Основы управления безопасностью Глава 5

Как повысить уровень безопасности? Это основной вопрос теории и практики безопасности и он решается по трем направлениям: 1 Совершенствование технических систем и объектов 2. Подготовка персонала 3. Ликвидация последствий – профессиональная и оперативная. В последние годы появились квоты на риски, используемые в мировом масштабе. К таким документам можно отнести Киотский протокол, подписанный многими странами и ограничивающий вредные выбросы «парниковых» газов в атмосферу. В основе управления риском лежит методика сравнения затрат и получаемых выгод от снижения риска. Рассмотрим основные методы, используемые в управлении безопасностью. К ним можно отнести четыре – 1.диалектический, 2.системный, 3.синергетика, 4.теория циклов.

Диалектический подход основан на применении теории и метода познания - диалектики, основоположником которой является Геродот ( д.н.э.), а основные научные категории и законы диалектики сформулированы Гегелем (Георг Вильгельм Фридрих Гегель – ). Диалектический подход является всеобщим, изучается в курсе философии и не нуждается в подробном изложении в рамках данного курса. Системный подход базируется на диалектической теории и является прикладной диалектикой. Основным понятием является понятие система. Очевидно, что можно дать множество определений этого понятия. Мы будем понимать под словом «система» - объективное единство связанных между собой предметов или явлений, а также знаний о природе и обществе. Упрощенно - система – комплекс элементов, находящихся во взаимодействии.

Системный подход используется во всех без исключения сферах человеческой деятельности. В соответствии с ним система не является простой суммой своих элементов, а представляет собой функциональную совокупность, обладающую целостностью и несводимостью к составляющим ее элементам. Попытки разработать общие принципы системного подхода были предприняты еще русским врачом, философом и экономистом А.А.Богдановым ( ) в работе «Всеобщая организационная наука (тектология)». Многие идеи и научные гипотезы этой работы были впоследствии исследованы и подтверждены многими учеными, например, Н. Винером, У. Росс Эшби, Л. Фон Берталанфи и другими. Основа тектологии – это признание того факта, что целое больше чем сумма его частей. Чем больше разница целого и суммы частей, тем более оно организовано, системно.

Л. Фон Берталанфи ( ) считается создателем общей теории систем на основе принципа изоморфизма (одинаковости) законов в различных областях знаний. В системном подходе выделяются три направления – системология, системотехника, системный анализ. Важнейшими принципы системного анализа таковы: 1.Процесс принятия решения должен начинаться с выявления и четкого формулирования конечных целей 2.Всю проблему надо рассматривать как единое целое 3.Необходим анализ альтернативных путей достижения цели 4.Подцели не должны вступать в конфликт с общей целью.

Что понимается под термином – «цель»? Это то, чего надо достичь, удовлетворяя требованиям реальности, предметности, количественной определенности, адекватности, эффективности, контролируемости. Цель следует рассматривать как иерархическое понятие. Формирование цели – это построение иерархии ее достижения, другими словами, это построение графического дерева от явления к причине. Причины, опасности и цели образуют цепные структуры. В теории безопасности применяется термин ДОП – «дерево опасностей и причин».

Рассмотрим ДОП, разработанные в трудах космонавта и ученого Г. Т. Берегового применительно к космической технике и космическим летательным аппаратам (КЛА). Обозначения – 1.1 – отказ в системе ядерной энергетической установки, 1.2 – отказ в ядерной двигательной установке, 1.3 – отказ в системе изотопных анализаторов (измерители уровня топлива, высотомер, дальномер), 2.1- отказ двигательной установки и переход на орбиту, проходящую через радиационный пояс Земли, 2.2 – ошибка при расчете орбиты вне геомагнитного защитного поля Земли, 3.1 – перегрев, 3.2 – переохлаждение, 3.3 – ошибка прогноза солнечной активности, 4.1. – ошибка расчетного времени полета, 4.2 – отказ системы радиационной защиты.

Обозначения: – срочный спуск на Землю, – несвоевременная выдача тормозного импульса, – выдача импульса неожиданной величины, – недостаточные запасы компонентов топлива для тормозного импульса, – неправильная ориентация КЛА в момент импульса торможения, – короткое замыкание в сети КЛА, использование курительно-зажигательного средства на борту КЛА, – наличие на борту КЛА концентраторов теплового излучения.

Обозначения: 1.1 – пожар на борту КЛА, 2.1- неправильный выбор материалов кабины КЛА, нарушение герметичности систем с токсичными веществами, 4.1. – отказ системы обеспечения газового состава для дыхания, – короткое замыкание в КЛА, – наличие на борту КЛА концентраторов теплового излучения.

Приведем еще один пример аварии при отказе топливного насоса

Для количественной оценки ущерба от произошедшей аварии насоса необходимо составить таблицу, приведенную ниже.

Бурное развитие системного анализа в 80-е годы 20 столетия сменилось ныне пониманием того, что одним системным методом нельзя охватить все многообразие проявлений окружающего мира. Сформировалась новое направлении в науке – синергетика, как междисциплинарная наука. Основоположником синергетики называют Г. Хакена, который в 1970-е годы ввел это понятие. Основная идея заключается в том, что система состоит из подсистем и наблюдается согласованное поведение подсистем, в результате чего увеличивается упорядоченность подсистем. Для характеристики таких процессов было использовано понятие энтропии, используемое в газовой термодинамике. Используя термодинамическую аналогию, утверждается, что система функционирует устойчиво, если наблюдается рост энтропии. Энтропия используется как мера неупорядоченности или хаотичности.

Однако в таком подходе были выявлены методологические недостатки, связанные с нарушением закона сохранения энергии при интенсивном обмене вещества или информации в неравновесном состоянии. Исправить удалось с помощью развития теории циклов, появившейся в 1985 году. Понятие цикл заключается в следующем: предполагается законченность определенного процесса, повторяемость или диахронность развития и существование «памяти системы», т.е. передача системогенетической информации от одного поколения результатов к другому. В информатике и программировании это осуществляется применением методологии ООП – объектно ориентированного программирования. Теория циклов – это модель «жизни» определенной системы.

Очевидно, что одной теорией безопасности не достигнешь. Поэтому перечислим основные методы системотехники. Метод А. Состоит в пространственном разделении гомосферы, т.е. места, где расположен человек, и ноксосферы, т.е.места, где концентрируется опасность. Пример – работа сапера с дистанционно управляемым «роботом- сапером». Метод В. Состоит в технологическом совершенствовании ноксосферы. Метод С. Состоит в воздействии на человека, его тренировке и адаптации к опасности, обучению и профессиональной подготовке. Пример – тренаж на центрифуге для выработки навыка поведения в невесомости.

Наконец, обсудим вопросы системологии, т.е. принципы обеспечения безопасности. Среди принципов примем некоторую классификацию, а именно, будем различать ориентирующие принципы, технические принципы, организационные принципы, управленческие принципы. Ориентирующие принципы- 1.- активность оператора, 2.- гуманизация деятельности, 3.-деструкция, 4.-замена оператора, 5.- классификация, 6.-ликвидация опасности, 7.- принцип относительности, 8 – принцип системности, 9- принцип снижения опасности. Технические принципы : 1.-блокировка, 2.-вакуумирование, 2.- герметизация, 4.-защита расстоянием, 5.-компрессия, 6.- прочность, 7.- введение в конструкцию «слабого звена», 8.- флегматизация, 9- экранирование. Организационные принципы: 1. –защита временем, 2.- информация, 3..- многопричинность, 4.- несовместимость,5.-нормирование,6.- подбор кадров,7.-последовательность, 8.-резервирование,9- эргономичность,10-обоснование. Управленческие принципы: 1.-адекватность,2.- контроль,-3- минимизация ущерба,4.- обратная связь,5.- распределение ответственности,6.- плановость,7.- стимулирование,8- управление, 9.- эффективность,-10.- оптимизация.

Поясним некоторые не очень известные и специальные термины подробнее на примерах. Принцип активности оператора (человека) введен профессором Б.Ф.Ломовым и означает, что при работе человека со сложной аппаратурой он должен оставаться внимательным, проще говоря, «быть наготове», даже если в данный момент система работает в автоматическом режиме, например, включен режим автопилота при полете. Принцип гуманизации означает, что при любом проектировании любой деятельности вопросы безопасности жизнедеятельности рассматриваются вместе с вопросами технического плана и им отдается приоритет. Не может быть запущен в серию станок, который вызывает усталость у рабочего выше установленного нормой Трудового Кодекса (ТК, с 2008 года, ранее КЗОТ) показателя и.т.п.

Принцип деструкции означает, что система разрушается до достижения ею опасных режимов работы. Например, рассмотрим опасность самовозгорания. Горение возникает при отсутствии внешнего источника зажигания, и чем ниже температура самовозгорания, тем опаснее вещество. К самовозгорающимся относятся сено, опилки, торф, уголь, масла, жиры, некоторые химические вещества и их смеси. Для предупреждения самовозгорания необходимо исключить возможность внутреннего разогрева больших объемов таких веществ при отсутствии кислорода, следовательно надо обеспечить проветривание и доступ кислорода, а также рассредоточение самовозгорающихся предметов. Другие примеры – обеспечение тела безводного огнетушения, путем устранения соприкосновения горящего с кислородом воздуха, предотвращение взрывов компрессорных установок путем интенсивного охлаждения компрессора и применение жаропрочных масел с температурой вспышки градусов.

Поясним еще принцип флегматизаци из блока технических. Здесь имеется в виду следующее: при добавлении к горючим веществам ингибиторов и инертных компонентов они превращаются в негорючие и можно свободно транспортировать в цистернах или перегонять по трубам. Принцип прочности реализуется в строительстве и машиностроении следующим образом: результаты всех расчетов умножаются на коэффициент запаса прочности, который рассчитывается по-разному в зависимости от класса решаемых задач. Например, как отношение предела текучести металла к временному сопротивлению или как отношение предела длительной прочности к нормативно допускаемому напряжению. Что касается принципа резервирования, то это означает существование в помещениях эвакуационных выходов, дополнительных к основным, наличие аварийного освещения, использование дублирующих кнопок включения агрегатов и.т.п. Принцип адекватности заключается в том, что управляемая система должна быть по сложности сопоставима с управляющей. Таким образом, большой завод должен иметь большой штат инженеров по технике безопасности и служб охраны.

Средства обеспечения безопасности Средства коллективной защиты (СКЗ) – ограждения, сигнализация. Вентиляция, отопление, освещение, заземление, укрытия различных типов. Средства индивидуальной защаты (СИЗ) – респираторы, маски, противогазы, спецодежды, рукавицы, каски, страховочные пояса и др.

Методы анализа опасностей Апостериорный обратный метод. Анализ уже реализовавшегося события с тем, чтобы уменьшить ущерб от новых аналогичных или снизить их вероятность до минимального значения. Апостериорный прямой метод – изучение причин реализовавшегося события и их изменение. Априорный метод – предполагает рассмотрение модели опасного события как прямым так и обратным методом, т.е. может моделироваться, в том числе и компьютерными математическими методами, само событие, а затем подсчитываться количественные характеристики причин, его вызвавших (прямой метод) или наоборот, задавая причины – вычислять последствия, т.е. оценивать ущерб (обратный метод).

БВ И А БВ ИЛИ А Логика построения «деревьев» Используем основы математической логики, в частности, две логические операции «и» «или». Рассмотрим два элементарных дерева Дерево слева означает, что событие А произойдет только если произойдут ОБА события Б и В, с точки зрения теории вероятностей реализуется логическое произведение и его вероятность определяется формулой Р(А)=Р(Б). Р(В). Дерево справа означает, что событие А произойдет, если произойдет любое из событий Б или В по отдельности или они произойдут оба. В этом случае реализуется логическая сумма и вероятность определяется формулой Р(А)=Р(Б) +. Р(В) - Р(Б). Р(В).

П Р И М Е Р: Определить вероятность пожара электроустановки, если вероятность короткого замыкания равна 0.1, а вероятность брошенного окурка Р Е Ш Е Н И Е:Очевидно, что пожар возникнет или при коротком замыкании или при брошенном окурке, или при том и при этом событии, следовательно, мы должны использовать логическую сумму событий и ее вероятность равна Р(пожар)=Р(замыкание) +. Р(окурок) – Р(замыкание). Р(окурок) = – 0.005= Примеры для самостоятельной работы 1.Определитъ вероятность короткого замыкания в сети с параллельным подключением трех электродвигателей, если вероятность замыкания в каждом из них равна соответственно 0.01, 0.02, Определить искомую вероятность при последовательном подключении. В обоих случаях нарисовать логическое дерево.

2. Найти вероятность взрыва шахтного газа, если это происходит при одновременном проявлении трех факторов: выделении метана из породы в шахтный ствол, повышении температуры в шахте вследствие работы оборудования выше допустимого значения и попадания в шахту кислорода. Вероятность выделения метана равна 0.2, вероятность превышения безопасной температуры равна 0.001, вероятность утечки кислорода из системы обеспечения дыхания – Найти вероятность получения травмы при работе на сверлильном станке, если известно, что вероятность попадания одежды в станок равна , вероятность ломки сверла равна , вероятность ошибки рабочего из-за снижения внимания равна При этом учесть, что в 20 % указанных случаев травмы удается избежать.

Спасибо за внимание!