- •П.Г. Белов моделирование опасных процессов в техносфере
- •Москва 1999 г.
- •О г л а в л е н и е
- •Глава 1. Элементы системной инженерии безопасности
- •Глава 2. Модели и методы прогнозирования происшествий
- •Глава 3. Модели и методы оценки техногенного ущерба
- •Глава 4. Методика и иллюстративные примеры исследования
- •В в е д е н и е
- •Глава 1. Элементы системной инженерии безопасности
- •1.1. Причины и факторы аварийности и травматизма
- •1.2. Энергоэнтропийная концепция опасностей
- •1.3. Классификация существующих опасностей
- •1.4. Категории системной инженерии безопасности
- •1.5. Принципы и методы обеспечения безопасности
- •1.6. Цель и показатели системы обеспечения безопасности
- •1.7. Особенности моделирования опасных процессов
Глава 3. Модели и методы оценки техногенного ущерба
Принципы априорной оценки техногенного ущерба....................44
Методы прогноза вероятности причинения ущерба...................49
Методы прогнозирования размеров зон причинения ущерба....53
Методы прогноза концентрации вредного вещества в зонах.....63
Методы прогноза полученных людьми токсодоз.........................71
Особенности оценки ущерба людям и биоресурсам..................75
Глава 4. Методика и иллюстративные примеры исследования
Методика комплексного прогноза техногенного риска................81
Иллюстративные модели типа "дерево"......................................90
Иллюстрация качественного и количественного анализа..........95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................................................................................105
ПРИЛОЖЕНИЯ:
П1. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ О БЕЗОШИБОЧНОСТИ ЧЕЛОВЕКА................106
П2. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ О БЕЗОТКАЗНОСТИ ТЕХНИКИ.......................109
П3. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ОБ ОПАСНЫХ ФАКТОРАХ................................115
П4. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ О ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ЖЕРТВАХ ......................121
ЛИТЕРАТУРА........................................................................................................123
В в е д е н и е
Актуальность современных проблем, связанных с обеспечением безопасности, обусловлена, прежде всего, обострением противоречия между потребностями человека и возможностями окружающей природной среды по их удовлетворению. Первопричина данного противоречия обусловлена эволюционным кризисом человечества - устаревшим отношением людей к биосфере, как к неисчерпаемой кладези ресурсов и несоответствием новых средств производства традиционным способам их использования.
Согласно статистике, последние 20 лет нынешнего века принесли 56%, а одни лишь 80-е годы 33% от наиболее крупных происшествий в промышленности и на транспорте. При этом ущерб от аварийности и травматизма достигает 5-10% от валового национального продукта промышленно развитых государств, а загрязнение окружающей природной среды и несовершенная техника безопасности являются причиной преждевременной смерти 20-30% мужчин и 10-20% женщин.
Особенно остро исследуемая проблема обозначилась в нашей стране. По сообщению Министра РФ по чрезвычайным ситуациям, в России ныне имеется 142 радиационно опасных ядерных реактора на АЭС, 3300 химически опасных производств, 8000 пожаро-, взрывоопасных промышленных объектов и 550 000 км газо-, нефте- и продуктопроводов. Совокупное ежегодное число техногенных аварий и катастроф на них измеряется сотнями.
Определенный "вклад" в существующую проблему внесло совершенно неудовлетворительное состояние культуры, науки и образования в области безопасности жизнедеятельности человека. До сих пор исследования по проблемам безопасности страдают из-за отсутствия единой, скоординированной методологии, а обучение – вследствие дефицита соответствующих специалистов, программ и учебно-методической литературы.
Предлагаемая работа призвана заполнить пробел в методических рекомендациях по исследованию и совершенствованию безопасности с помощью диаграмм причинно-следственных связей – дерева происшествия (fault tree) и дерева событий (events tree) - их исходов. При этом безопасность интерпретируется функциональным свойством систем "человек-машина-среда", а формулируемые принципы базируются на единой энергоэнтропийной концепции аварийности и травматизма.
Работа состоит из четырех глав и приложения. Основное внимание в первой главе уделено элементам системной инженерии безопасности[4], в частности – методологическим основам ее системного исследования и совершенствования. Введенные в этой главе понятия, принципы и методы необходимы для облегчения восприятия последующего материала и уяснения места моделирования в системе обеспечения и совершенствования безопасности.
Во второй главе рассматриваются основные принципы моделирования процесса возникновения несчастных случаев, аварий и катастроф с помощью дерева происшествия. Учитываемыми при моделировании факторами являются показатели безошибочности персонала, безотказности технологического оборудования, безвредности (комфортности для людей и не агрессивности для техники) окружающей их среды.
Третья глава раскрывает способы прогнозирования ущерба от происшествий, основанные на построении дерева событий – исходов конкретного происшествия. Важное место в ней уделено моделированию процессов истечения, распространения и разрушительного воздействия аварийно высвободившихся потоков энергии и вещества, а также раскрытию принципов подготовки необходимых для этого исходных данных.
В четвертой главе проведена систематизация, проверка работоспособности и верификация рассмотренных выше методов моделирования опасных процессов в техносфере и априорной оценки сопутствующего им риска - математического ожидания величины возможного социально-экономического ущерба. Рекомендации оформлены в виде соответствующей методики, облегчающей процедуру исследования и совершенствования безопасности в учебных и практических целях.
Приложение содержит справочные и фактические данные по безотказности техники и безошибочности эксплуатирующего ее персонала, параметры опасных факторов и их потенциальных жертв, а также другие сведения, необходимые для использования рассмотренной методологии при решении практических задач.
Хотелось бы обратить внимание на следующую особенность настоящих методических рекомендаций. Прежде всего, на использование в них единого системного подхода, включающего стоимостное эквивалентирование ущерба людским, материальным и природным ресурсам, а также прогнозирование его величины с помощью универсальных моделей: графических – в форме “дерева” и математических – типа пробит- и эрфик функций.
В заключение, автор выражает искреннюю благодарность рецензентам, в особенности Горскому В.Г., ценные замечания и советы которого способствовали всестороннему совершенствованию рукописи, а также Едигарову А.С., предостерегшему от заблуждений и необоснованных иллюзий в весьма деликатной области - вопросах корректного использования моделей и параметров среды, определяющих интенсивность рассеяния вредных выбросов.
Автор также считает своим долгом поблагодарить профессорско-преподавательский состав, администрацию и командование Академии гражданской защиты МЧС РФ, благодаря инициативе и поддержки которых данная работа стала доступной коллегам.
