интенсивностей (вероятностей) самих аварий (блок № 5).

Второй путь состоит в использовании графических представле­ ний совокупности различных случайных событий, приводящих к ава­ риям. Это сочетания событий, предшествующих инциденту (ПРЕСАС), и сочетания событий от инцидента до аварии (ПОСТСАС). Пер­ вые графически изображаются с помощью деревьев отказов, вторые- с помощью деревьев событий.

Таким образом, второй путь базируется на формировании и ка­ чественном и количественном анализе сопряженных (по инцидентам) деревьев отказов и деревьев событий (блоки №№ 9-12). При количест­ венном анализе деревьев отказов используют следующие методы: ме­ тод характеристик надёжности; т. н. метод логических переключате­ лей, специально приспособленный для анализа ДО; метод минимальных аварийных сочетаний; метод функций алгебры

логики (ФАЛ), а также метод статистических испытаний Монте-Карло. Третий путь связан с использованием моделей состояния иссле­ дуемой системы (моделей марковских процессов), выражаемых диф­ ференциальными уравнениями Колмогорова-Чепмена. С помощью мо­ делей Маркова может быть определена вероятность аварийного со­

стояния рассматриваемых объектов.

Надо отметить, что из трех перечисленных подходов к опреде­ лению интенсивностей (вероятностей) аварий на ХТО наибольшее распространение получил второй подход, опирающийся на анализ со­ вмещенных ДО и ДС.

После того, как определены интенсивности (вероятности) ава­ рий на ХТО, необходимо выполнить их оценку, т.е. сравнить их с до­ пустимыми, приемлемыми значениями. Если результаты сравнения приемлемы, частотный анализ закончен, и следует приступать к опре­ делению аварийного риска.

В противном случае необходимо разработать рекомендации по снижению интенсивностей (вероятностей) наиболее опасных событий. Последние могут быть, например, вычленены из сочетаний аварийных событий с использованием специальной процедуры анализа значимо­ сти аварийных событий, отраженных в дереве отказов.

12.9.6. Прогноз, сравнительная оценка и управлени

аварийным риском

Определение величины аварийного риска, порождаемого ХТО, и разработка рекомендаций по его снижению играют исключительно важную роль во всей методологии анализа риска, связанного с авария­ ми. Эти процедуры логически завершают и увенчивают множество различных подходов, методов и приемов, входящих в арсенал методо­ логии анализа аварийного риска.

Можно условно разбить этот этап анализа риска на две части: прогноз и сравнительная оценка риска (ПОР) и управление аварийным риском (УАР).

Назначение ПОР: произвести прогноз величины совокупного ава­ рийного риска с учётом возможного ущерба от каждой отдельной аварии и её интенсивности и сравнить его с допустимым критическим значением.

Назначение УАР: разрабатывать в ходе проведения всех пред­ шествующих этапов анализа риска рекомендации по снижению воз­ можного ущерба и интенсивностей прогнозируемых аварий, чтобы достичь приемлемого критического значения совокупного аварийного риска при минимальных экономических затратах.

Заключительный этап анализа аварийного риска содержит рад последовательно выполняемых процедур, отраженных на блок-схеме (рис. 16). Прежде всего предполагается, что должен быть выбран тип или вид аварийного риска и соответствующая ему мера. Риск - много­ гранное понятие, и даже если ограничиться риском, порождаемым авариями на предприятии, можно различать риски по виду опасности, по характеру источников риска, по реципиентам риска, по масштабам зоны поражения и по единицам измерения. Соответственно видам рис­ ка существуют и меры риска. Наибольшее распространение получили аварийный риск для одного человека - локальный и индивидуальный риск, риск для группы людейгрупповой риск и индексы риска (см. блок№ 1).

Следующая процедуравыбор формы представления риска (блок № 2). Все; виды риска могут быть представлены с помощью чи­ сел (точечные оценки) и/или графически. Среди различных графиче­ ских форм представления наибольшее хождение имеют контуры и профили для локального и индивидуального риска. Для изображения группового риска используют F-N-кривые и l-N-гистограммы.

Возврат к ПАО

Рис. 16. Блок-схема вычисления, сравнительной оценки и управления аварийным риском

После того, как форма представления риска выбрана, составля­ ют модель прогноза (блок № 3) и производят необходимые вычисле­ ния (блок № 4).

Затем следует процедура сравнительной оценки уровня аварий­ ного риска (блок № 5), когда исследователь должен принять решение, приемлем риск или нет. Это решение принимается на основе сопостав­ ления найденных значений риска с фоновыми и критическими значе­ ниями. Под фоновым риском для человека, например, понимается риск, которому подвержен человек в безаварийных условиях от раз­ личных природных, бытовых опасных событий в данной области, в данном регионе. Фоновый риск служит отправной точкой для назначе­ ния критического уровня риска. Критический уровень определяет гра­ ницу, превышение которой недопустимо. Величина критического уровня базируется на международном опыте и закладывается в норма­ тивные документы. Надо при этом заметить, что обычно ограничение накладывается не только на значение аварийного риска, но и на мак­ симально возможные потери, сопряженные с риском.

Если уровень аварийного риска приемлем, анализ аварийного риска заканчивается. В противном случае, когда риск (или возможные потери) признаются недопустимо высокими, предпринимается проце­ дура, изображенная в блоке № 6. Производится исследование чувстви­ тельности, степени неопределенности и значимости составляющих аварийного риска. Выявляется «наиболее узкое звено» в системе обес­ печения безопасности объекта. И сообразно этому, а также с учетом экономических аспектов, разрабатываются рекомендации по сниже­ нию уровня риска (блок № 7). Реализация подобных рекомендаций по­ зволит снизить уровень опасности объекта. Однако до ее фактического осуществления должна быть вновь проведена процедура анализа ава­ рийного риска, включая предварительный анализ опасностей, матема­ тическое моделирование последствий, частотный анализ и, наконец, прогноз аварийного риска и его сравнительную оценку. Таким обра­ зом, предполагается, что процедура анализа риска в общем случае должна иметь итерационный характер.

В заключение отметим следующее. Еще совсем недавно теория аварийного риска почти не использовалась в Российской Федерации для оценки риска, связанного с объектами техносферы. Можно было буквально «на пальцах» пересчитать подобные примеры.

Однако в последнее время положение заметно изменилось и ме­ тодология анализа аварийного риска в России находит всё более ши­ рокое использовании.