Содержание к диссертации
Введение
1. Промышленная безопасность грузоподъемных машин Российской Федерации 14
1.1. Аварийность на грузоподъемных машинах 14
1.2. Аварии мостовых кранов 14
1.3. Аварии козловых кранов 23
1.4. Аварии башенных кранов 34
1.5. Аварии стреловых кранов 44
1.6. Обобщенные сведения об авариях на грузоподъемных машинах Российской Федерации в период 1995 г. - 2005 г. 58
1.7. Анализ аварийности на грузоподъемных машинах Российской Федерации в период 1995 г. - 2005 г. 60
2. Современные аспекты мировой практики обеспечения промышленной безопасности 64
2.1. Анализ нормативно-правовой базы США и стран ЕС по вопросам промышленной безопасности :. 64
2.1.1. Анализ нормативно правовой базы США в области промышленной безопасности 64
2.1.2. Анализ нормативно-правовой базы Великобритании в области промышленной безопасности 70
2.1.3. Анализ нормативно-правовой базы Федеративной Республики Германии в области промышленной безопасности 74
2.2. Европейское законодательство в области технического регулирования 75
2.2.1. Общие положения 75
2.2.2. Директива по общей безопасности изделий директива совета 92/59/ЕЭС от 29 июня 1992 года 82
2.2.3. Директивы нового подхода 83
2.2.4. Директива 95/16/ЕС Европейского Парламента и Совета о лифтах 85
2.2.5. Директива 98/37/ЕС Европейского Парламента и Совета о безопасности машин и механизмов 91
2.2.6. Гармонизированные стандарты 108
2.2.7. Процедура оценки соответствия 109
2.2.8. Организации, уполномоченные проводить оценку соответствия (уполномоченные организации) 114
2.3. Предложения по принципам и направлениям гармонизации технических регламентов Российской Федерации (Федеральных законов) с международными и европейскими директивами 118
2.3.1. Общие положения 118
2.3.2. Ситуация с нормативно-правовой базой по вопросам промышленной безопасности в Российской Федерации 119
2.3.3. Законодательство об основах технического регулирования Российской Федерации 122
2.3.4. Предложения по развитию законодательства по техническому регулированию в области промышленной безопасности опасных производственных объектов 128
2.4. Концепция проекта Федерального закона - технического регламента «О специальном техническом регламенте «О безопасности подъемно-транспортного оборудования и процессов его эксплуатации»» 133
3 Методология анализа риска грузоподъемных машин 140
3.1. Общие положения 140
3.2. Определение риска в математической теории безопасности и риска 143
3.2.1. Анализ известных определений риска 143
3.2.2. Риск как мера опасности 159
3.2.3. Определение «безопасности» грузоподъемных машин как опасных промышленных объектов 169
3.3. Обоснование приемлемого риска грузоподъемных машин 181
3.4. Алгоритмы идентификации опасностей грузоподъемных машин... 184
3.5. Структура процесса идентификации опасностей грузоподъемных машин 189
3.6. Алгоритм метода экспертных оценок риска грузоподъемных машин 194
3.7. Алгоритм управления риском аварий грузоподъемных машин 201
3.S. Принятие решений и риск 207
3.9. Оправданное и неоправданное принятие риска на основе имитационных моделей 213
4 Концептуальная модель управления промышленной безопасностью грузоподъемных машин 228
4.1. Общие положения. 228
4.2. Модель оценки остаточного ресурса грузоподъемных машин с истекшим сроком службы 229
5 Оценка, прогнозирование и управление рисками грузоподъемных машин критериями магнитного контроля 264
5.1. Общие положения 264
5.2. Физические основы магнитного контроля металлоконструкций грузоподъемных машин 265
5.3. Магнитный контроль механических свойств сталей, магнитная структуро скопия 271
Заключение 332
Список литературы 334
Приложение
- Обобщенные сведения об авариях на грузоподъемных машинах Российской Федерации в период 1995 г. - 2005 г.
- Европейское законодательство в области технического регулирования
- Определение риска в математической теории безопасности и риска
- Модель оценки остаточного ресурса грузоподъемных машин с истекшим сроком службы
Введение к работе
Актуальность работы. В условиях интенсификации промышленного производства возникает проблема поддержания технологического оборудования в технически исправном состоянии, обусловленная как экономическими, так и социальными факторами. Грузоподъемные машины являются узловым звеном в цепи транспортных технологий современных промышленных предприятий, от их технического состояния зависит нормальное функционирование технологических процессов. По данным Рос-технадзора на территории Российской Федерации находятся в эксплуатации около 300 тысяч регистрируемых грузоподъемных машин, из которых практически 85% отработали нормативный срок службы. Быстрой замены оборудования ожидать не приходится. Отсюда возникает проблема ранжирования и выбраковки устаревшего оборудования по его техническому состоянию.
Как правило, аварии происходят на объектах с предельными сроками эксплуатации, для которых, в соответствии с нормативными документами Ростехнадзора, необходима оценка их технического состояния, риска и остаточного ресурса.
Проблема управления безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин с истекшим сроком службы связана с решением крайне сложных взаимосвязанных задач путем проведения комплекса организационно-технических мероприятий, направленных на установление фактического риска и экономической целесообразности дальнейшей эксплуатации. Важнейшим условием при этом становится проведение экспертизы промышленной безопасности и технического диагностирования, результаты которых позволяют установить реальное состояние грузоподъемных машин в текущий момент времени.
Для грузоподъемных машин накоплен обширный эмпирический материал о состоянии металлоконструкций, деталей, узлов, электрооборудования, гидрооборудования, приборов и устройств безопасности в процессе эксплуатации. Однако, при решении задач управления безопасной эксплуатацией возникает необходимость разработки различных моделей текущего состояния металлоконструкций, деталей и узлов на различных этапах их жизненного цикла. Такие модели в ряде случаев вообще отсутствуют, либо, в лучшем случае, фиксируют «застывший» результат, отражающий состояние машины в момент контроля.
Безопасность грузоподъемных машин, в том числе после истечения нормативного срока службы (назначенного ресурса), связана с конструктивными особенностями, качеством изготовления, монтажа, режимами их эксплуатации и рядом других факторов. Однако для тяжело нагруженных грузоподъемных машин основным техническим препятствием для безопасной эксплуатации становится усталость металла. Широко используемые в настоящие время методы неразрушающего контроля - ультразвуковой, рентгеноскопия, капиллярный и др., к сожалению, не позволяют дать количественную оценку структурных изменений в металле и определить степень напряженно-деформированного состояния металлоконструкций. Эти методы решают задачу обнаружения уже сформировавшихся в процессе изготовления или эксплуатации локальных дефектов. При этом ограниченно используются методы механики разрушения, устанавливающие размеры допустимых неразвивающихся дефектов и определяющие параметры риска разрушения материалов с трещинами.
Все процессы образования и развития дефектов носят вероятностный характер. Дефекты в конструкциях грузоподъемных машин часто наследуются при изготовлении металлоконструкции или появляются на стадии сборки и монтажа. При эксплуатации - это следствие нарушений паспортных режимов и неквалифицированный ремонт несущих элементов. Строго говоря, бездефектных металлоконструкций вообще не бывает, а наличие дефектов далеко не всегда приводит к аварии. Несмотря на то, что по статистике Ростехнадзора аварии чаще всего случаются по причинам проявления человеческого фактора, все же наиболее тяжелые случаи аварий связанны с усталостным разрушением металлоконструкций. Одной из главных причин препятствующих предотвращению технических аварий и несчастных случаев на грузоподъемных машинах является недостаточный уровень развития существующих методов оценки, прогнозирования и управления их безопасностью.
Применение системного подхода и критериев магнитного контроля могут явиться ключом к решению рассматриваемой проблемы. Магнитный контроль по коэрцитивной силе расширяет возможности неразрушающего контроля металлоконструкций, так как обеспечивает определение момента накопления рассеянных повреждений и перехода металла в упруго-пластическое состояние. Использование данных о текущем состоянии несущих элементов металлоконструкций позволяет решать задачи управления промышленной безопасностью грузоподъемных машин на основе оценки риска.
Разработкой методов оценки, прогнозирования и управления техническим состоянием сложных механических систем занимались выдающиеся ученые: Н.А. Махутов, В.В. Болотин, К.В.Фролов, Ю.Н. Работнов, СВ. Серенсен, В.П. Когаев, В.В.Москвичев, А. М. Лепихин и др. Применительно к грузоподъемным машинам - М.М. Гохберг, С.А. Казак, В.И. Брауде, А.В. Вершинский, М.Н. Хальфин, В.И. Бережинский, С.А. Соколов, Ю.Г. Матвиенко, А.П. Кобзев, В.И. Сероштан, A.M. Маковский и др. Вопросы безопасности в промышленности с учетом параметров риска рассмотрены в работах X. Кумамото, В. Маршала, Э.Д. Хенли, В.И. Сидорова, Н.Н. Панасенко, А.А. Короткого и др.
Анализ работ по безопасности сложных технических систем свидетельствует о недостаточной изученности вопроса влияния различных факторов на уровень эксплуатационной надежности машин. Отсутствие системного подхода к проблеме обеспечения безопасности металлоконструкций грузоподъемных машин, отработавших нормативный срок службы, объясняется сложностью взаимосвязей между характером изменения действующих нагрузок, деградацией несущей способности объекта и возникающим при этом риском аварийности. Новыми и малоизученными представляются принципы управления безопасностью технических объектов на основе риска и проведения комплексной экспертизы.
Цель работы. Разработать методы, направленные на повышение безопасности металлоконструкций грузоподъемных машин в процессе их эксплуатация путем управления рисками с использованием концептуального моделирования и магнитной диагностики.
Идея работы. Управление безопасностью на основе комплексного использования риск-анализа, концептуального моделирования, данных магнитной диагностики и выработки технических решений повышает уровень безаварийной эксплуатации металлоконструкций грузоподъемных машин в течение всего жизненного цикла, в том числе отработавших нормативный срок службы.
Методы исследования. В теоретических исследованиях использовались методы и положения теории риска, технической диагностики, принятия решений, строительной механики, надежности и прогнозирования. При экспериментальных исследованиях проводились лабораторные, опытно-промышленные и сертификационные испытания, а также техническое диагностирование с использованием метода магнитометрии и компьютерного моделирования.
Научные положения, выносимые на защиту, обладающие научной новизной, полученные лично соискателем: интегральным показателем безопасности металлоконструкций грузоподъемных машин, наиболее полно отражающим вероятность возникновения аварии является риск, определяемый методом риск-анализа, с использованием концептуального моделирования, данных магнитной диагностики и статистических данных по аварийности (выборка 300 тысяч эксплуатируемых объектов в течение 15 лет наблюдений) на территории Российской Федерации; управление безопасностью металлоконструкций грузоподъемных машин по критерию фактического риска, определяемого методом концептуального моделирования, представляющего собой совокупность правил и процедур, отображающих функциональную структуру объекта, производимые им действия и выявление недостающих информационных взаимосвязей между этими действиями по результатам экспертного диагностирования, в конечном итоге повышает достоверность оценки риска при более низкой трудоемкости; наиболее достоверная и оперативная оценка риска разрушения (вероятности аварии) металлоконструкций грузоподъемных машин может быть получена с помощью метода, устанавливающего связь величины ко- эрцитивной силы от числа циклов нагружения, с учетом режима работы по ISO 4301, исходя из корреляционных уравнений связи механических и магнитных характеристик марок сталей, используемых при их производстве; переход от эксплуатации грузоподъемных машин «на отказ» к рабо те с «прогнозируемым риском» обеспечивается организацией систематиче ского коэрцитиметрического контроля металлоконструкций и установления реальных корреляционных связей коэрцитивной силы и накопленных в ме талле усталостных повреждений с учетом конструктивных особенностей, марки стали, условий нагружения, места расположения и характера дефек та.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением современных апробированных методов исследований; большим массивом статистических данных (300 тыс. единиц кранов за 15 лет наблюдений); введением корректных допущений при разработке расчетных схем и математических моделей; использованием математических методов планирования экспериментальных исследований и статистических методов обработки результатов; применением измерительных приборов и комплексов высокого класса точности; достаточной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.
Научное значение работы состоит в разработке принципов управления безопасностью металлоконструкций грузоподъемных машин в течение всего жизненного цикла, в том числе отработавших нормативный срок службы на основе риск-анализа, что является существенным вкладом в развитие теории рисков сложных технических систем, включая; обоснование интегрального показателя безопасности металлоконструкций грузоподъемных машин, наиболее полно отражающего вероятность возникновения аварии (риска), основанного на комплексном использовании результатов концептуального моделирования, данных магнитной диагностики и статистических данных по аварийности; определение фактического риска разрушения металлоконструкций конкретной грузоподъемной машины на основе риск-анализ с учетом фак- тически действующих нагрузок и несущей способности, возможной деградации объекта в период нормативного срока службы, определяемых как вероятность возможного наступления события (аварии) по области взаимного влияния их плотностей распределения; построение концептуальной модели управления безопасной эксплуатацией металлоконструкций грузоподъемных машин, представляющей собой совокупность методов, правил и процедур, отображающих функциональную структуру объекта, производимые им действия и связи между этими действиями по результатам экспертного диагностирования; установление корреляционных уравнений связей механических (предела прочности - <тв, предела текучести - аг, относительного удлинения - &) и магнитных (коэрцитивной силы - Нс) характеристик, а также зависимости величины коэрцитивной силы Нс (А/см) от числа циклов на- гружения N и построение номограммы для магнитного контроля остаточного ресурса металлоконструкций для ряда марок сталей, наиболее часто используемых при производстве грузоподъемных машин с учетом режима работы по ISO 4301; получение зависимости ресурса и технического риска разрушения для грузоподъемных машин от коэрцитивной силы, позволяющей выявлять начальные стадии зарождения дефектов и предупреждать их развития до критических размеров, а также, при систематическом коэрцитиметриче- ском контроле, перейти от эксплуатации «на отказ» к работе с «прогнози руемым риском» и управлению промышленной безопасности грузоподъ емных машин.
Практическое значение работы: обобщены результаты анализа статистических данных (выборка из 300 тысяч эксплуатируемых объектов в течение 15 лет наблюдений на территории Российской Федерации) по аварийности грузоподъемных машин, величине ущербов и социально-экономической значимости. Эти объекты отнесены к потенциально опасным, что нашло отражение в Федеральном законе «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»; разработана программа экспертного обследования (диагностирова- ниє), построенной на принципах концептуальной модели управления безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин, выполненной в формализованном виде и отражающей реальное состояние объекта. При этом декомпозиция концептуальной модели и детализация ее описания позволяют сформировать недостающие связи и закономерности для управления рисками; разработана методика магнитного контроля металлических конструкций грузоподъемных машин по коэрцитивной силе с выявлением начальных стадий зарождения и предупреждением развития дефектов до критических размеров, позволяющая перейти от эксплуатации «на отказ» к работе с «прогнозируемым риском» и управлению промышленной безопасности грузоподъемных машин; разработаны предложения по совершенствованию законодательства по безопасности грузоподъемных машин путем создания технических регламентов с учетом международных, национальных стандартов, процедур подтверждения соответствия, аккредитации, экспертизы, контроля и надзора, реализация которых на практике приведет к необходимому уровню безопасности.
Реализация результатов работы. Результаты диссертационного исследования применяются в надзорной и контрольной работе за безопасностью грузоподъемных машин, а также в организациях и предприятиях, занимающихся проектированием, экспертизой и эксплуатацией грузоподъемных машин, а именно:
РД 09-102-95. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных Госгортехнад-зору России./ B.C. Котельников, Е.А. Малов, Н.А. Махутов, В.Ф. Марты-НЮК.-М., 1995.-27 с.
РД 10-112-96. Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы. Часть 1. Общие положения. / B.C. Котельников, Л.А. Невзоров, А.С. Липатов, В.В. Зарудный, А.А. Короткий и др.- М., 1996.-30 с.
РД 10-112-3-97. Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы. Часть 3. Башенные, стре- ловые несамоходные и мачтовые краны, краны-лесопогрузчики. / B.C. Котельников, Е.М. Невзоров, Л.И. Инденбаум, В.Г, Жуков, и др.- ML: СКТБ БК, 1997.-76 с.
РД 10-112-5-97. Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы. Часть 5. Краны мостовые и козловые. /B.C. Котельников, А.С. Липатов, В.Г. Жуков и др.- М.: ОАО «ВНИИПТМаш», 1997.-54 с.
Федеральный закон №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»;
ПБ 10-382-00. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. / B.C. Котельников, Н.А. Шишков, А.С. Липатов, Л.А. Невзоров, В.Г. Жуков, и др. - М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2000.-248 с.
Методические указания «Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса подъемных сооружений при проведении их обследования и техническом диагностировании (экспертизе промышленной безопасности)», согласованы Госгортехнадзо-ром России, 13.04.2004 г. № 12-07/360;
Проект Федерального закона «О специальном техническом регламенте «О безопасности подъемно-транспортного оборудования и процессов его эксплуатации», прошедший общественные слушания в Минпром-энерго России.
Апробация работы. Диссертационная работа и ее отдельные разделы докладывались: на научно-практических конференциях «Проблемы надежности и безопасной эксплуатации подъемных сооружений» (Сочи, 1996г., 1997г.); на научно-практическом семинаре по совершенствованию системы экспертизы промышленной безопасности Госгортехнадзора России (Владимир, 2000г,); на научных семинарах кафедры ПТМиР ЮРГТУ (НИИ) (Новочеркасск, 2000-2005г.).
Всероссийских научно-практических конференциях по безопасности объектов котлонадзора и подъемных сооружений (г. Люберцы 1996, г. Суздаль 1999, 2002); Всероссийской научно-практической конференции по совершенствованию Системы неразрушающего контроля (г, Самара 2001);
Всероссийском семинаре Сварка 2002 (г. Адлер 2002); 6-ом всероссийском практикуме «Подъемн транспортная техника, внутризаводской транспорт, склады (Москва, 2003); 3-й международной конференции Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности (Москва, 2004); Всероссийской научно-практической конференции «Промышленной безопасности» (Москва, 2004); 4-ой международной конференции Неразрушающий контроль и технической диагностики в промышленности (Москва 2005); Научно-практической конференция по проблемам безопасности промышленных опасных объектов государственного значения на территории Северо-Западного федерального округа (С-Петербург, 2005).
Соответствие диссертации научному плану работ ЮРГТУ (НПИ) и целевым комплексным программам. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления «Оценка, прогноз и повышение производственной и экологической безопасности жизнедеятельности», утвержденного Ученым советом ЮРГТУ (НПИ) 25.04.2001, по госбюджетной теме кафедры ПТМиР ЮРГТУ (НПИ) ПЗ-842 «Экспертиза подъемно-транспортных машин повышенной опасности».
Публикации. По научному направлению, связанному с безопасностью опасных производственных объектов опубликовано 111, по теме диссертации 53 печатных работ, в том числе 3 монографии.
Личный вклад автора в решение проблемы заключается в постановке темы, выборе основных направлений исследования, методов решения конкретных задач и обработке результатов исследований. При его непосредственном участии проведены эксперименты, теоретические исследования, составлены алгоритмы компьютерных программ, осуществлено внедрение результатов работы в промышленность. Автору принадлежит теоретическое обобщение результатов, опубликованных в работах в соавторстве и использованных в диссертации.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и одного приложения, изложенных на 374 страницах машинописного текста, содержит 68 рисунка, 39 таблиц, список литературы из 312 наименований.
Обобщенные сведения об авариях на грузоподъемных машинах Российской Федерации в период 1995 г. - 2005 г.
Данные по аварийности на грузоподъемных машинах в период с 1995 г. по 2005 г., приведены в табл. 1.1.
Данные, приведенные в табл. 1.1 свидетельствуют о том, что практически все аварии, имевшие место на грузоподъемных машинах происходят на грузоподъемных кранах. Обобщенные данные, за два последних года - 2003 г. и 2005 г., о причинах аварий на грузоподъемных машинах, приведены в табл. 1.2.
Данные, приведенные в табл. 1.2 и табл. 1.3 свидетельствуют о том, число аварий на грузоподъемных машинах, по техническим причинам, значительно, так в 2003 г. - 59 % аварий произошли по техническим причинам, в основном из-за неисправностей и разрушения металлических конструкций технических устройств (26 %), в 2004 г. - 76,1 % аварий произошли по техническим причинам, в основном из-за неисправностей и разрушения металлических конструкций технических устройств (37%), в 2005 г. -27,9 % аварий произошли по техническим причинам, в основном из-за неисправностей и разрушения металлических конструкций технических устройств (31%) [3,4].
В условиях старения подъемно-транспортного оборудования (81 % грузоподъемных кранов отработали нормативный срок службы) в Российской Федерации идет интенсификация производства, особенно в строительной отрасли [3,4], в которую привлекается значительное количество вновь создаваемых предприятий, в том числе мелких.
Возрастают нагрузки на подъемно-транспортное оборудование, что при отсутствии необходимой ремонтной базы и квалифицированных кадров неизбежно приводит к увеличению количества аварий и случаев производственного травматизма, обусловленных техническими причинами.
Учтем влияние изменения объемов промышленного производства в Российской Федерации на количество аварий на грузоподъемных машин, сравнивая объемы производства в Российской Федерации и количество аварий на грузоподъемных машин процентном отношении к базовому году. За базовый год примем 1995 г. Эти данные приведены в табл. 1.4.
Графическая иллюстрация сопоставления динамики изменения количества аварий на грузоподъемных машинах с динамикой изменения объ емов промышленного производства в Российской Федерации в период с 1995 г. по 2005 г., представленная нарис. 1.24 показывает, что наблюдается четко выраженная зависимость между этими величинами - с момента начала в Российской Федерации устойчивого рост объемов промышленного производства рост количества аварий на грузоподъемных машинах также принял устойчивый характер.
В результате проведенных статистических исследований [1] по анализу аварийности на грузоподъемных машинах Российской Федерации в период 1995-2005 гг. установлено: 1. В период 1995...2005 гг. уровень аварийности на грузоподъемных машинах стабильно занимает место в первой тройке, наряду с аналогичными показателями в угольной и горнорудной промышленности [5, б, 7, 8, 9]. Наиболее опасными из грузоподъемных машин являются грузоподъемные краны, так как подавляющее большинство всех аварии, имевших место на грузоподъемных машинах, происходили на грузоподъемных кранах. 2. В Российской Федерации с 2002 г., на фоне увеличения объемов промышленного производства, наметилась тенденция роста аварийности на грузоподъемных машинах, по техническим причинам, гак в 2003 г. -59 % аварий произошли по техническим причинам, в основном из-за разрушения металлических конструкций (26 %), в 2004 г. - 76,1% аварий произошли по техническим причинам, в основном из-за разрушения металлических конструкций (37 %), в 2005 г, - 27,9 % аварий произошли по техническим причинам, в основном из-за разрушения металлических конструкций (31 %) [3,4]. 3. Для грузоподъемных машин максимальный риск, обусловливаемый произведением вероятности аварии и ущерба от аварии, определяется, в первую очередь, разрушением их металлических конструкций, так как материальный ущерб от аварий, вызванных разрушением металлоконструкций грузоподъемных машин значительно превосходить все остальные, т.е, - наиболее тяжелые случаи аварий грузоподъемных машин это результат разрушения их металлоконструкций.
Европейское законодательство в области технического регулирования
Создание Общего Рынка потребовало установления правил, содержащих основные требования к продукции, поставляемой на рынок. Краеугольным камнем Общего Рынка является свободное движение товаров. Основным способом достижения этой цели является устранение барьеров в торговле, взаимное признание данных испытаний и гармонизация промышленного законодательства [42]. Европейский Союз разработал уникальные способы устранения барьеров, мешающих свободному перемещению товаров. Среди них наиболее значительными являются Новый подход к регулированию качества продукции, а также Глобальный подход к проведению оценки соответствия. Начиная с 1987 года было введено в действие более 20 директив, утвержденных на основе Нового и Глобального подходов.
Резолюция Совета от 1985 года устанавливает следующие принципы к новому подходу в промышленной гармонизации и стандартизации: - законодательная гармонизация ограничена неотъемлемыми требо ваниями, направленными на то, чтобы продукты, поставляемые на рынок
Совета, соответствовали определенному уровню качества; -технические спецификации на продукты, отвечающие обязательным требованиям, указанным в директивах, составляют основу согласованных стандартов; - применение согласованных или иных стандартов является добровольным, производитель всегда имеет право использовать любые технические спецификации, отвечающие требованиям; - продукты, произведенные в соответствии с согласованными стандартами, имеют преимущества перед другими продуктами.
Страны-члены ЕС должны сближать свои законодательные акты с директивами Нового подхода для того, чтобы устранить барьеры в торговле. Противоречащие акты национальных законодательств должны быть отменены. Кроме того, странам-членам ЕС не разрешено ужесточать меры, предусмотренные директивами.
Директивы Нового подхода применяются к тем продуктам, которые предназначены для выпуска на рынок Сообщества (или ввода в эксплуатацию). Они применяются только тогда, когда продукт впервые выпускается на рынок. Под продуктом в директивах понимаются продукты, оборудование, аппаратура, устройства, приборы, материалы, узлы, элементы или приборы безопасности. Ответственность за отнесение продукта к сфере действия той или иной директивы лежит на изготовителе. Продукт, претерпевший реконструкцию, считается новым продуктом. Продукты, которые были отремонтированы, но не претерпели никаких конструкционных изменений, не должны считаться новыми и подвергаться процедуре оценки соответствия. Таким образом, операции технического обслуживания, в основном исключаются из сферы действия директив. Однако, на стадии проектирования продукта, целевое использование и техническое обслуживание должны обязательно приниматься во внимание.
Опасности, охватываемые директивами, касаются различных аспектов, которые во многих случаях дополняют друг друга. В таких случаях применяется несколько директив. Некоторые директивы ссылаются на применение других директив.
Директивы Нового подхода устанавливают обязательные требования. Этот подход следует применять в тех случаях, если имеется реальная возможность разграничить обязательные требования и технические спецификации. Все директивы Нового подхода содержат описание процедур оценки соответствия. Ключевыми моментами в этом отношении является обеспечение достоверности результатов оценки соответствия за счет компетентности специалистов, обеспечивающих проведение оценки соответствия, страхования ответственности их деятельности, а также прозрачности любой информации, связанной с этой процедурой.
Резолюция Европейского Совета в 1989 году установила следующие принципы в отношении сертификации и контроля качества: -законодательство ЕС формирует модули для различных стадий оценки соответствия; -использование Европейских стандартов относительно гарантии качества EN (серии ISO 9000) и требования к единообразию оценок, соблюдение которых контролируют органы, отвечающие за гарантию качества (EN 45000); - создание систем аккредитации и использование методов взаимоконтроля; - взаимные соглашения по тестированию и сертификации в нерегулируемых сферах; - сводятся к минимуму различие в существующих инфраструктурах контроля качества (систем калибровки и метрологии, испытательных лабораторий, органов сертификации, аккредитации и надзора); - поддерживается международная торговля между странами Совета и третьими странами на основе взаимных соглашений, сотрудничества и программ технических консультаций.
Определение риска в математической теории безопасности и риска
В Словаре русского языка СИ. Ожегова (1983 г.) риск определяется как возможная опасность, действие наудачу в надежде на счастливый исход [107].
В монографии В.Маршалла отмечается, что понятие «риск» (risk) происходит из испанского языка: risco - отвесная скала. По-видимому, мореплаватели этим словом обозначали существующую при плавании опасность для команды и корабля.
Всякий человек в повседневной жизни подвергается определенной опасности (опасность - состояние, характеризуемое наличием угроз нематериальным и материальным благам человека, общества и государства) на улице, на работе, в транспорте, в собственной квартире. В обыденной жизни мы нередко слышим: «Живешь - значит рискуешь». В одних случаях у индивидуумов проявляется неосознанный страх перед опасностью, в других индивидуумы осознанно предпринимают связанные с опасностью действия в ожидании положительного результата (выигрыша при азартных играх, получения высокой оплаты за опасный труд и др.).
По мере развития земной цивилизации общество все более обостренно воспринимает возможные опасности, порождаемые как естественной, так и искусственной средами обитания. На протяжении длительного времени человек, и общество воспринимали опасности субъективно как ситуации, при которых могут реализовываться нежелательные события в виде поражающих факторов природных явлений, техногенных катастроф, вооруженных конфликтов и др. Подобные восприятия облекались в понятие «риск».
В большинстве случаев проявление опасностей отождествлялось с непреодолимыми силами (не зависящими от воли человека). По-видимому, такое восприятие опасности, увязываемое с понятием «риск», и объясняет встречающееся в ряде источников отождествление понятий «опасность» и «риск» (риск = опасность).
До сих пор понятие «риск» используется в случаях, когда человеком осуществляются действия в условиях неопределенности, следствием которых возможны как удача (выигрыш), так и неудача (проигрыш).
Благодаря интенсивному развитию строгих фундаментальных и прикладных наук (математики, теории вероятностей, статистики и др.), возникли объективные предпосылки для создания методов измерения опасности на основе введения соответствующей меры. Практическая необходимость введения меры опасности обусловлена желанием иметь механизмы управления опасностью в различных сферах человеческой жизни и деятельности.
В связи с этим у исследователей возникла потребность различать понятия «опасность» и «риск», рассматривая риск как меру опасности.
Наличие в настоящее время множества определений и толкований риска, о чем говорилось выше, объясняется, по всей видимости, переходностью в осознании и выборе обобщающего определения риска как меры опасности. В любом случае оценка (измерение) опасностей психологически связывается человеком с неопределенностью (вероятностью) исхода проводимых им экспериментов (измерений, предсказаний, действий), а также с величиной проигрыша (потерь), обусловленного исходом проводимых экспериментов.
Ниже представлены определения риска, встречающиеся в различных областях знаний. В перечень определений включены в хронологическом порядке источники, изданные только на русском языке. При этом используются исключительно те определения рисков, которые содержатся в цитируемых источниках. В перечне раскрыто также содержание понятия риска в тех случаях, когда оно отсутствовало в цитируемых источниках (см. также [58]). І.Риск (в популярном толковании): подвержение себя опасности, отвага; что-либо предпринимаемое наудачу, без верного расчета (1901 г.). [107] 2. Риск в праве.
Модель оценки остаточного ресурса грузоподъемных машин с истекшим сроком службы
В работе использованы системный и объектно-ориентированный подходы к описанию проблемы, когда промышленная безопасность представляется в виде информационной системы знаний и закономерностей. Для задания требований к системе и ее функциям, а затем для разработки собственно системы, которая соответствует заданным требованиям и исполняет заданные функции, использована методология структурного анализа (Structured Analysis & Design Technique) [206]. В наибольшей мере решению этой проблемы соответствует методология стандарта IDEF0, которая представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Результатом применения методологии является модель, которая состоит из диаграмм, фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга [207]. Диаграммы - главные компоненты модели, все функции и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса. Положение стрелки по отношению к 1. Управляющее воздействие входит в прямоугольник сверху. 2. Ресурсы (данные или предметы, над которыми производится действие в ходе операции) входят в прямоугольник слева. 3. Продукты операции исходят из правой стороны прямоугольника. 4. Механизмы (средства исполнения функции) входят в прямоугольник снизу. 5. Вызовы (разновидность механизма, которая позволяет использовать одну и ту же часть диаграммы в нескольких моделях или в нескольких частях одной модели) исходят из нижней части прямоугольника. Модель IDEF0 начинается с представления системы как единого целого - прямоугольника с взаимодействиями, простирающимися за пределы системы. Поскольку этот прямоугольник обозначает систему или предметную область в целом, его описательное имя носит общий характер. То же относится и к стрелкам-взаимодействиям, поскольку они также обозначают полный набор взаимодействий системы с внешним миром. Диаграмма с одним прямоугольником называется «контекстной диаграммой»; в ее пояснительном тексте определяются точка зрения и цель создания модели. Определим высокопоставленную функцию (функцию высшего порядка), которая будет отображать основную точку зрения на промышленную безопасность. Как было отмечено выше, безопасная эксплуатация ГМ (кранов) зависит от большого числа факторов, поэтому логичным является выделение такой главной функции, как «Управлять безопасной эксплуатацией ГМ». На рис. 4.2 представлена контекстная (родительская) диаграмма или диаграмма-предок. Определены и описаны основные взаимодействия (стрелки), которые активируют основную функцию: 1. В качестве ресурса принят нормативный срок службы. Эта характе ристика задается в зависимости от применяемых материалов, их химиче ского состава, физико-механических свойств, а также вектора \а,,а2 ...ап....] {а.} совокупности эксплуатационных параметров, таких как фактическая группа классификации (режима) - а,, вида выполняемых работ - а,, уровня действующих напряжений - а3, ветрового района - а4, агрессивности среды - а. и т.д. Здесь {/а.) - условный показатель или показатель при условии воздействия вектора {а,}. 2. Продуктом выполнения данной функции является также срок экс плуатации оборудования, но уже с учетом определенного времени работы при заданных режимах (либо при их изменениях и нарушениях), иначе го воря - остаточный срок службы или индивидуальный остаточный ресурс РО(/а.). Две стрелки на выходе из блока означают, что ресурс после опре деленной наработки может быть представлен в одном из двух видов: ре сурс остаточный и ресурс послеремонтный - PI7(/aJ. Под послеремонт ным ресурсом понимается назначенный срок эксплуатации узла или детали ГМ после ремонта, либо после замены. Ремонт или замену проводят в слу чае исчерпания деталью или узлом своего ресурса, либо после их повреж дений (разрушений).
