Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Немчинов Денис Валерьевич

Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды
<
Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Немчинов Денис Валерьевич. Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.01 / Немчинов Денис Валерьевич; [Место защиты: Астрахан. гос. техн. ун-т].- Астрахань, 2009.- 153 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1736

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Системный анализ установки хлорирования воды как источника промышленной опасности. Постановка задачи исследования 11

1.1 Описание установки хлорирования воды 11

1.2 Общий анализ аварийности и технологических нарушений на хлориспользующих объектах 17

1.3 Управление рисками аварийных ситуаций: методы прогнозирования риска, вопросы автоматизации и моделирования 23

1.3.1 Проблема риска аварий. Критерии оценки риска 23

1.3.2 Методы и модели прогнозирования риска. 25 —

1.3.3 Состояние вопросов автоматизации и моделирования управления риском 37

1.4 Постановка задачи исследования 39

ГЛАВА 2. Многофакторный метод определения уровня риска аварийных ситуаций на производственных объектах 42

2.1 Системный анализ схем развития аварийных ситуаций в хлораторной ... 42

2.2 Определение уровня риска аварийных ситуаций 45

2.2.1 Классификация факторов влияния на возникновение аварийной ситуации 46

2.2.2 Показатели состояния объекта по факторам опасности 47

2.2.3 Определение параметрического показателя состояния объекта 50

2.2.4 Определение технологического показателя состояния объекта 54

2.2.5 Определение технического показателя состояния объекта 59

2.2.6 Определение аппаратурного показателя состояния объекта 61

2.2.7 Определения субъективного показателя состояния объекта 64

2.3 Определение уровня риска аварийной ситуации установки хлорирования воды 67

2.3.1 Определение влияния субъективного фактора на установке хлорирования воды 68

2.3.2 Определение уровня риска разгерметизации хлоропроводов в здании хлораторной 70

2.3.3 Определение уровня риска разгерметизации оборудования очистки хлора 72

2.3.4 Определение уровня риска разгерметизации хлоратора 75

2.3.5 Определение уровня риска разгерметизации контейнера с хлором .78

2.3.6 Определение уровня риска разгерметизации хлоропроводов вне помещения хлораторной 81

2.3.7 Анализ риска отказа системы поглощения и нейтрализации утечек хлора 83

ГЛАВА 3. Принятие решений по снижению риска аварий . 88

3.1 Основные направления снижения уровня риска аварийной ситуации 88

3.2 СППР по снижению уровня риска аварийной ситуации 91

3.2.1 Принятие оперативных решений 91

3.2.2 Формирование решений по снижению риска аварийной ситуации на производственном объекте 93

3.3 Снижение уровня риска аварийной ситуации установки хлорирования воды 96

ГЛАВА 4. Апробация сппр управления рисками аварийных ситуаций на установке хлорирования воды 110

4.1 Цель и задачи проведения исследования СППР управления рисками аварийных ситуаций на установке хлорирования воды 110

4.2 Программа по определению показателей риска аварий и отказов 111

4.3 Определение показателей риска на установке хлорирования до внедрения мероприятий 112

4.4 Определение набора мероприятий по снижению риска отказов на установке с использованием СППР 114

4.5 Определение показателей риска на установке хлорирования после фактического внедрения всех мероприятий по результатам экспертизы промышленной безопасности технических устройств 115

Выводы 121

Список литературы 122

Приложения 135

Введение к работе

Снижение риска аварийных ситуаций на промышленных объектах - одна из приоритетных задач управления промышленной безопасностью. Реальные проблемы, встречающиеся на практике и связанные с риском, исключительно сложны и многообразны. В настоящее время ситуация усугубляется тем, что более 70% всех промышленных объектов уже выработали нормативный срок эксплуатации, в связи с чем возникает необходимость управления рисками при решении различного рода задач, связанных с эксплуатацией промышленных объектов [19]. Большинство существующих методов оценки рисков носит либо качественный характер, либо требует многочисленных количественных точных исходных данных, либо в рамках метода ограничиваются лишь оценкой

возможных последствий аварии.

На аварийную ситуацию в технических системах влияет масса факторов: не только координаты объекта, но и показатели, связанные с оценкой состояния оборудования, производственных условий, а также человеческий фактор [12, 32, 40, 50, 56, 120]. Достаточно часто данные факторы не только невозможно количественно измерить, но и качественно описать. В связи с этим такое обилие различных по природе факторов не может быть объединено в одну структуру и описано традиционными математическими методами: аналитическими, регрессионными или формальными моделями. Поэтому предлагается рассмотреть производственные объекты как источники промышленной опасности с позиции системного подхода и применить методы системного анализа [4, 42, 66, 88] при определении уровня риска аварийных ситуаций технических систем.

Особенность известных в настоящее время моделей оценки риска — выявление составляющей последствий возможных аварий и соответствующих мер снижения возможного ущерба [20, 58 - 62, 124, 127 - 129, 131]. При этом мероприятиям по предотвращению самих аварий уделяется недостаточно внимания, что связано, главным образом, с трудностями оценки вероятности возникновения соответствующих происшествий [12, 20, 120, 136].

Таким образом, создание эффективного метода и системы поддержки принятия решений (Сі И IP) по определению вариантов действий и принятия обоснованных решений по снижению рисков аварийных ситуаций эксплуатируемых промышленных объектов является актуальной научной и практической задачей.

Проблема управления рисками аварийных ситуаций особенно актуальна для объектов, относящихся к категории химически опасных, взрывопожароопасных, то есть к большинству промышленных предприятий. Одними из наиболее опасных производственных объектов являются производства, использующие хлор.

Общее производство хлора в мире в настоящее время превышает 40 млн. тонн в год, в том числе в России производится около 2-х млн. тонн [3]. Практически все отрасли промышленности в той или иной форме потребляют хлор, каустическую соду и многочисленные хлорпроизводные. Так как хлор относится к сильнодействующим ядовитым веществам [16], это определяет потенциальную опасность аварий, возникающих при его производстве, хранении, транспортировке и применении. Сложное социально-экономическое положение многих предприятий, высокий износ оборудования, недостаток современных средств диагностики и контроля, низкий уровень профессиональной подготовки персонала - все это повышает риск развития аварий с выбросом хлора в окружающую среду. Одной из ключевых задач руководителей и специалистов всех предприятий, где используется хлор, является обеспечение безопасности персонала, населения и окружающей среды.

Цель диссертационного исследования - снижение аварийности на производственных объектах на основе принятия управленческих решений^ с учетом знаний о рисках аварийных ситуаций, количественной и качественной информации о производственном объекте и деятельности персонала.

Для достижения цели исследования были решены следующие задачи: - на основе системного анализа определены и классифицированы существенные факторы, влияющие на риски возникновения аварийных

ситуаций;

разработан метод определения уровня риска аварийных ситуаций на производственных объектах, позволяющий учитывать различные факторы влияния на риск аварийных ситуаций;

на примере установки хлорирования воды создана база знаний по определению уровня риска аварий;

разработана структура СППР в условиях аварийной и предаварийной ситуации на производственном объекте;

синтезированы алгоритмы поддержки принятия решений для определения наиболее эффективных мероприятий по снижению риска;

оценена эффективность применения СППР управления рисками аварийных ситуаций.

Объектом исследования являются риски аварийных ситуаций на промышленных объектах.

Предмет исследования - методы и алгоритмы управления рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы системного анализа, искусственного интеллекта, теории надежности, теории управления.

Достоверность и обоснованность результатов, приведенных в диссертационной работе, обеспечиваются корректным применением методов исследования, подтверждаются результатами программного моделирования, внедрением результатов работы на промышленном предприятии, что отражено в акте внедрения.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- проведена классификация факторов и введены показатели состояния объекта
по факторам влияния на аварийные ситуации;

разработан метод определения риска аварийных ситуаций с использованием количественных и качественных факторов на основе системного анализа и продукционных баз знаний;

синтезированы алгоритмы поддержки принятия решений управления риском аварийных ситуаций, с учетом эффективности внедряемых мероприятий.

Практическая ценность работы:

проведен многофакторный анализ процесса хлорирования воды как источника предаварийных ситуаций;

сформирована база знаний для определения показателей риска установки хлорирования воды;

сформирована база знаний СППР по управлению рисками аварийных ситуаций установки хлорирования воды;

разработано программное обеспечение, реализующее алгоритмы расчета показателей риска аварийных ситуаций на основе количественных и качественных параметров технологического объекта.

Результаты диссертационной работы внедрены в Южном филиале ООО «Газпромэнерго» для определения риска аварийных ситуаций технологического оборудования установки хлорирования воды Цеха по эксплуатации и обслуживанию водоочистных сооружений №2 с использованием программы для ЭВМ «Определение показателя риска аварий и отказов оборудования технологических объектов» (свидетельство о государственной регистрации № 2008613069) и применены в учебном процессе в Астраханском государственном техническом университете при подготовке студентов специальности 220201.65 «Управление и информатика в технических системах».

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции «Интеллектуальные системы (IEEE AIS'05)» (Таганрог, 2005), на XIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и

технологиях ММТТ-ХІХ» (Воронеж, 2006), на XX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-ХХ» (Ярославль, 2007), на Международной научно-технической конференций «Интеллектуальные системы (IEEE AIS'07)» (Таганрог, 2007), на XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях MMTT-XXI» (Саратов, 2008), на Международной научно-технической конференций «Интеллектуальные системы (IEEE AIS'08)» (Таганрог, 2008), на 1-й Международной научно-практической конференции «Эволюция системы научных коммуникаций ассоциации университетов прикаспийских государств» (Астрахань, 2008).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 11 публикациях, в числе которых 3 статьи в ведущих рецензируемых периодических изданиях, в которых ВАК рекомендует публикацию основных научных результатов диссертаций, 7 в материалах международных научных конференций, 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 153 страницах, содержит 28 рисунков, 32 таблицы, список литературы, состоящий из 138 наименований публикаций отечественных и зарубежных авторов и 7 приложений.

Первая глава посвящена анализу основных проблем определения риска на промышленных объектах, обзору существующих методов прогнозирования риска и систем управления риском. Дано описание технологического процесса хлорирования воды, проведен анализ аварийности и технологических нарушений на хлориспользующих объектах. Поставлена задача исследования.

Вторая глава посвящена разработке метода по определению уровня риска аварийных ситуаций. Проведена классификация факторов влияния, введены показатели состояния по каждому из факторов влияния и разработаны алгоритмы расчетов показателей состояния.

Проведен системный анализ схем развития возможных аварийных ситуаций установки хлорирования воды. Определены факторы установки хлорирования, которые могут привести к аварийной ситуации.

В третьей главе разработаны структура и алгоритмы системы поддержки принятия решений по снижению рисков аварийных ситуаций.

Определены два основных направления по снижению уровня риска аварийных ситуаций: формирование оперативных действий по снижению риска, при возникновении аварийной ситуации на объекте; формирование мероприятий по снижению риска аварийной ситуации на производственном объекте на основе данных об уровне риска.

В четвертой главе представлена апробация разработанной СППР управления рисками аварийных ситуаций на установке хлорирования воды. Рассмотрены"- особенности эксплуатации установки. Поставлена цель управления риском, как определение набора мероприятий по снижению риска аварийных ситуаций на установке хлорирования и определения их эффективности. Решены следующие задачи: расчет показателей риска на установке хлорирования до внедрения мероприятий; определение набора мероприятий по снижению риска аварийных ситуаций; расчет показателей риска на установке хлорирования после внедрения мероприятий по результатам экспертизы промышленной безопасности технических устройств; расчет показателей риска на установке хлорирования после возможного внедрения мероприятий определенных СППР; сравнение показателей риска аварийных ситуаций при эксплуатации установки. Показана эффективность СППР по управлению рисками аварийных ситуаций.

Общий анализ аварийности и технологических нарушений на хлориспользующих объектах

С позиции системного подхода производственные объекты хлорирования рассматриваются как источники техногенной опасности. С точки зрения системного анализа, производственный объект является сложной технической системой, представляющей множество элементов (подсистем), образующих единое целое посредством связей и отношений между ними. Методологические принципы системного анализа раскрыты в работах [12, 41, 42, 43, 66, 69, 115]. Согласно [42], всякая система состоит из взаимо связанных, взаимодействующих между собой и внешней средой частей и, в определенном смысле, представляет собой замкнутое целое.

В результате системного анализа установки хлорирования как источника промышленной опасности определяются: вид и характер опасностей для человека и окружающей среды, в случае возможного возникновения аварийных ситуаций; общие закономерности и специфические особенности возникновения и развития неблагоприятных событий; особенности существующих методов и моделей управления рисками аварийных ситуаций на различных опасных производственных объектах.

В связи с возрастающим расширением областей применения хлора увеличивается численность персонала, связанного с технологией его производства, использования, хранения и транспортировки. Сложное социально-экономическое положение многих предприятий, высокий износ оборудования, недостаток современных средств диагностики и контроля, низкий уровень профессиональной подготовки персонала повышают риск возникновения аварий с выбросом хлора в окружающую среду.

На основе данных Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору основные фонды взрывоопасных и химически опасных производств и объектов введены в эксплуатацию 40-50 лет назад. При этом реконструкция производств и объектов происходит низкими темпами, в связи с чем, на опасных производственных объектах эксплуатируются около 70 % технических устройств, отработавших установленный ресурс безопасной эксплуатации [19]. Обеспечение безопасности персонала, населения и окружающей среды является одной из приоритетных задач руководителей и специалистов всех предприятий и объектов, использующих хлор.

Хлор относится к сильнодействующим ядовитым веществам, что определяет потенциальную опасность аварий, возникающих при его производстве, хранении, транспортировании и применении. Основными причинами возникновения аварий, сопровождающихся утечками хлора являются [102]: - разгерметизация запорной арматуры, фланцевых и сварных соединении; - механические повреждения емкостного и трубопроводного оборудования, коррозионное и тепловое воздействие на него; - взрыв трихлорида азота; - попадание в сосуды с жидким хлором посторонних веществ (водород, углеводороды, вода и др.); - дефекты и усталостные явления в металле и сварных элементах контейнера и трубопроводов; - ошибки, допущенные при проектировании, изготовлении, монтаже, ремонте и выполнении технологических операций в процессе производства, хранения и потребления хлора. Уровень опасности аварийной утечки хлора зависит от многих факторов, в частности, от геометрических размеров сквозного отверстия в сосуде или трубопроводе, давления в них, температуры окружающей среды, а также агрегатного состояния выделяющегося хлора. Наиболее опасны утечки жидкого хлора, так как при испарении 1 л жидкого хлора образуется около 450 л газообразного хлора [123]. Утечки хлора из трубопровода, через арматуру, места ее соединения с корпусом сосуда или непосредственно через отверстия в корпусе контейнера чаще всего появляются в результате характерной для жидкого хлора и хлорсодержащих сред точечной (питтинговой) коррозии стали из которой они изготовлены. Внешняя атмосферная коррозия протекает тем более интенсивно, чем выше относительная влажность воздуха, больше «загазованность» атмосферы хлором или иными коррозионно-активными веществами, выше температура или имеют место резкие перепады температуры во времени [112]. Проникновение влаги по штоку или через штуцер вентиля контейнера или баллона приводит к «заклиниванию» штока в месте винтового его соединения с корпусом вентиля продуктами коррозии (гидратами гидрооксихлоридов железа). В результате вентиль заполненного жидким хлором контейнера или баллона не открывается. Такие аварийные сосуды потенциально опасны, так как их дальнейший коррозионный износ может привести к появлению утечек или разрушению сосуда. Разрыв корпуса контейнера может произойти как в результате их переполнения жидким хлором, так и вследствие попадания в сосуд с хлором посторонних веществ (вода, органические вещества и др.) [123].

Системный анализ схем развития аварийных ситуаций в хлораторной

Указанные недостатки и несовершенства являются непосредственной причиной того, что существующие методы оценки причин аварий не находят широкого практического применения. И как следствие, количественная оценка техногенного риска опасных производственных объектов зачастую подменяется простыми видами качественного анализа или ограничивается лишь оценкой возможных последствий аварии на опасных объектах.

Кроме того, одним из основных факторов, влияющих на возникновение аварий и инцидентов, является человеческий фактор [19, 23]. Способность персонала принимать правильные решения в экстремальных ситуациях, уровень его квалификации невозможно учесть при анализе риска проектируемого объекта.

Теория управления рисками применительно к сложным производственным объектам, характеризующихся высокой степенью неопределенности, большинство существующих методов оценки рисков носят либо качественный характер, либо для их реализации необходимы многочисленные количественные точные исходные данные. При этом их построение весьма трудоемко и требует высокой квалификации исполнителей.

Итак, для повышения эффективности решения задач управления рисками требуется проведение комплекса теоретических и экспериментальных исследований по разработке методов и алгоритмов для расчета и снижения риска аварийных ситуаций промышленных объектов.

На основе проведенного анализа можно сформировать задачу управления риском как определение текущей ситуации на объекте и ее близость к аварийной с целью прогнозирования ее дальнейшего развития и предотвращения отклонений от нормального режима работы. При неблагоприятном развитии технологического процесса такое отклонение может привести к аварийной ситуации. Кроме того, к аварийной ситуации могут привести не соответствующие регламенту действия персонала. Будем считать ситуацию аварийной, если отдельные технологические параметры достигли некоторого критического уровня, что вызвало срабатывание системы блокировки и защиты. Для предотвращения этого необходимо получить информацию о раннем распознавании аварии - предаварийной ситуации, под которой будем понимать положение на объекте, характеризующееся следующими чертами: - отклонением от номинального режима работы, что при неблагоприятных условиях приведет к аварии; - наличие дефектов изготовления оборудования, неу о етворите гьное_ качество материалов, сильный износ оборудования; - оборудование, установленное на объекте, не соответствует техническим условиям; - неудовлетворительное состояние электроаппаратуры, контрольных измерительных приборов и средств автоматики. - профессиональная подготовленность персонала не соответствуют требованиям по обслуживанию объекта. Высокая степень неопределенности этой задачи объясняется тем, что на предаварийную ситуацию в технологическом процессе влияет масса факторов: не только координаты объекта, но и показатели, связанные с оценкой состояния оборудования, производственных условий, человеческого фактора (действий оператора). Достаточно часто данные факторы не только невозможно измерить количественно, но и качественно описать. Такое обилие различных по природе факторов не может быть объединено в одну структуру и описано традиционными математическими методами - аналитическими, регрессионными или формальными моделями. На трудности соответствующих оценок для рассматриваемой нами сложной системы указывает также принцип несовместимости Л. Заде [34], утверждающий, что чем сложнее система, тем меньше мы способны дать точные и, в то же время, имеющие практическое значение суждения о ее поведении. А для систем, сложность которых превосходит некоторый порог, точность и практическая ценность информации становятся практически исключающими друг друга характеристиками. В связи с чем, необходимо использовать системный подход к анализу риска аварийной ситуации на объекте. Цель диссертационного исследования заключается в снижении аварийности на производственных объектах на основе принятия управленческих решений, с учетом знаний о рисках аварийных ситуаций, количественной и качественной информации о производственном объекте и деятельности персонала. Исходя из-проведенного анализа существующих методов анализа риска аварийных ситуаций, сформулированы следующие задачи управления риском: 1. на основе системного анализа определить и классифицировать существенные факторы, влияющие на риски возникновения аварийных ситуаций; 2. разработать метод определения уровня риска аварийных ситуаций на производственных объектах, позволяющий учитывать различные факторы влияния на риск аварийных ситуаций; 3. сформировать структуру СППР управления рисками аварийных ситуаций на производственном объекте; 4. синтезировать алгоритмы поддержки принятия решений для определения наиболее эффективных мероприятий по снижению риска; 5. оценить эффективность применения СППР управления рисками аварийных ситуации.

Основные направления снижения уровня риска аварийной ситуации

Определены два основных направления по снижению уровня риска аварийных ситуаций: формирование оперативных действий по снижению риска при возникновении аварийной ситуации на объекте; формирование мероприятий по снижению риска аварийной ситуации на производственном объекте на основе данных об уровне риска. Разработана структура системы поддержки принятия решений управления рисками аварийных ситуаций и синтезирован алгоритм расчета эффективности мероприятий по снижению риска.

Правила"пб обеспечению безопасного производства установлены в соответствии с Федеральными законами «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [117], «Об охране окружающей среды», «О техническом регулировании» [118], нормативными требованиями и стандартами экологической, социальной, технической безопасности, региональными законодательными актами, инструкциями по уменьшению риска аварий и последствий, созданных на предприятии.

Задачей предприятия является эффективное распределение своих денежных средств на мероприятия по уменьшению вероятности возникновения случившихся аварий и потерь от них. При этом необходимо чтобы затраты от аварий (социальные, экологические и материальные [45]) были минимальными, при минимуме использованных средств на предотвращение аварий. Затраты от аварий можно уменьшить с помощью превентивных мер [И] (диагностирование оборудования, контроль за его работой, ремонт, замена оборудования, повышение квалификации персонала, страхование, снабжение работников средствами индивидуальной защиты и др.)

Информационный механизм играет важную роль в обеспечении промышленной безопасности. От полноты информации, зависит то, насколько правильно будет оценен риск аварии и возможные затраты. В случае завышенной оценки возможных последствий от аварий, предприятие тратит средства на обеспечение промышленной безопасности впустую, а в случае заниженной оценки, этих средств может не хватить.

Сложившуюся проблемную ситуацию может разрешить рассматриваемая ниже система поддержки принятия решений, которая позволит получить управляющее воздействие (решение) по снижению риска аварий основываясь на недостаточном объеме и неопределенности исходной информации [94].

Такое моделирование, в известной степени, менее чувствительно к неточности и нечеткости исходных данных, а также позволяет одновременно учитывать десятки разрозненных входных параметров [93]. В свою очередь сама СГШР позволяет снизить квалификационный уровень пользователя, а также уменьшитьг трудоемкостьоценбчных работ" [116]] "" Решения могут заключаться, например, в замене или ремонте оборудования, повышении квалификации персонала, направляемых на уменьшение риска и потерь от аварий. Определим два основных направления по снижению уровня риска аварийной ситуации: формирование оперативных действий по снижению риска, при возникновении аварийной ситуации на объекте (Ra=l); формирование мероприятий по снижению риска аварийной ситуации на производственном объекте на основе полученных данных об уровне риска и использовании двух альтернативных задач снижения риска [98]: 1) при заданных средствах обеспечить максимальное снижение риска эксплуатации опасного производственного объекта; 2) обеспечить снижение риска до приемлемого уровня при минимальных затратах. Для определения приоритетности выполнения решений по уменьшению риска в условиях заданных средств или ограниченности ресурсов устанавливается совокупность мер, которые могут быть реализованы при заданных объемах финансирования и производится ранжирование по показателю «эффективность - затраты». Первоначально для производственного объекта формируется база данных множества мероприятий М={т1} по снижению риска аварийной ситуации. Каждому мероприятию присваивается две характеристики: G-затраты на внедрение и Ф={(рп} - ожидаемое воздействие на оценки факторов опасности, где (рп воздействие на оценку фактора опасности Zn. Принятие решения представляет собой выбор подмножества мероприятий MPj из множества мероприятий М. При этом эффективность снижения риска при внедрении определенного количества мероприятий не является суммой эффективности от внедрения каждого отдельного мероприятия.

Определение показателей риска на установке хлорирования после фактического внедрения всех мероприятий по результатам экспертизы промышленной безопасности технических устройств

С целью недопущения развития аварии при обнаружении на объекте показателя риска, равного 1, предложена продукционная модель базы знаний для формализованного описания управляющих решений за счет включения системы противоаварийной защиты. Такое состояние на объекте характеризуется аварийными значениями контролируемых и регулируемых технологических параметров процесса. Это состояние в системе формализованного представления знаний в СППР назовем «Аварийное». В таком состоянии предусмотрено оперативное срабатывание автоматической системы противоаварийной защиты, а в случае ее не срабатывания - необходимо ручное инициирование включения данной системы в определенной последовательности действий.

Задача оперативного принятия решений по управлению безопасностью в крайнем предаварийном режиме заключается в том, чтобы для состояния объекта, характеризуемого значением «Аварийное», определить управляющие решения, направленные на включение системы противоаварийной защиты на i-м объекте: ""Запишем продукционные правила и продукционную модель логического вывода в СППР по оперативному управлению в аварийном режиме: ЕСЛИ состояние объекта «Аварийное» И показатель риска системы нейтрализации меньше 1, ТО контролировать включение автоматической системы противоаварийной защиты и осуществить перечень управляющих решений, направленных на аварийный останов и блокировку оборудования. ЕСЛИ состояние объекта «Аварийное» И показатель риска системы нейтрализации равен 1, ТО необходимо осуществить последовательность управляющих решений по ручному отключению оборудования и включению противоаварийной защиты. При срабатывании автоматической системы противоаварийной защиты в ней определен перечень всех управляющих переменных, которые надо сильно увеличить или уменьшить, переключить, регулировать в заданном диапазоне. Формирование решений по снижению риска аварийной ситуации на производственном объекте Результатом принятия решений по направлению снижения риска, характеризуемым предаварииным состоянием, является совокупность множеств мероприятий по снижению уровня риска, удовлетворяющих заданным критериям. Конечный пользователь системы получает N наиболее эффективных вариантов улучшения безопасности, удовлетворяющих заданным ограничениям (3.1) или (3.2), причем каждый вариант может включать одно или более мероприятий.

Первоначально для получения решений по снижению риска необходимо сформировать базу данных множества мероприятий М={ті} ПО улучшению состояния технологического процесса.

" Для опредёлёШя ффективности мероприятий (рис. 18) Інеобходимо знать стоимость внедрения конкретного мероприятия и его влияние на снижение уровня риска. По каждому объекту, входящему в техническую систему, формируется на основе экспертных данных набор мероприятий, позволяющий снизить показатель аварийного состояния по каждому фактору. На основе вычисленных показателей состояния, определяющих уровень риска в системе, выделяются объекты с показателем уровня риска R, 0, определяются факторы с максимальным показателем уровня риска S и на основе продукционной базы знаний формируется комплекс мероприятий по снижению показателя уровня риска:

Похожие диссертации на Управление рисками аварийных ситуаций на промышленных объектах : на примере установки хлорирования воды