Совершенствование системы управления промышленной безопасностью опасных производственных объектов (на примере оао ачинский нпз)
На правах рукописи
Скрипкин Игорь Евгеньевич Совершенствование системы управления промышленной безопасностью опасных производственных объектов (на примере ОАО «Ачинский НПЗ») Специальность 05.26.03 – пожарная и промышленная безопасность (отрасль химическая)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Кемерово – 2008 2
Работа выполнена в Отделе машиноведения Института вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук и Институте цветных металлов и золота ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»
Научный консультант: доктор технических наук, профессор, Москвичев Владимир Викторович
Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Патраков Юрий Федорович доктор химических наук, профессор Павлов Архип Федорович
Ведущая организация:
ОАО «Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения» (ОАО «ИркутскНИИхиммаш»)
Защита диссертации состоится 20 мая 2008 года в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.102.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет» по адресу: 650026, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет», а так же на сайте http://www.kuzstu.ru/science/defence_of_dissertation.xml
Автореферат разослан 19 апреля 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор Ю.В. Лесин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Высокие показатели травматизма и аварийности, неэффективные действия механизмов управления промышленной безопасностью на потенциально опасных объектах становятся препятствием на пути обеспечения конкурентоспособности российских предприятий, при этом отмечается рост числа погибших от чрезвычайных ситуаций (ЧС) техногенного характера. Российская академия наук, Ростехнадзор и МЧС России в настоящее время разрабатывают общую теорию анализа и управления риском, которая должна стать инструментом для оптимального распределения материальных ресурсов, направленных на снижение рисков ЧС и смягчения их последствий. Основными источниками рисков ЧС в техногенной сфере являются критически важные и опасные производственные объекты (КВО, ОПО). Старение и массовый выход оборудования в запроектные сроки эксплуатации, включая объекты обеспечения жизнедеятельности, обуславливают необходимость оптимального распределения имеющихся ресурсов по времени (очередности), объему и направлениям инвестиций. Задачу можно сформулировать следующим образом: при фиксированных (ограниченных) ресурсах выбрать и реализовать такой набор мер безопасности из возможных, внедрение которого максимально снижает риск (возможный ущерб) техногенного происшествия. Особо важное значение такая постановка имеет для объектов нефтегазохимической, горной, энергетической, металлургической и машиностроительной отраслей промышленности.
Разработка и внедрение в практику управления безопасностью ОПО научно методического аппарата, обеспечивающего решение указанной задачи является актуальным и необходимым условием при разработке паспортов и деклараций безопасности, в том числе при ранжировании и выполнении превентивных мероприятий, направленных на снижение рисков аварийных ситуаций.
Проблема повышения эффективности, разработка методологии и принципов системы управления промышленной безопасностью на опасных производственных объектах (СУБОПО) путем совершенствования их организационной структуры и качества управления является одной из важнейших задач в области природно техногенной безопасности территориально-промышленных образований на объектовом, муниципальном и региональном уровнях.
Основанием для выполнения работы послужили:
- Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения».
Подпрограмма 08.02 «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф»;
- постановление Правительства Российской Федерации от 29.09.1999 г. № «О федеральной целевой программе «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года»;
- Закон Красноярского края «О краевой целевой программе «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Красноярском крае» на 2004-2007 годы» от 26.06.2004 № 11-2096;
- тематические планы НИР Института вычислительного моделирования СО РАН, Института цветных металлов и золота ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» и ОАО «Ачинский НПЗ».
Цель работы – повышение эффективности функционирования системы управления промышленной безопасностью опасных производственных объектов.
Идея работы заключается в разработке методики оценки эффективности функционирования СУБОПО и внедрение ее в практику подготовки мероприятий и принятия решений, направленных на предупреждение и ликвидацию аварий, инцидентов и несчастных случаев.
Задачи работы:
- анализ нормативной правовой базы в области промышленной безопасности и причин аварийности на объектах нефтеперерабатывающей отрасли;
- обоснование обобщенных и частных показателей и разработка алгоритма количественной оценки эффективности функционирования СУБОПО;
- оценка результативности действий (эффективности уже осуществленных затрат) по предупреждению и ликвидации аварий, инцидентов и несчастных случаев на ОПО;
- оценка прогнозируемой эффективности функционирования СУБОПО по различным вариантам (сценариям) предупреждения и ликвидации аварий, инцидентов и несчастных случаев на основе ранжирования по значениям обобщенного показателя с обоснованием рационального плана превентивных мероприятий по повышению уровня промышленной безопасности.
Методы исследований, использованные в работе, включают в себя:
анализ нормативных правовых актов, определяющих область функционирования систем управления безопасностью;
анализ известных методов и методик, применяемых для оценки эффективности функционирования СУБОПО;
выявление основных факторов, определяющих безопасность опасных производственного объектов;
использование апробированного и программно реализованного аппарата многомерной нелинейной регрессии;
методы для определения значений показателей: наименьших квадратов для формализации статистических данных и линейного программирования для оптимизации.
Научные положения, представляемые к защите:
- существующая методологическая база не позволяет в полной мере оценить уровень и эффективность системы промышленной безопасности опасного производственного объекта, обосновать мероприятия по снижению рисков на базе показателей эффективности;
полная характеристика уровня промышленной безопасности производственного объекта обеспечивается комплексом обобщенных и частных показателей эффективности функционирования системы управления безопасностью, основанных на расчетах суммарного ущерба от аварий и несчастных случаев;
- разнородность показателей эффективности функционирования систем управления безопасностью опасных производственных объектов, не позволяющая проводить сравнение изменения эффективности системы во времени и ее уровень на объектах, устраняется использованием единого показателя, основанного на вычислении предотвращенного ущерба от аварий, инцидентов по различным составляющим в одних единицах (рублях);
- зависимость уровня комплексного риска для всех аварий, инцидентов и несчастных случаев на опасных производственных объектах от соответствующих финансовых затрат, направленных на их предупреждение, определяется гиперболической функцией, параметры которой устанавливаются по эмпирическим данным.
Достоверность и обоснованность полученных выводов и рекомендаций подтверждаются:
- достаточно полным анализом нормативных документов и литературных источников, имеющегося опыта снижения рисков аварийный ситуаций на объектовом и региональном уровнях;
- непротиворечивостью полученных результатов с данными исследований в области создания систем управления промышленной безопасностью;
- использованием утвержденных методик и ГОСТов ;
- апробацией всех теоретических положений в практической деятельности СУБОПО ОАО «Ачинский НПЗ».
Научная новизна работы заключается:
- в проведении ретроспективного анализа динамики аварийных ситуаций на ОПО нефтегазовой отрасли с обобщением основных причин аварий и отказов;
- в формулировке и обосновании обобщенного и частных показателей оценки эффективности функционирования СУБОПО и разработке методики расчета суммарного ущерба от различных составляющих последствий аварий, инцидентов и несчастных случаев;
- в развитии системного подхода к оценке эффективности системы управления промышленной безопасностью на основе многопараметрического анализа с разработкой алгоритма и комплекса программ для его реализации на всех стадиях управления безопасностью;
- в разработке методики определения потенциальных возможностей СУБОПО в зависимости от объемов ее финансирования и приемлемого уровня комплексного риска, позволяющая обосновать необходимый объем ресурсов на предупреждение и ликвидацию аварий, инцидентов и несчастных случаев.
Личный вклад автора состоит:
- в формулировке цели, постановке задач, обосновании методов данного исследования, разработке основных положений, определяющих научную новизну и практическую значимость работы;
- в разработке методики оценки эффективности СУБОПО, алгоритма и комплекса программ для СУБОПО ОАО «Ачинский НПЗ»;
- во внедрении полученных результатов.
Работа выполнялась в тесном сотрудничестве со специалистами ОАО «Ачинский НПЗ» и Главного управления МЧС России по Красноярскому краю, которым автор выражает глубокую благодарность за оказанную помощь. Особую признательность автор выражает члену-корреспонденту РАН Н.А. Махутову и ведущему сотруднику отдела машиноведения ИВМ СО РАН д.т.н., профессору А.М.
Лепихину за ценные советы и полезные замечания.
Практическая ценность работы заключается:
- в разработке методики оценки эффективности функционирования СУБОПО, которая в зависимости от объемов финансирования и приемлемого уровня риска для конкретного предприятия может использоваться как базовая в различных отраслях промышленности;
- в обоснованных предложениях по совершенствованию системы управления промышленной безопасностью, которые могут быть использованы при разработке нормативных правовых документов в области защиты персонала и населения на прилегающих территориях, при разработке стандартов предприятий в области промышленной безопасности, при обосновании приоритетности превентивных мероприятий, направленных на снижение аварийности и травматизма на предприятиях повышенной опасности;
- в повышении уровня безопасности ОПО на всех стадиях технологического процесса при функционировании системы управления промышленной безопасностью.
Реализация работы в промышленности. Результаты выполненных исследований послужили основой для разработки и реализации программы «Совершенствование системы управления промышленной безопасностью ОАО «Ачинский НПЗ», применяются в учебном процессе Института цветных металлов и золота ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» и в деятельности Главного управления МЧС России по Красноярскому краю, что подтверждается соответствующими актами внедрения.
Апробация работы. Основные результаты, отдельные положения, а также результаты конкретных прикладных исследований и разработок докладывались, обсуждались и получили одобрение на:
V Всероссийской конференции «Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф») (Красноярск, 1999 г.), Научно-технической конференции «Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока» (Иркутск, 1999 г.), Всероссийской научно практической конференции с международным участием «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов» (Красноярск, 1999, 2000г.), Научных мероприятиях «Природно-техногенная безопасность Сибири» (Красноярск, 2001 г.), Международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» (Павлодар, Казахстан, 2006 г.), семинарах Отдела машиноведения ИВМ СО РАН «Проблемы конструкционной и технологической прочности» (Красноярск, 2006, 2007 гг.), семинаре кафедры «Охрана труда и промышленная экология» ИЦМиЗ ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» (Красноярск, 2007 г.).
Публикации. Основное содержание работы
опубликовано в коллективной монографии «Безопасность России. Региональные проблемы безопасности.
Красноярский край», в 3 статьях, 7 тезисах конференций и отражено в методическом пособии по проведению экспертизы промышленной безопасности.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 104 наименований и 5-и приложений. Основной текст изложен на 112 страницах, включая 21 таблицу и рисунков.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Проблемы обеспечения комплексной безопасности объектов техносферы являются одним из важнейших приоритетов государственной научно-технической политики. Нормативную, правовую и методическую основу обеспечения безопасности опасных производственных объектов составляют нормативные акты, имеющие различную юридическую силу, при этом формирование законодательной базы осуществлялось на федеральном, территориальном (субъектовом), муниципальном и объектовом уровнях. Анализ отечественного и зарубежного законодательства позволил выделить основные методы управления безопасностью и риском ЧС при осуществлении промышленной деятельности.
Общая ситуация по развитию нормативной правовой и законодательной базы в области снижения рисков и промышленной безопасности характеризуется наличием ряда федеральных законов, отражающих стратегические целевые задачи, положения и требования, на основании которых разработаны нормативные и правовые акты федерального уровня (Ростехнадзор, Ростехрегулирование, МЧС России и другие ведомства). В ведении субъектов РФ в основном находятся и решаются вопросы природно-техногенной территориальной безопасности на региональном и муниципальном уровнях, включая формирование и управление силами и средствами предупреждения и ликвидации последствий ЧС. На объектовом уровне (КВО и ОПО) нормативно-правовое регулирование безопасности и управление рисками аварийных ситуаций осуществляется в основном на базе федерального законодательства при контроле состояния безопасности региональными структурами Ростехнадзора и МЧС России. В этом случае сложность проблемы заключается в отсутствии единого системного подхода со стороны надзорных органов, что в свою очередь обусловлено отсутствием соответствующего регулирующего документа по всем направлениям и методам в области управления безопасностью и риском. Эта проблема имеет особо важное значение для объектов высокорисковых отраслей промышленности (химическая, горная, энергетическая, металлургическая и др.).
Нормативная правовая и законодательная база в области безопасности и снижения рисков требует дальнейшего развития и совершенствования. В первую очередь это касается создания системы нормативных правовых документов управления безопасностью и риском ЧС, введения системы нормативных показателей природного и техногенного риска с учетом реальных социально-экономических условий, разработки и практического использования методик оценки эффективности действий систем управления безопасностью на уровне субъектов, муниципальных образований и опасных производственных объектов.
В работах В.А. Акимова, Ю.Л. Воробьева, С.П. Воронова, А.И. Гражданкина, И.А.Исаева, В.И. Ларионова, А.М. Лепихина, М.В. Лисанова, Н.А. Махутова, В.В. Москвичева, В.А. Николаева, А.С. Печеркина, Н.Н. Радаева, В.И. Сидорова, М.А. Шахраманьяна, Ю.И. Шокина и других исследователей, рассматриваются общие методологические и практические подходы к определению и оценке безопасности страны в целом, отраслей промышленности, регионов и объектов. В тоже время существующая методологическая база не позволяет в полной мере оценить уровень промышленной безопасности конкретного опасного производственного объекта, обосновать направления и рекомендации по снижению рисков, опираясь на количественные значения показателей эффективности.
Данная постановка определяет актуальность работы, в которой представлены результаты исследований, связанных с развитием систем управления промышленной безопасностью на опасных производственных объектах и разработкой методов оценки их эффективности и качества функционирования.
Выбор в качестве объекта приложения полученных результатов ОАО «Ачинский НПЗ», обусловлен необходимостью решения обозначенной задачи на предприятиях нефтеперерабатывающей отрасли, относящихся к объектам повышенной опасности, имеющих высокий уровень риска аварийных ситуаций.
ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ Одним из основных показателей состояния промышленной безопасности и охраны труда является уровень аварийности и травматизма на опасных производственных объектах. В этой связи был проведен ретроспективный анализ динамики причин аварий на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК) и нефтеперерабатывающей отрасли за период 1983-2006 г.г. Динамика аварий за последние годы (рисунок 1) показывает устойчивую тенденцию высокого уровня аварийности. Анализ аварийности по четырем группам объектов ТЭК (нефтегазодобыча, хранение углеводородов, трубопроводный транспорт, нефтегазопереработка) показал, что наиболее опасными являются ОПО нефтегазопереработки. Это вывод подтверждают данные основных показателей риска аварий, рассчитанных на основе информации, представленной в тридцати декларациях промышленной безопасности объектов ТЭК (для объектов нефтегазопереработки 8 максимальных показателей риска из 15). По результатам рассмотрения причин 27 случаев аварий (таблица 1) установлено:
1. Основными причинами аварий, вызывающих взрывы и пожары, приносящие большие потери обслуживающего персонала и материальный ущерб являются загазованность в случае утечки нефтегазопродуктов и разрушения технологических элементов (до 64% аварий и более 30% инцидентов на Ачинском НПЗ).
2. Вторым фактором, вызывающим аварии и инциденты, являются нарушения правил техники безопасности и проведения работ обслуживающим персоналом (от до 34%).
3. Третьим по значимости фактором является подготовка, проведение и вывод с ремонта технологического оборудования. Перечисленные процессы также обусловлены профессиональной подготовкой и отношением к вопросам безопасности обслуживающего персонала (от 13 до 22%).
Более детально рассмотрены вопросы промышленной безопасности на ОАО «Ачинский НПЗ», включая причины аварий (таблица 1), анализ травматизма (таблица 2), ущербов от инцидентов и несчастных случаев, виды затрат на охрану труда и профессиональное обучение. Полученная информация послужила основанием для разработки методологии и принципов построения системы управления промышленной безопасностью данного предприятия.
Число аварий 2001 2002 2003 2004 2005 Годы - на ОПО ТЭК, - - на всех ОПО Рисунок 1 - Динамика числа аварий Таблица 1 - Причины и количество аварий (инцидентов) на ОПО ТЭК и на ОАО «Ачинский НПЗ» № Причины аварий (инцидентов) Количество Количество Количество пп аварий на ОПО аварий на инцидентов нефтегазо- ОПО ТЭК с на ОАО переработки в 2000 по 2005 «Ачинский 1983-1997 годы годы НПЗ» Загазованность в случае 1 14 (63,6%) 17 (63%) 11 (34,38%) утечки, разрушения технологических элементов Нарушение правил персоналом 2 3 (13,6%) - 11 (34,38%) Ремонт, подготовка к ремонту, 3 3 (13,6%) 6 (22%) выход с ремонта Слив, передавливание продукта 4 - 2 (7%) 5 (15,63%) Переход с одного топлива на 5 - 1 (4%) другой Резкое повышение давления 6 1 (4,5%) 1 (4%) (взрыв) Терракт 7 1 (4,5%) - Неисправность, вызванная 8 2 (6,25%) - вибрацией Количество случаев 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Год – несчастные случаи, – инциденты Рисунок 2 - Количество несчастных случаев и инцидентов Таблица 2 - Характеристики травматизма ОАО «Ачинский НПЗ» № Показатель Год пп 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Количество 1 5 6 5 1 2 3 несчастных случаев Потеря 2 262 250 172 49 114 154 трудоспособности из-за несчастных случаев (дн./чел.) Выплаты 3 35,8 39,9 34,3 17,6 28,0 46,8 133, (тыс. руб.) Заболеваемость 4 1664 1709 1714 1499 1428 1239 (кол-во) Потеря 5 26732 22629 24486 22588 19305 18507 трудоспособности по болезни (дн./чел.) Затраты на 6 536,0 785,0 80,2 3962,0 5858,6 3390,0 4173, улучшение условий труда* (тыс. руб.) * - начиная с 2002 г. в затраты на улучшение условий труда включены расходы на создание и развитие учебного центра РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ Проведенный анализ существующих методик функционирования систем управления природно-техногенной безопасностью показал, что имеющаяся методологическая база не позволяет провести их адаптацию для оценки эффективности действий систем промышленной безопасности конкретного производственного объекта. В этой связи был осуществлен выбор и обоснование обобщенных и частных показателей на основе которых разработана методика оценки эффективности функционирования систем промышленной безопасности. Основные понятия эффективности и определения, используемые при разработке и развитии методики представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Основные понятия эффективности и их определения № Понятие Определение Обозна пп чение 1 Эффективность степень достижения поставленных перед системой Э действий системы целей с учетом всех видов затрат, потерь и ущербов 2 Критерий принятое пороговое численное значение показателя Э эффективности эффективности действий системы 3 Потенциальная прогнозируемый результат (максимально возможный Эп эффективность предотвращенный ущерб), достигнутый при полном использовании возможностей системы, отнесенный к возможному ущербу, минимальным затратам и потерям № Понятие Определение Обозна пп чение 4 Фактическая фактический результат (фактический предотвращенный Эф (реальная) ущерб) действий системы, отнесенный к возможному эффективность ущербу, реальным затратам и потерям 5 Прогнозируемая прогнозируемый результат (возможный Эпр эффективность предотвращенный ущерб), достигнутый при прогнозируемом качестве управления системы, отнесенный к возможному ущербу и прогнозируемым затратам Качество отношение фактической эффективности к Ку управления потенциальной или реализованных возможностей к системой потенциальным (отношение фактического предотвращенного ущерба к максимально возможному предотвращенному ущербу – потенциальному) Безопасность состояние защищенности опасного производственного опасного объекта, его персонала, населения и окружающей производствен- среды, которое характеризуется приемлемыми уровнями ного объекта рисков от всех видов опасностей В соответствии с общими требованиями к показателям эффективности действий системы и результатами анализа известных методик, в качестве обобщенных показателей эффективности функционирования СУБОПО выбраны следующие показатели:
1. По спасению людей - относительное число человеческих жизней, сохраненных (спасенных) в результате действий по предупреждению и ликвидации аварий, инцидентов Эж [0,1], Эж=Nж/ Nж;
(1) где Nж = Nж - Nж' - число спасенных жизней в год;
Nж число жизней, для которых существовала угроза, Nж' – число погибших в результате аварий, инцидентов в год. В идеале Nж= Nж и тогда Эж = 1.
2. По сохранению здоровья людей - относительное число людей, сохранивших здоровье в результате действий по предупреждению и ликвидации ЧС Эз [0,1], Эз=Nз/ Nз, (2) где Nз = Nз – Nз' - число людей в год, сохранивших свое здоровье в результате действия СУБОПО;
Nз число людей в рассматриваемом году, для здоровья которых существовала угроза, Nз' – число пострадавших в результате аварий, инцидентов в рассматриваемом году.
3. По предотвращению экономических ущербов - относительный предотвращенный экономический ущерб ЭWпред. = Wпред./Wвоз., (3) где: Wпред. = Wвоз. – W'факт. - предотвращенный в результате функционирования СУБОПО ущерб в год, руб.;
Wвоз. – размер возможного ущерба в год без учета действий и мероприятий СУБОПО;
W'факт. – фактический ущерб в год при действии СУБОПО по предотвращению аварий, инцидентов и ликвидации их последствий.
Однако наличие трех разнородных показателей не позволяет сравнить изменение эффективности СУБОПО во времени и ее уровень на опасных производственных объектах. Предлагается использовать один комплексный показатель, основанный на вычислении предотвращенного ущерба от аварий, инцидентов по различным составляющим в одних единицах (в рублях). Для этого необходимо иметь оценки стоимости человеческой жизни в субъектах Российской Федерации и ущерба от вреда здоровью.
Пусть с0 – средняя цена человеческой жизни в рассматриваемом субъекте Российской Федерации, руб.;
с0 – денежное выражение вреда здоровью, причиненного в результате аварии, инцидента (средняя цена здоровья человека, усредненная по видам травм, увечий и т.д., а также по категориям населения в субъекте федерации);
- коэффициент для вычисления цены здоровья (или ущерба в случае его потери);
=0,1.
Тогда суммарный возможный ущерб от аварий, инцидентов и несчастных случаев в год на опасном объекте (без учета действий СУБОПО) вычисляется по формуле Wвоз. = Wвоз. + Wж + Wз, (4) где Wж = с0 Nж - ущерб в результате человеческих потерь, руб.;
Wз = с0Nз - ущерб в результате нанесения вреда здоровью, руб.
Суммарный фактический ущерб определяется по формуле:
W'факт. = W'факт. + Wж' + Wз', (5) где W'факт. - суммарный фактический ущерб;
W'факт. – фактический материальный ущерб;
W'ж = с0N'ж ;
W'з= с0N'з - ущербы в от человеческих потерь и вреда здоровью в случае принятия превентивных мер защиты и осуществления мероприятий по ликвидации аварий и инцидентов, руб..
При оценке эффективности деятельности СУБОПО необходимо учитывать затраты на ее содержание и развитие, а также на выполнение мероприятий предупреждения (Vфин.- объем финансирования СУБОПО;
Vпред. - средства, направленные на предупреждение аварии, инцидента).
Комплексный показатель эффективности действия системы управления безопасностью опасного производственного объекта предлагается определять по формуле:
Э = W/(Wвоз.+ Vфин.+ Vпред.), (6) где W = (Wвоз.-W'факт.)+(Wж-W'ж)+(Wз-W'з) = W+ с0Nж+с0Nз предотвращенный ущерб от аварий, инцидентов и несчастных случаев.
Качество управления СУБОПО предлагается определять по формуле:
Ку = Э/ Эп, (7) где Эп = W max / (Wmin + Vфин.min + Vпред.min) На основе приведенных соотношений разработана усовершенствованная методика оценки эффективности функционирования системы управления безопасностью. Блок-схема и алгоритм методики представлены на рисунке 3.
Кроме систематизации статистических данных по видам аварий и инцидентам, их источникам, сценариям развития и ликвидации аварийных ситуаций система управления базами данных обеспечивает выдачу пользователю информации, необходимой для моделирования процессов функционирования системы управления в различных условиях обстановки.
1. Создание, наполнение и сопровождение ГИСБД (БЗ), необходимых для статистического моделирования данных об условиях обстановки, уровня финансирования, возможностях системы мониторинга, прогнозирования, предупреждения и ликвидации аварий и инцидентов 3. Определение 2. Разработка 4. Определение границ значений полного набора границ значений частоты сценариев потерь и ущербов (вероятности) аварий и от реализации реализации инцидентов сценариев сценариев 7. Разработка 5. Разработка планов 6. Разработка планов соответствующих по снижению по снижению потерь сценариев вероятности и ущерба действий реализации от реализации СУБОПО сценариев сценариев 8. Определение частных и обобщенных показателей эффективности функционирования СУБОПО по каждому сценарию 9. Оптимизация сценариев действий СУБОПО по критерию «эффективность-стоимость» 10. Обоснование предложений по совершенствованию СУБОПО 11. Пополнение и совершенствование ГИС БД и БЗ 12. Рекомендации по реализации оптимального сценария действий СУБОПО по предупреждению (ликвидации) ЧС, аварии, инцидента Рисунок 3- Блок-схема алгоритма методики определения показателей эффективности управления безопасностью опасного производственного объекта Связь с электронной картой опасного производственного объекта позволяет систематизировать данные не только по времени, но и в пространстве. Эта возможность системы управления базами данных является необходимой при решении всех задач прогнозирования, предупреждения и ликвидации аварий и инцидентов.
Полный набор сценариев аварий и инцидентов разрабатывается на основе имеющийся статистики, индивидуальных особенностей и технологии опасного производственного объекта и применяемых математических и эмпирических моделей. Определение нижней и верхней границ вероятности возникновения аварий и инцидентов осуществляется на основе анализа статистических данных и деклараций безопасности аналогичных объектов. По опорным статистическим данным:
фактическому экономическому ущербу, суммарному фактическому ущербу, включающего и людские потери, строятся теоретические кривые возможных ущербов. По каждому сценарию возникновения аварии разрабатывается соответствующий сценарий действий системы управления безопасностью по их предупреждению и ликвидации. Выходными данными являются обобщенные (1)-(3) и комплексные (6), (7) показатели эффективности системы управления безопасностью.
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ОАО «АЧИНСКИЙ НПЗ» В соответствии с разработанным алгоритмом проведена статистическая обработка основных факторов, вызывающих аварии и инциденты на ОАО «Ачинский НПЗ», рассмотрены наиболее опасные сценарии возникновения аварий на данном ОПО и осуществлен расчет значений показателей эффективности функционирования СУБОПО ОАО «Ачинский НПЗ» на основе вероятного ущерба от возможных аварий, а также затрат на их предупреждение (таблица 4).
Таблица 4 – Ущербы и затраты на СУБОПО за 1999-2005 годы № Показатели Ущербы и затраты по годам (млн. руб.) пп 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Ущерб от 11,78 10,17 10,81 9,55 8,32 8,12 8, несчастных случаев Ущерб от 0,60 0,10 0,80 0,70 0,90 0,70 0, инцидентов Суммарный 12,38 10,27 11,61 10,25 9,22 8,82 8, фактический ущерб Затраты на улучшение условий 0,536 0,785 0,0802 3,962 5,8586 3,390 4, труда Затраты на 19,90 21,20 23,70 32,60 33,00 41,10 43, СУБОПО Суммарные затраты 6 20,40 22,00 23,78 36,50 38,90 44,50 47, На основе статистических данных о распределении комплексного риска (для всех аварий, инцидентов и несчастных случаев) на исследуемом объекте R и соответствующих финансовых затрат C, направленных на снижение его уровня, строится апроксимационная функция (рисунок 4) с целью оценки рациональных затрат для достижения приемлемого риска (в соответствии с установленными нормами качества жизни и условий безопасности для исследуемого объекта):
R = f(C)=C, (8) где =0.0051;
=0.84 - параметры функции, определяемые по эмпирическим данным.
0. 0. комплексный риск 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 40 80 100 140 0 100 200 300 400 млн. рублей Рис 2.3. Зависимость уровня риска от объема Рисунок 4 – Зависимость уровня риска от объема финансирования финансирования Апроксимационная функция (8) получена в результате выполнения следующих процедур:
- по эмпирическим данным на основе шкалы для опасного производственного объекта, а также реального финансирования на предупреждение и ликвидацию аварий, инцидентов и несчастных случаев определяется диапазон изменения комплексного риска;
- производятся тождественные преобразования этих данных с получением дискретных значений функции риска в условных единицах;
- проводится апроксимация дискретных значений с помощью нелинейного регрессионного анализа и определение конкретных значений параметров и.
Учитывая весовые коэффициенты, отображающие реальные соотношения между затратами на сохранение жизни и материальных ценностей в расчете на период анализируемого календарного года, по величине приемлемого риска для персонала и населения окружающей территории определяется требуемый объем финансирования СУБОПО. Данная методика позволяет решать и обратную задачу: в зависимости от фактического объема финансирования системы управления безопасностью определить прогнозируемый уровень комплексного риска на конкретный год.
Представленная на рисунке 4 зависимость позволяет определить значения потенциальных возможностей системы управления безопасностью по предупреждению и ликвидации аварий и инцидентов, т.е. величину потенциального предотвращенного ущерба.
На основании того, что оборудование с течением времени устаревает, возможность отказов, а, следовательно, вероятность аварий, инцидентов и несчастных случаев увеличивается, возможные ущербы от них (значения числа погибших, пострадавших и экономического ущерба) также возрастают.
По опорным статистическим данным: фактическому экономическому ущербу, суммарному фактическому ущербу, включающего и людские потери, строится теоретическая кривая возможного экономического ущерба по выражению:
Wвоз. = W0 exp[ (T – Т0)], (9) где W0 и - эмпирически найденные параметры, удовлетворяющие требованию минимального отклонения теоретических значений от статистических данных;
Т - время в годах (текущий год, на который делается прогноз);
Т 0 – начальный год временного периода в границах которого осуществляется прогноз (в данном исследовании Т0 =1999).
По выражению (9) были проведены расчеты динамики возможного и суммарного возможного материального ущерба, возможного числа погибших и пострадавших. Расчет возможного ущерба выполнен на основании данных декларации промышленной безопасности ОАО «Ачинский НПЗ» путем пролонгирования динамики изменения ущербов и потерь при условии отсутствия выполнения превентивных мероприятий.
Расчет по выражению (6) позволил получить динамику изменения эффективности функционирования СУБОПО ОАО «Ачинский НПЗ» за рассматриваемые годы (рисунок 5).
На основании анализа данных из декларации промышленной безопасности были определены потенциальные возможности по предотвращению и ликвидации аварий на данном предприятии, что позволило рассчитать качество управления системой – степень реализации ее возможностей по предупреждению и ликвидации последствий аварий, инцидентов и несчастных случаев.
Исходные данные для расчета качества управления СУБОПО ОАО «Ачинский НПЗ» и полученные значения данного показателя представлены в таблице 5.
Анализ результатов проведенных расчетов позволяет сделать следующие выводы: СУБОПО ОАО «Ачинский НПЗ» работает с достаточно высокой эффективностью и качеством управления. В результате высокопрофессиональной деятельности, которая обеспечивает недопущение аварий и инцидентов, повлекших человеческие жертвы и материальный ущерб, основной причиной ущерба являются трудопотери, которые составляют до 95% от суммарного ущерба от несчастных случаев и заболеваемости персонала предприятия. Следовательно, продолжая работу по предупреждению аварий и инцидентов, целесообразно на данном этапе направить необходимые ресурсы на решение задачи снижения заболеваемости персонала – повышение уровня его здоровья. Для более объективной оценки функционирования опасного производственного объекта необходимо по результатам аналогичных расчетов для других предприятий набрать требуемую статистику и на основании экспертной оценки выработать нормативные критерии (численные пороговые значения) эффективности работы системы. Основным направлением использования получаемых результатов при решении данной проблемы является ранжирование мероприятий по предупреждению аварий, инцидентов и несчастных случаев по эффективности их выполнения по критерию «эффективность-стоимость».
В качестве показателя обоснованности затрат на СУБОПО, на превентивные меры защиты или другие мероприятия по совершенствованию функционирования системы управления безопасностью на опасном производственном объекте предлагается использовать показатель эффективности по выражению (3).
Э 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Год Рисунок 5 – Значения эффективности функционирования СУБОПО ОАО «Ачинский НПЗ» с 1999 по 2006 годы (расчет по формуле (6)).
Таблица 5 – Исходные данные для расчета качества управления СУБОПО ОАО «Ачинский НПЗ» и полученные значения данного показателя № Показатели Год пп 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Возможности по спасению 3 4 5 6 7 9 людей (чел.) Возможности по предотвращению 5 6 7 8 10 12 поражения людей (чел.) Возможности по предупреждению 3 52,80 54,50 56,20 61,10 67,50 75,60 87, мат. ущерба (млн. руб.) Возможности по предупреждению 38,8 48,9 66,1 57,3 77,5 86,7 88, суммарного ущерба (млн. руб.) Потенциальная эффективность 0,78 0,78 0,79 0,78 0,78 0,78 0, СУБОПО Эффективность СУБОПО, Э 6 0,57 0,6 0,59 0,58 0,6 0,57 0, Качество управления 0,73 0,77 0,75 0,74 0,77 0,73 0, СУБОПО, Ку ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ОПАСНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕКТА На основе результатов, полученных при выполнении работы, анализа нормативных документов и публикаций в области создания систем управления безопасностью предприятий было выделено три основных направления по их развитию:
1. Совершенствование нормативной базы в области безопасности и снижения рисков должно быть направлено на создание системы нормативных правовых документов управления безопасностью и риском;
введение системы нормативных показателей и природного и техногенного рисков с учетом реальных социально экономических условий;
разработку и практическое использование методик оценки эффективности действий систем управления безопасностью на уровне опасных производственных объектов.
Для реализации стратегических и тактических задач в области снижения рисков и повышения безопасности в отношении КВО и ОПО необходима разработка и реализация целевых программ для конкретного предприятия или группы предприятий отрасли, базирующихся на единых принципах системного подхода.
Данные программы должны охватывать все направления и методы в области управления безопасностью и риском и регламентировать требования по созданию и функционированию систем управления промышленной безопасностью на опасных производственных объектах.
В работе рассмотрены содержательная часть целевых программ «Управление промышленной безопасностью и рисками опасного производственного объекта».
2. Обоснование предложений по оптимизации затрат на разработку, создание, функционирование и совершенствование системы управления безопасностью опасного объекта.
В этой части работы даны рекомендации по разработке первоочередных мероприятий, направленных на повышение эффективности функционирования СУБОПО. Приведен пример расчета эколого-экономических рисков, для двух природоохранных объектов нефтеперерабатывающих заводов, отдельных и суммарных затрат на реализацию программных мероприятий на основе которых проводится ранжирование эффективности вложений в различные управляющие решения (диагностические и ремонтные мероприятия, мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварий и инцидентов).
3.Страхование ответственности в связи с управлением безопасностью опасного производственного объекта рассматривается в качестве основного инструмента возмещения ущербов от аварийных ситуаций, инцидентов и несчастных случаев, связанных с потерей трудоспособности. В практическом приложении рассмотрены условия и размеры страховых выплат в зависимости от величины ущерба и частоты возникновения страхового случая.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Диссертация является научной квалифицированной работой, в которой исследованы и разработаны предложения по совершенствованию системы управления безопасностью опасного производственного объекта.
В результате проведенных исследований в работе решена важная научная и практическая задача обоснования приоритетности превентивных мероприятий на основании оценки эффективности их выполнения на опасном производственном объекте. В ходе ее решения получены следующие выводы и результаты:
В результате анализа нормативной правовой и методической базы в 1.
области безопасности ОПО определены основные направления ее совершенствования, включающие разработку и внедрение методик оценки эффективности действий систем управления безопасностью на уровне субъектов, муниципальных образований и опасных производственных объектов.
2. Статистический анализ аварийности на ОПО нефтегазопереработки, ТЭК в целом и на ОАО «Ачинский НПЗ» позволили ранжировать причины (нарушения правил безопасности эксплуатации до 50%, разрушения оборудования и утечка нефтегазопродуктов 34%) и уровень ущербов при возникновении аварий и инцидентов.
3. Выявлены основные факторы, определяющие безопасность ОПО, на основе которых предложены комплексные и частные показатели, отражающие эффективность действий СУБОПО по спасению и сохранению здоровья людей, предотвращению ущерба. Комплексный показатель основан на расчетах относительного ущерба и коэффициента качества управления по разработанному алгоритму с представлением результатов в виде временных (по годам) зависимостей.
Установлена зависимость уровня комплексного риска аварий, инцидентов и несчастных случаев от соответствующих финансовых затрат, направленных на их предупреждение.
4. На примере ОАО «Ачинский НПЗ» произведена оценка результативности действий по предупреждению и ликвидации аварий, инцидентов и несчастных случаев на ОПО. Дана оценка прогнозируемой эффективности функционирования СУБОПО по различным вариантам (сценариям) предупреждения и ликвидации аварий, инцидентов и несчастных случаев на основе ранжирования по значениям обобщенного показателя с обоснованием рационального плана превентивных мероприятий по повышению промышленной безопасности на предприятии.
5. Анализ изменения результатов определения показателей эффективности функционирования СУБОПО ОАО «Ачинский НПЗ» показывает, что основное влияние на их значения оказывает величина трудопотерь персонала предприятия из за заболеваний. Следовательно, при разработке планов превентивных мероприятий в области промышленной безопасности, предотвращения и локализации аварийных ситуаций особое внимание должно быть уделено состоянию здоровья персонала предприятия.
6. Сформулированы принципы и направления совершенствования СУБОПО, включая разработку программы первоочередных мероприятий по повышению эффективности СУБОПО и предложения по страхованию ответственности за принесение вреда при эксплуатации ОПО.
Основные публикации по теме диссертации:
1 Скрипкин, И. Е. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Региональные проблемы безопасности. Красноярский край / И. Е. Скрипкин, В. В. Москвичев и др. ;
-М.: МГФ «Знание», 2001. - С. 75-78, 411-424, 429-433.
2 Скрипкин, И. Е. Концепция оценки контроля состояния и управления природно-техногенной безопасностью на региональном уровне. / И. Е. Скрипкин, C.
П. Воронов, В. В. Москвичев, и др.;
Вестник Ассоциации выпускников Красноярского государственного технического университета. - Красноярск, 1999. – Вып.3. – С. 47-57.
Скрипкин, И. Е. Координация работ в области промышленной безопасности на территории Красноярского края. / И. Е. Скрипкин, Н. И. Кашубский, Г.А. Усков ;
Тез. докл. V научн. конф. «Современные методы матем. модел.
природных и антропогенных катастроф». – Красноярск: ИВМ СО РАН, 1999. - С. 141 143.
Скрипкин, И. Е. Система контроля природно-техногенной безопасности на региональном уровне: организационное и научно-техническое сопровождение / И.
Е. Скрипкин, В. В. Москвичев, М. П. Закревский и др.;
Тез. докл. V научн. конф.
«Современные методы матем. модел. природных и антропогенных катастроф». – Красноярск: ИВМ СО РАН, 1999. - С. 14-15.
Скрипкин, И. Е. Природно-техногенная безопасность – необходимое условие устойчивого функционирования промышленного потенциала региона / И.Е.
Скрипкин, В. В. Москвичев, М. П. Закревский и др. ;
Тез. докл. НТК «Достижения науки и техники – развитию сибирских регионов». – Красноярск: КГТУ, 1999. – Часть 2. – С. 150-151.
Скрипкин, И. Е. Методическое пособие по проведению экспертизы промышленной безопасности в части идентификации опасных производственных объектов для целей страхования гражданской ответственности организаций, эксплуатирующих опасные объекты / И. Е. Скрипкин, Н. И. Кашубский, В. В.
Москвичев и др. ;
– Красноярск: СНПА «Промышленная безопасность», 1999. – 42 с.
Скрипкин, И. Е. Анализ техногенных чрезвычайных ситуаций и безопасность промышленных объектов / И. Е. Скрипкин, А.М. Лепихин, В. В.
Москвичев и др.;
Тез. докл. конф. «Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока» - Иркутск: ИрГТУ, 1999. - Вып. 1. – Часть 1. – С. 176-178.
Скрипкин, И. Е. Система управления техногенной безопасностью на региональном уровне / И. Е. Скрипкин, В. В. Москвичев, Н. И. Кашубский и др.;
Тез.
докл. конф. «Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока» - Иркутск: ИрГТУ, 1999. Вып. 1. – Часть 1. – С. 179-181.
Скрипкин, И. Е. Природно-техногенная безопасность как фактор инвестиционной политики региона / И. Е. Скрипкин, В. В. Москвичев, М. П.
Закревский и др.;
Материалы 2-ой Всероссийской конференции «Достижения науки и техники – развитию сибирских регионов». – Красноярск: КГТУ, – 2000. – Часть 1. – С. 231-232.
Скрипкин, И. Е. Опыт работы СНПА «Промышленная безопасность» по реализации федеральных законов в области природно-техногенной безопасности / И.
Е. Скрипкин, Г. А. Усков;
Труды научных мероприятий «Природно-техногенная безопасность Сибири» Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. - Т.1. – С. 115-116.
Скрипкин, И. Е. Анализ состояния безопасности опасных производственных объектов в ОАО «Ачинский НПЗ» / И. Е. Скрипкин, А. Ф.
Бурюкин, В. В. Москвичев и др.;
//Безопасность труда в промышленности. – 2007. №7. – С.72-74.
Скрипкин, И. Е. Совершенствование методики обоснования рациональных превентивных мер по повышению безопасности опасных производственных объектов (на примере ОАО «Ачинский НПЗ») / И. Е. Скрипкин, А.
Ф. Бурюкин, В. В. Москвичев и др.;
Тр. междун. конф. «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» – Павлодар: НПФ «ЭКО», 2006. – Т.1. – С. 270-277.