Определение приемлемости риска при формализованной оценке безопасности судовых энергетических установок

СУДОВОЖДЕНИЕ И БЕЗОПАСНОСТЬ НА ВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ

УДК 621.43 В. В. Гаврилов,

д-р техн. наук, профессор, СПГУВК;

Д. С. Семионичев,

канд. техн. наук, СПГУВК

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЕМЛЕМОСТИ РИСКА ПРИ ФОРМАЛИЗОВАННОЙ ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК DETERMINATION OF THE RISK ACCEPTABILITY IN THE FORMAL SAFETY ASSESSMENT OF THE SHIPS POWER PLANTS

В статье рассмотрены история создания метода формализованной оценки безопасности, этапы реализации метода и подробно освещен вопрос о применении возможных критериев при определении приемлемости риска. В качестве абсолютного показателя потерь предлагается применять критерий «суммарных финансовых потерь за определенный промежуток времени», которые включают экономические и экологические потери при аварии судна, а также учитывают риск для человека и общества.

The history and the phases of the formal safety assessment method is considered in the article, the problem of application of possible criteria at the risk acceptability determination is studied. The criterion of “total financial losses for particular period” is proposed for application as common factor of losses. This criterion includes the value of economic losses, environment harm as well as personal and group risk for people.

Ключевые слова: формализованная оценка безопасности, риск, оценка, критерий, приемлемость, значение, отказ, математическая модель.

Key words: formal safety assessment, risk, determination, criterion, acceptability, value, failure, mathematical model.

<ч

ж

Ш

1960-1990-е гг. в СССР за поддержание высокого уровня технического состояния морских судов отвечали в основном крупные пароходства, в состав которых входила инфраструктура, направленная на поддержание требуемого технического состояния судов.

В эти годы наметились две концепции обеспечения надежности оборудования. Первая из них регламентировала списание оборудования после выработки им назначенного изготовителем ресурса. Этот вариант отличается простотой и позволяет еще при проектировании планировать даты ремонта, потребность в запасных частях и в новом оборудовании. Несмотря на то что ресурс назначается, как правило, с некоторым запасом в безопасную сторону, практика показала, что такой подход не позволяет полностью исключить вероятность возникновения аварий в связи с преждевременным выходом из строя оборудования, поскольку срок службы является в общем случае случайной величиной. Кроме того, этот метод не всегда оправдан и экономически в связи с тем, что нередко механизм, выработавший календарный ресурс, остается в годном техническом состоянии.

Задача перехода к концепции «Эксплуатации с возможностью продления периода использования оборудования после выработки назначенного ресурса с учетом фактического состояния» и планированием необходимого резерва запасных частей решалась в 1980-е гг. отечественными изготовителями оборудования совместно со специалистами научных институтов.

При этом отмечалось, что в будущем целесообразно совершить переход к третьей концепции — «Управлению техническим состоянием оборудования целиком по фактическому состоя-

нию» с выполнением научно обоснованной оценки его надежности на заданный период предстоящей эксплуатации. Однако к началу 1990-х гг. такой переход не был осуществлен по ряду причин, одной из которых явилось отсутствие в мире подходящего инструмента, который позволил бы провести систематизированный анализ судна с целью оценки и прогноза изменения уровня его безопасности.

Для создания такого инструмента в 1996 г. в ИМО была создана специальная рабочая группа. В результате ее работы в 2001 г. было представлено «Руководство по формализованной оценке безопасности (ФОБ) для использования в процессе нормотворчества».

В общем случае ФОБ состоит из шести взаимосвязанных этапов.

1. Подготовительная работа.

2. Выявление опасностей.

3. Анализ риска.

4. Определение вариантов управления рисками.

5. Оценка затрат/выгоды.

6. Рекомендации по принятию решений.

Безопасность рассматриваемого объекта определяется при помощи оценки риска.

В методе ФОБ риск определяется по формуле

R = P  C,

где Р — частота (или вероятность) нежелательного события; С — тяжесть последствий нежелательного события (стоимость потерянного имущества, объем денежных средств, затраченных на преодоление последствий, которые возникли в результате нежелательного события; количество жертв, понесенных в результате одного нежелательного события и т. д.).

Таким образом, понятие «риск» состоит из двух частей: из вероятности возникновения вызванного опасностью события, причиняющего вред, и величины, которая характеризует последствия этого вредного события.

Решение о приемлемости риска принимается при условии, что полученный при анализе риск меньше некоторого заранее определенного допустимого его уровня:

R < R ,

дои’ 4 '

где R — допустимый (приемлемый) риск нежелательного события.

Анализ зависимости (1) показывает, что при фиксированной величине R условие (2) может быть соблюдено при различных соотношениях между Р и С. Поэтому если при анализе различных вариантов проектов одного судна или судовой энергетической установки (СЭУ) степень тяжести последствий нежелательного события задать постоянной, то можно перейти к нормированию риска по величине Рдоп, определяемой из выражения

Р = R / С ,

доп доп ’ 4 '

где С = const.

В этом случае принятие решения о приемлемости риска возможно при выполнении условия

Р < Р .

доп 4 '

В связи с тем что однозначных критериев приемлемости риска в Руководстве ИМО по ФОБ на данный момент не определено, проведем систематизацию и обобщение применяемых методов при оценке приемлемости риска.

В общем случае считается, что приемлемым является решение, основанное на сочетании выгоды и риска при условии, что выгоды превосходят риск в достаточной степени [1, с. 40-46].

Риск для человека

Риск для человека — это риск, который испытывает индивид (член экипажа или пассажир), находящийся на борту судна, или третья сторона, на которые может оказать воздействие

Выпуск 3

нежелательное событие, происходящее с судном. Риск смертельного случая для индивида может быть представлен как годовой уровень смертельных случаев или как значение FAR (отношение количества смертельных случаев к 108 рабочих часов). Такие уровни могут быть установлены посредством сравнения с другими отраслями, с естественными опасностями, с хорошо изученными решениями, по которым накоплена обширная статистическая информация и т. д.

Степень приемлемости, соответствующая 10-3 на судно в год для членов экипажа, используется многими регулятивными органами как предел приемлемости. Для пассажиров в морской индустрии обычно используется более строгий критерий, поскольку пассажиры менее информированы о рисках, не получают «компенсации за риск», выраженной в заработной плате, а наоборот, тратят собственные средства и в меньшей степени контролируют ситуацию. В этом случае обычно считается допустимым уровень, соответствующий 10-5-10-6 [6].

Кроме гибели, риском для человека также является риск снижения числа лет жизни в добром здравии и риск получения телесных повреждений. В некоторых опытных приложениях телесные повреждения оцениваются по шкале их тяжести и переводятся в эквивалент смертельных случаев. Например, по установленной градации [2-4] 10 легких повреждений эквивалентны одному повреждению средней тяжести, 10 повреждений средней тяжести приравниваются к одному тяжелому повреждению, а 10 тяжелых повреждений считаются эквивалентом смертельного случая. В связи с этим параметром принятия решения является не смертность, а «эквивалент смертельного случая», учитывающий риск телесных повреждений индивида.

Риск для общества

В практике анализа риск для общества (то есть риск, которому подвергаются все люди за определенное время) обычно оценивают с использованием характеристики случайной величины потерь, называемой fN-кривой (диаграммой). Такую же fN-диаграмму принято использовать и при выполнении ФОБ [3; 5].

Кривые f/N — это интегральные функции распределения N или более смертельных случаев в зависимости от частоты возникновения начальных событий f представленные в логарифмической шкале. При этом наклоны большинства из используемых кривых f/N составляют - 1: (log(f) = - log(N) + const (рис. 1).

<ч

£

С

2

GQ

Рис. 1. Примеры распределения N или более смертельных случаев в зависимости от частоты возникновения начальных событий

Наклон, равный -1, наиболее распространен среди используемых показателей неприятия риска. Однако некоторые регулятивные органы (например, в Швейцарии и Нидерландах) используют наклон, равный -2, акцентируя внимание на крайнем неприятии риска больших аварий.

Экологические потери — этот вид потерь может быть оценен через возможную площадь загрязнения или количество загрязняющего вещества (химикаты, нефтепродукты и т. п.), попавшего в окружающую среду при аварии, а также ориентировочной стоимостью ликвидации последствий аварии.

Экономические показатели потерь за промежуток времени

В качестве абсолютных показателей потерь могут выступать также суммарные финансовые потери за определенный промежуток времени. По размеру этих потерь в некоторых случаях делают вывод о приемлемости или недопустимости риска.

В общем случае суммарные потери могут быть определены как сумма потерянных/поврежденных ценностей С^:

С = С + С2 + С3 + С4 + С5,

где С1 — стоимость судна и его оборудования, а также мероприятий по спасению судна при аварии;

С2 — стоимость перевозимого груза;

С3 — стоимость ликвидации последствий возможного экологического загрязнения, возникшего в результате аварии;

С4 — порча имущества третьих лиц (повреждения других судов, мостов, причалов и т. д.);

С5 — потери человеческой жизни или повреждения здоровья (членов экипажа, пассажиров, третьих лиц).

При таком подходе величины С С С3 могут определяться исходя из объема страховой компенсации при наступлении страхового случая или стоимости воспроизводства поврежденных материальных ценностей. Значения С3 и С2 могут быть приблизительно оценены исходя из статистической оценки прошлых аварий, а также в результате применения «информативного интуитивного суждения» [1] группы экспертов, созданной для выработки возможных сценариев загрязнения окружающей среды с последующей оценкой стоимости ликвидации последствий аварии.

Определение значения С5 наиболее противоречиво. Многие исследователи придерживаются общепринятой оценки затрат и выгоды (ОЗВ), при которой критерий приемлемости состоит в том, что выгода «перевешивает» затраты. При этом значимость жизни оценивается с учетом значимости человека как субъекта экономической деятельности, способного создавать материальные ценности в течение дальнейшей жизни. При таком подходе стоимость жизни ребенка не стоит почти ничего из-за низких издержек при «замене». То же самое имеет место для лиц пожилого возраста ввиду невысокого потенциала создания материальных ценностей в течение остатка их жизни [1].

Однако такой подход во многом противоречит этическим нормам, существующим в обществе, так как в большинстве этических систем благополучие и жизнь человека являются приоритетной целью экономической деятельности государства. Экономическая активность, как правило, имеет своей целью поддержку человека, а целью жизни человека не является лишь поддержка экономической активности. Кроме того, в ОЗВ не учитываются потери от несозданных благ потенциального потомства погибшего человека, а также влияние на работоспособность угнетенного состояния близких и родственников погибшего человека, снижение производительности и качества их труда. В связи с этим для упрощения и приблизительной оценки С5 можно пользоваться данными о средних выплатах страховыми компаниями при наступлении несчастного случая.

В национальных правилах, программных заявлениях, а также в политике в области охраны труда, окружающей среды и технике безопасности в зависимости от государства и политики крупных мировых корпораций можно найти как более высокие, так и менее высокие количественные оценки стоимости потери человеческой жизни. Они варьируются от 106 до 4-107 и8Б, составляя в среднем около 3-106 ШБ.

Выпуск 3

Используя предложенную зависимость (5), можно совершить переход к нормированию риска с определением максимально допустимой вероятности возникновения отказа элементов СЭУ при фиксированной величине допустимых суммарных потерь судовладельца в случае аварии.

Список литературы

1. Хан Дж. Дж. Ускоренный анализ надежности / Дж. Дж. Хан, Н. Доганаксой, У. К. Микер // Методы менеджмента качества. — 2009. — № 7.

2. Сикьюриус П. Формализованная оценка безопасности: Обзор: учеб. курс МАКО по ФОБ / П. Сикьюриус, Р. Скьонг, Д. Дасгупта. — 2005.

3. Kontovas C. A. Formal Safety Assesment. Critical Review and Future Role / A. C. Kontovas // Diploma Thesis — National Technical University of Athens. — 2005.

4. Molland A. F. The Maritime Engineering Reference Book: A guide to ship design, construction and operation / A. F. Molland. — Burlington, UK: Elsevier, 2008.

5. Захаров А. А. Формализованная оценка безопасности — универсальный инструмент для снижения риска на транспорте / А. А. Захаров // Транспорт Российской Федерации. — 2006. — № 3.

6. Litai D. Методология сравнения рисков для оценки критериев приемлемости: докторская дис. / D. Litai; Массачусетский ин-т технологии. — Кембридж, Массачусетс, 1980.

7. Даниловский А. Г. Модели технико-экономического анализа судовых энергетических установок: учеб. пособие / А. Г. Даниловский, В. А. Бируля. — СПб.: Издат. центр СПбГМТУ, 2000.

УДК 621.391.6:656.621 В. М. Журавлев,

аспирант, СПГУВК;

С. В. Рудых,

докторант, СПГУВК

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ОПТИМАЛЬНОГО РАДИУСА ЗОНЫ ДЕЙСТВИЯ ЦИФРОВОЙ ТРАНКИНГОВОЙ СТАНЦИИ ОТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАДИОКАНАЛА В УСЛОВИЯХ ВЗАИМНЫХ ПОМЕХ RESEARCH OF OPTIIMAL RADIUS DEPENDENCE OF TRANKED RADIO ON RADIOCHANNEL PARAMETERS WITHIN THE TERMS OF INTERBURST INTERFERENCE

Рассматривается задача оптимизации зоны действия цифровой транкинговой радиостанции в условиях взаимных помех при различных параметрах канала.

The task of optimization of the base station coverage of digital trunked radio is examined within the terms of interburst interference and different radio channel parameters.

ж

Ш