Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Промышленная безопасность, как характеристика организации производства нефтеперерабатывающего предприятия 15
1.1. Сущность и содержание промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия 15
1.2. Современные подходы к обеспечению промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия 26
1.3. Основные принципы формирования систем обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия 38
Выводы по первой главе: 48
Глава 2 Методики построения комплексной системы обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия 50
2.1 Анализ факторов вероятного возникновения и развития угроз промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия 50
2.2. Методики моделирования комплексной системы обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия 70
2.3. Методика формирования комплекса технических систем обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия 89
Выводы по второй главе 101
Глава 3 Возможности реализации комплексной системы обеспечения промышленной безопасности на примере действующей производственной структуры нефтеперерабатывающего предприятия 103
3.1. Организационно-правовые основы управления комплексной системой обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия 103
3.2. Алгоритм управления комплексной системой обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия и ее элементами 112
3.3. Оценка эффективности комплексной системы обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия на примере Московского нефтеперерабатывающего завода 127
Выводы по третьей главе: 140
Список использованных источников и литературы 156
Приложения 164
- Современные подходы к обеспечению промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия
- Методики моделирования комплексной системы обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия
- Алгоритм управления комплексной системой обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия и ее элементами
- Оценка эффективности комплексной системы обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия на примере Московского нефтеперерабатывающего завода
Введение к работе
В «Концепции национальной безопасности Российской Федерации» указано, что в области экономики национальные интересы России являются ключевыми и могут быть защищены только на основе устойчивого функционирования многоотраслевого высокотехнологического производства, способного обеспечить ведущие отрасли экономики качественным сырьем и оборудованием. При этом в Концепции также сформулирована и одна из важнейших составляющих национальных интересов России - «защита личности, общества и государства от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и их последствий».
Одним из источников чрезвычайных ситуаций техногенного характера являются аварии на опасных производственных объектах, в том числе и топливно-энергетического комплекса - нефтеперерабатывающих предприятиях (НПП), являющихся сложными промышленными высокотехнологичными предприятиями с высокой энергоемкостью и концентрацией взрыво-пожароопасных веществ.
Анализ причин и условий, способствующих возникновению и развитию аварий на опасных производственных объектах, четко указывает на три основные проблемы в области промышленной безопасности.
Во-первых, это критический износ основных производственных фондов. Так, по оценкам Госгортехнадзора России, основной парк оборудования в теплоэнергетике имеет наработку в 2-3 и более раз превышающую расчетный ресурс; доля отработавшего ресурс оборудования в нефтяной промышленности достигла 55%, в газовой промышленности - 70% .
Во-вторых, влияние на безопасность опасных производственных объектов человеческого фактора. Например, анализ данных об авариях на опасных производственных объектах газового надзора показывает, что примерно 77 % аварий за период 1990-2002 гг. произошли по причине влияния человеческого фактора1.
В-третьих, обостряющееся несоответствие организации процесса управления промышленной безопасностью темпам научно-технического прогресса2 и отсутствие достаточно эффективных систем обеспечения промышленной безопасности, отвечающих требованиям по своевременному выявлению предпосылок, приводящих к аварийным ситуациям, эффективному их пресечению и предупреждению3.
Указанные проблемы в полной мере присутствуют и в нефтеперерабатывающей отрасли. Основную опасность промышленной территории объектов нефтепереработки представляют аварийная загазованность, пожары и взрывы (пожары составляют 58,5 % от общего числа опасных ситуаций, загазованность - 17,9 %, взрывы - 15,1 %, прочие опасные ситуации - 8,5 %). Крупные аварии и сопровождающие их пожары и взрывы происходят из-за утечек горючей жидкости или углеводородного газа, возникающих в основном по следующим причинам: нарушение техники безопасности и пожарной безопасности (33 %), некачественный монтаж и ремонт оборудования (22 %), некачественная молние-защита (3 %), нарушение правил технологического регламента (1 %), износ оборудования (8 %), прочие причины (3 %). В составе российских НПП функционирует около 1000 нефтеперерабатывающих установок, большая часть из которых превысила срок эксплуатации более, чем в 2 раза. Например, 80 % (по мощности) установок первичной переработки нефти эксплуатируются сверх нормативного срока службы. Все это приводит к тому, что аварийность на НПП имеет тенденцию к росту.
О тяжести последствий можно судить по тому, что, например, в развитых в технологическом отношении США за 25 лет совокупные потери от крупных аварий на НПП составили 1,66 млрд. долларов, число аварий увеличилось в 3 раза, число человеческих жертв - почти в 6 раз, материальный ущерб в 11 раз1.
Это диктует необходимость принятия достаточных и адекватных, реально существующим угрозам, мер безопасности, создания и внедрения таких систем обеспечения промышленной безопасности, которые смогли бы эффективно предотвратить аварии в нефтеперерабатывающей отрасли.
Изложенное обусловливает актуальность выбранной диссертантом темы исследования, которая является составной частью комплекса проблем теории и практики обеспечения безопасности личности, общества и государства.
Степень научной разработанности темы исследований. Представление об уровне научной разработанности темы диссертации составлено автором на основе анализа научных работ, в которых рассмотрены различные аспекты обеспечения промышленной безопасности опасных производственных объектов, втом числе и нефтеперерабатывающих предприятий.
Весь исследовательский материал, соответствующий тематической направленности диссертации, можно условно разделить на три группы
Первую группу составляют труды, относящиеся к проблемам теоретического исследования понятийного аппарата, относящегося к категории «безопасность», формирующие основополагающие положения общей теории безопасности и проблем безопасности, в частности, в техносфере. В эту группу входят исследования таких ученых, как Возженикова А. В., Молчановского В.Ф., Распутина В.И., Корнилова М.Я., Кузнецова В.Н., Прохожева А.А., и других2.
Ко второй іруппе относятся труды, в которых рассматриваются: теоретические положения и подходы к разработке основ безопасности жизнедеятельности; обеспечения безопасности в техносфере; механизмы возникновения и развития угроз, а также наступающих последствий при их реализации; минимизация рисков аварий и их последствий; оценка безопасности в техносфере в условиях многофакторной неопределенности; применение системного и вероятностного подходов к решению вопросов обеспечения безопасности промышленных предприятий и т.п. Это труды, авторами которых являются, как отечественные ученые: П.Г. Белов, С.В.Белов; ЮЛ. Воробьев, А.И. Гражданкин, Г.И. Грозовский, А.И. Губинский, В.А. Котляревский, В.А.Легасов, М.В. Лисанов, В.Н. Морозов, А.С. Печеркин, И.А. Рябинин, В.И. Сидоров, О.Н. Яницкий, и др1., так и зарубежные: В.Маршалл, Д. Хенли, X. Кумамото, Д.Н. Браун, А.Т. Хемди, Дж. Питерсон и др2.
Раскрытие темы диссертационного исследования потребовало также изучения литературы, в которой рассматриваются вопросы теоретической и практической разработки и внедрения систем обеспечения промышленной безопасности (способы мониторинга, методы неразрушающего контроля, информационно - программные средства, автоматизированные системы управления технологическими процессами, производства, метрологические средства, методическое обеспечение управления промышленной безопасностью нефтеперерабатывающих предприятий и т.д.). К этим трудам третьей фуппы можно отнести работы А.И. Гражданкина, М.В. Лисанова, А.С. Печеркина, А.А.Абросимова, Н.Г. Топольского, А.В. Федорова, Белова П.Г. и многих других авторов,1 а также нормативно-правовые документы, устанавливающие требования по построению и функционированию систем обеспечения промышленной безопасности опасных производственных объектов.
Результаты изучения указанной литературы и практического опыта построения систем обеспечения промышленной безопасности на опасных производственных объектах позволили сделать следующие основные выводы:
а) действующие системы обеспечения промышленной безопасности во многом остаются зависимыми от влияния человеческого фактора;
б) существующие системы обеспечения промышленной безопасности на нефтеперерабатывающих предприятиях информационно и организационно разобщены со структурными подразделениями предприятия и другими направлениями деятельности хозяйствующего субъекта, где могут формироваться причины и условия, способствующие возникновению и развитию угроз;
в) создание высокоэффективных систем обеспечения промышленной безопасности приводит к возникновению конфликтов экономического характера между субъектами этого вида безопасности;
г) вопросы создания эффективных комплексных систем обеспечения промышленной безопасности на базе возможностей существующих организационных и производственных структур НПП, способных практически выявлять, предупреждать и пресекать ранние признаки возникновения и развития угроз промышленной безопасности, рассматриваются мало и не имеют достаточного методического обеспечения.
В свете изложенного, научной задачей диссертационного исследования является разработка методологического подхода к построению комплексной системы обеспечения промышленной безопасности НПП, способной своевременно выявлять, предупреждать и пресекать возникновение и развитие угроз промышленной безопасности, минимизировать негативное влияние человеческого фактора на промышленную безопасность.
Объектом исследования является промышленная безопасность, как характеристика организации производства нефтеперерабатывающего предприятия.
Предмет исследования - управление промышленной безопасностью НПП, как системоорганизующая деятельность хозяйствующего субъекта.
Цель исследования - выработать направления построения и управления комплексной системой обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих иссле довательских задач:
- проведение анализа сущности и содержания промышленной безопасности ІІГІП, как характеристики производства;
- изучение нормативно-правовой базы, регламентирующей деятельность НПП по обеспечению промышленной безопасности;
- исследование механизмов возникновения и развития угроз промышленной безопасности и факторов, оказывающих влияние на процесс их формирования и реализации;
- разработка методик построения комплексной системы обеспечения промышленной безопасности НПП и алгоритма управления ею;
- оценка целевой и экономической эффективности комплексной системы обеспечения промышленной безопасности на примере действующего НПП.
Гипотеза исследования. Характер деятельности НПП и тяжесть последствий, наступающих в результате аварий на них, требуют жесткого соблюдения требований по обеспечению их безопасной эксплуатации и принятия достаточных мер по предотвращению аварий. Создание и внедрение комплексной системы обеспечения промышленной безопасности в современную практику обеспечения промышленной безопасности позволит резко повысить эффективность обеспечения безопасности подобных объектов, обеспечить сохранность окружающей природной и социально-экономической среды, защитить население, проживающее вблизи потенциального источника техногенных катастроф, а также способствовать улучшению экономических показателей хозяйствующего субъекта.
Теоретике - методологической основой исследования являются комплексный, системный и синергетический подходы, обеспечивающие всесторонность исследования вопросов управления промышленной безопасностью опасных производственных объектов и их практического разрешения.
В ходе исследования автором применялись общенаучные методы: описание, моделирование, анализ, синтез, абстрагирование, сравнение, экспертная оценка и Др.
Характер диссертационного исследования потребовал использования основных положений, понятий и принципов общей теории национальной безопасности, экономической теории, теории управления, общей теории систем, теории динамических систем, безопасности жизнедеятельности, общей теории вероятности, информатики, юридических и других наук.
Научная новизна проведенного исследования заключается в следующем:
1. На основании анализа организационно-управленческих процессов в области обеспечения промышленной безопасности выделен отдельный фактор - организационно-управленческий, источником происхождения которого являются несовершенство и упущения, проявляющиеся при создании и управлении системой обеспечения промышленной безопасности, даны характеристики составляющих его компонентов и их влияния на создание и функционирование системы обеспечения промышленной безопасности.
2. Показана эффективность применения комплексного, системного и си-нергетического подходов в решении вопросов обеспечения промышленной безопасности и реализации их в формировании на опасных производственных объектах комплексной системы обеспечения промышленной безопасности (КСОПБ) и управлении ею.
3. Разработаны методики построения комплексной системы обеспечения промышленной безопасности НПП:
- методика редукционной декомпозиции угроз, позволяющая установить признаки возникновения и развития угроз промышленной безопасности, обнаружение которых возможно осуществить с помощью простых (типовых, распространенных и т.д.) приборов, технических устройств или простых алгоритмов обработки информации;
- методика многоуровневой интеграции технических, информационных и информационно-технических систем опасного производственного объекта, позволяющая:
• получать многопараметрическую информацию и формировать единое информационное пространство КСОПБ;
• обрабатывать информацию по алгоритмам, позволяющим в реальном режиме времени осуществлять оценку промышленной безопасности;
• осуществлять адресную автоматическую доставку выводной информации на соответствующие уровни управления КСОПБ в соответствии с потребностями субъектов управления;
• обеспечивать устойчивые и эффективные обратные связи, автоматизировать управляющие воздействия;
- методика организации встречных процессов управления, позволяющая путем принудительной стимуляции субъектов управления организовывать управляющие воздействия, направленные на локализацию или пресечение начальных условий возникновения и развития угроз промышленной безопасности, а также осуществлять оценку эффективности этих управляющих воздействий в масштабе реального времени.
Положения, выносимые на защиту:
1. Авторская концепция организации выявления, предупреждения и пресечения признаков возникновения и развития угроз промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия, раскрывающая практическое применение и реализацию комплексного, системного и синер-гетического подходов в формировании комплексной системы обеспечения промышленной безопасности НПП.
2. Методики построения комплексной системы обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия.
3. Рекомендации по основным направлениям построения и управления комплексной системой обеспечения промышленной безопасности НПП.
Теоретическая значимость диссертационной работы заключается: 1. На основании анализа воздействия выделенного организационно-управленческого фактора показано его влияние на создание условий для воз никновения и развития угроз промышленной безопасности, даны характеристики его составляющих компонентов и их влияния на создание системы обеспечения промышленной безопасности;
2. На основании представления нефтеперерабатывающего предприятия в качестве сложной эргатическои динамической нелинейной системы открытого типа с развитыми обратными связями, состоящей из подобных подсистем, анализа их поведения вблизи точки равновесия при малых возмущениях установлено, что способность системы обеспечения промышленной безопасности организовывать и поддерживать синергетические процессы при малых отклонениях параметров, характеризующих состояние системы, существенно повышает показатели безаварийности «человеко - машинных» систем. Это достигается путем автоматизации обратных связей и принудительной стимуляцией встречных процессов управления, препятствующих выходу системы из состояния динамического равновесия;
3. Определены критерии, по которым должно осуществляться управление комплексной системой обеспечения промышленной безопасности (КСОПБ) и оценка эффективности ее функционирования.
Практическое значение исследования состоит в том, что применение методик и рекомендаций по построению и управлению КСОПБ реально позволяет выявить и пресечь на ранней стадии формирование угроз промышленной безопасности, предотвратить их дальнейшее развитие, повысить эффективность деятельности предприятия в области промышленной безопасности, минимизировать негативное влияние человеческого фактора. Кроме того, КСОПБ объективно оказывает положительное влияние на оптимизацию процессов производственно-хозяйственной деятельности предприятия, что приводит к увеличению прибыльности хозяйствующего субъекта.
Предлагаемые в диссертации положения позволяют вооружить персонал опасных производственных объектов действенным инструментом, повышающим эффективность их работы в области промышленной безопасности, а для госу дарственных и контрольно-надзорных органов создают возможность объективной проверки организации предупредительно - профилактических мер, их эффективности, как на конкретных опасных производственных объектах, так, и на отраслевом и региональном уровне, разработать на этой основе соответствующие технические регламенты.
Предлагаемые в диссертации положения внедрены на отдельных опасных производственных объектах ОАО «Московский НПЗ».
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы прошли обсуждение на кафедре национальной безопасности Российской академии государственной службы при Президенте Российской Федерации, а также нашли отражение в публикациях автора.
Кроме того, они обсуждались и получили положительную оценку на научном семинаре в УМЦ ФГУП «НТЦ «Промышленная безопасность» (2005 г.); на научно-практических конференциях: 1-го и 2-го отраслевых совещаниях руководителей подразделений безопасности нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий России и стран СНГ (г. Москва, 2000 г. и г. Кириши Ленинградской области, 2002 г.); научно-практической конференции по вопросам безопасности нефтегазового комплекса в рамках «Недели нефти и газа» (г. Москва, 2002 г.); 1-й Международной научно-практической конференции «Комплексное обеспечение безопасности и повышение эффективности деятельности предприятий нефтехимической отрасли» (г. Новополоцк, Республика Беларусь, 2004 г.).
Структура диссертации обусловлена целью, задачами, логикой исследуемой проблемы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.
Современные подходы к обеспечению промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия
Проблема промышленной безопасности с системных позиций впервые была поставлена в работах В.А. Легасова, который сформулировал проблему «безопасности от стационарного или аварийного воздействия мощной промышленной инфраструктуры»1. При этом, если ранее существовало убеждение, что разрабатываемые технические системы безопасности должны быть направлены на то, чтобы полностью исключить, предотвратить или, по крайней мере, локализовать наиболее опасные воздействия, вызванные так называемой «максимально возможной (из физических соображений) проектной аварией», то более глубокое изучение этой проблемы привело к осознанию необходимости рассматривать не только худшие случаи (т.е. крайне редкие катастрофические аварии), но и часто повторяющиеся аварии меньшего масштаба, суммарный ущерб от которых может быть даже выше, чем от катастрофических аварий. Это, в свою очередь, привело к необходимости использовать понятие вероятности при оценке реализации опасных событий и возможных последствий . Однако, исходные механизмы возникновения аварий и сценарии их последующего развития и воздействия на окружающее пространство весьма неоднозначны, поэтому число их формальных вариантов анализа в зависимости от степени детализации может достигать несколько тысяч. В этой связи возникла методология применения математического аппарата теории вероятности - частоты возникновения негативных событий, как фактора предварительного ранжирования их значимости, построения матрицы (множества), отражающей связь между вероятностью события, сценарием формирования «функции источника» и характеристиками поступающей в среду массы вещества и/или энергии. Поскольку основой для расчета вероятностных показателей являются статистические данные, то в каждой области исследований использовались отраслевые статистические данные, а при отсутствии таковых, особенно для «редких» событий, разрабатываются соответствующие сценарии аварийных событий по совокупности промежуточных событий, построенные с помощью методик «дерево события», «дерево отказов» или «теории графов». При этом для расчета вероятности наступления аварийного события широко применяются статистические данные по наработке на отказ технических устройств и другие показатели надежности.
В логику возникновения итогового отказа в обязательном порядке включаются и показатели «человеческого фактора», формализованные в качестве оценки «надежности оператора», определяемые в основном на измерениях пси-хо-физиологических характеристик человека, проявляющихся в скорости реакции человека на раздражители, фиксируемые органами чувств, частоте ошибок в различных условиях работы, и т.д.1. Недостатком подобного, по нашему мнению, «механистического подхода» к оценке влияния «человеческого фактора» является искусственное вероятностное усреднение функциональности человека в системах «человек - машина» и применение этих данных без учета текущего взаимодействия в системе «человек - машина - среда» в определении итогового отказа.
С таких же позиций развивались взгляды на обеспечение безопасности промышленных предприятий, являющихся источниками техногенных катастроф и за рубежом3. Так, вопросы определения, классификации и оценки опасностей на химических производствах, влияние их факторов на безопасность, методология моделирования аварий и влияния поражающих факторов на безопасность человека и среды его обитания и т.д. разработаны и систематизированы в книге В.Маршалла «Основные опасности химических производств»; методы риск-анализа разработаны и описаны Хенли Э.Дж., Кумамото X. и т.д.
По оценкам специалистов Госгортехнадзора1, представляет интерес опыт экономически развитых стран, где в качестве прообраза моделей системы управления промышленной безопасностью приняты международные стандарты серии ИСО 9000, содержащие требования к моделям управления качеством. Например, в Австралии на основе ИСО 9000 разработаны так называемые «Стандарты качественной уверенности» QA, непосредственно используемые при организации систем управления промышленной безопасностью. Аналогичные ра-боты были проведены и в других странах . Целесообразность использования ИСО 9000 для разработки требований к системам управления промышленной безопасностью обусловлена универсальностью, заложенных в них решений, и хорошими возможностями адаптации моделей к конкретным условиям производства.3
Однако, по нашему мнению, необходимо отметить, что на формирование современных подходов к обеспечению промышленной безопасности повлияли и разработанные на западе теории «общества риска», которые через разнообразные международные социальные институты, например ВТО, внедряются и в России.
Так, например, в концепции «общества риска» автор термина У. Бек представляет риск как неизбежное, постоянное, тотальное и вполне легитимное порождение современного общества, связанное с современным уровнем модернизации, имеет качественно иной характер: ситуации риска непредсказуемы, слишком многочисленны, чтобы их контролировать; не воспринимаются органами чувств (например, радиация) и глобальны. Для него риск - это результат систематического взаимодействия общества с угрозами и опасностями, индуцируемыми и производимыми модернизацией как таковой; риск это постоянный продукт, который производится обществом, причем производится легитимно, во всех сферах жизнедеятельности общества - политической, общественной, экономической1.
В целом западная наука выработала идеологию безопасности, основанную на неотвратимости реализации все более тяжелых по последствиям угроз и неизбежности связанных с этим катаклизмов. Это повлияло и на формирование соответствующей системы ценностей и интересов, так как основой формирования интересов как социальной категории служат объективные условия общественного бытия, определяющие характер взаимодействия и взаимозависимости социальных субъектов но поводу условий их жизнедеятельности.
Методики моделирования комплексной системы обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия
Исходя из существа изложенных выше материалов, нами сформулированы следующие требования к модели1 СОПБ: 1) СОПБ должна реализовывать в себе общесистемные и основные специальные принципы, в первую очередь обеспечивать выполнение принципа эффективной направленности на предотвращение аварий и иметь при этом оптимальные экономические показатели; 2) СОПБ должна учитывать взаимосвязь и взаимовлияние основных факторов, влияющих на возникновение и развитие угроз промышленной безопасности, при этом приоритет в решении задачи по минимизации их влияния должен отводиться: а) человеческому фактору; б) организационно-управленческому фактору. 3) СОПБ должна максимально снижать риски аварий. Моделирование, то есть исследование СОПБ на ее модели, включает в себя моделирование структуры СОПБ, моделирование ее поведения в целях определения функционирования протекающих в ней процессов, а также моделирование ее составляющих в целях определения, уточнения их характеристик, рационализации способов их построения и т. п. Опасный производственный объект представляет собой совокупность систем типа «человек - машина» (эрготехнических или эготических систем), структурированную в соответствии с производственно - технологическим циклом для достижения единой цели производственно-хозяйственной деятельности. Можно сказать, что опасный производственный объект, как система, представляет собой совокупность подсистем, основанных на взаимодействии типа «человек-машина», которые характеризуются нестатичностью состояния, как по внутренним причинам, так и внешним.
Первый элемент в масштабах промышленного предприятия представляет собой социальную общность (большую группу индивидов, отличающуюся определенной степенью внутренней сплоченности, интегрированное, целостности), иерархически структурированную, обладающую целевой природой (т.е. созданной для реализации определенных целей и оцениваемой через целедо-стижение), имеющей разделение и специализацию труда по функциональному признаку, а также выполняющей определенные функции по отношению к микросоциуму и макросоциуму. Исходя из определений социальной организации и социальной системы, социальную общность опасного производственного объекта, можно рассматривать, как социальную организацию промышленного предприятия, представляющую собой социальную динамическую систему нелинейного характера открытого типа, состояние которой определяется влиянием внешней среды и потребностями развития самой системы.
Второй элемент, так называемый «технический элемент», в общем смысле представляет собой совокупность производственно-технологического оборудования, технологий, автоматизированных систем управления, информационных процессов и т.д. С точки зрения подсистем рассматриваемой социальной системы, то такие ее подсистемы, как техническая, технологическая, организационная, экономическая и социальная, в любом случае содержат свои технические элементы, поэтому их (технические элементы) в рамках наших рассуждений можно условно объединить в единый т.н. «технический элемент».
Технический элемент также обладает нелинейными характеристиками, проявляющимися при его внедрении и эксплуатации, выражающимися параметрами надежности, устойчивости работы, наработками на отказ, проектными недостатками, технологическими несовершенствами и т.д. и т.п. Все это определяет необходимость строго детерминированного поведения персонала, специфического характера взаимоотношений между работниками опасного производственного объекта, его структурными подразделениями, а, следовательно, и управленческой деятельности.
Технический элемент эксплуатируется социальной общностью, в связи с чем, ее внутренние взаимосвязи структурированы как по вертикали, так и по горизонтали в соответствии с решаемыми объектом производственно-хозяйственными задачами, необходимыми для достижения общей цели. Исходя из этого, опасный производственный объект целесообразно представить, как специфическую социально-экономическую систему, состоящую из двух взаимодействующих элементов: персонала, как социальной составляющей, и технической составляющей, которые в совокупности взаимодействуют с внешней средой (рис. 7). детерминированному поведению и императивной (нормативно-правовой) взаимосвязи, как с динамикой состояний составляющих опасного производственного объекта, так и окружения самого объекта - его средой. Это определяется не только видом социально-экономической системы, но и изменениями в принятии обществом форм и способов производственно-хозяйственной деятельности, а также изменениями в социально-политической сфере.
Результаты анализа имеющихся на предприятии данных о причинах аварий, инцидентов, происшествий и других негативных проявлений, дают основания определить закономерность взаимосвязи «технического» и «человеческого» элементов в причинно - следственных связях, проявляющихся в причинах нежелательных событий: «технические» и «человеческие» причины возникновения опасных ситуаций обратно направлены по отношению друг к другу (рис. 9).
Алгоритм управления комплексной системой обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия и ее элементами
КСОПБ, являясь объектом управления, должна обеспечивать достаточную реактивность на управляющие воздействия субъектов управления посредством поддержания эффективных обратных связей. Это достигается за счет организации и оценки эффективности встречных процессов. Причем, учитывая ее комплексность, обратные связи КСОПБ имеют разнонаправленный характер, разное содержание, проявляются в различных формах.
Работа КИСОПБ осуществляется: при выявлении признаков возникновения угроз - по контролируемому параметру Ар,/At; при оценке процесса развития негативных процессов - по параметру д р./ 2; при оценке влияния негативного процесса на формирование угроз промышленной безопасности - при попадании д2pjdt2 во множество признаков, соответствующих угрозе аварии YA(d2pJdt2 з YA)\ при оценке эффективности встречных процессов - по направлению вектора параметра d2p,/dt2.
Наряду с вероятностной оценкой промышленной безопасности (риска возникновения аварии и возможного ущерба) КСОПБ дополняет управленческий процесс информацией о наличии причин и условий, способствующих формированию угрозы, данными об их выявляемости и эффективности принимаемых мер по их пресечению.
В этой связи особое значение приобретает определение критических значений контролируемых параметров. С учетом того, что в качестве контролируемых объектов нами определены эрготехнические системы со свойствами динамических, нелинейных, открытых систем, то для определения критических значений контролируемых параметров необходимо воспользоваться понятием состояния бифуркации, при котором состояние системы «стоит перед выбором» фазового преобразования. В нашем случае это будет означать, чго направление изменения состояния эрготехнической системы в сторону катастрофы (хаоса) будет приобретать необратимость, что практически приводит к потере системой способности сохранять свою качественную и функциональную определенность. Имея в виду множественность разных по характеру и происхождению контролируемых параметров целесообразно их бифуркационные значения объединить в зону бифуркации. При этом следует учесть их «долю» влияния на формирование угрозы, а также специфику разнородных эрготехнических систем (см. рис.19). Уі, Уз, У4, У5 - устройства (оборудование), состояние которых може г повлиять только на уровне промышленной безопасности установок, но последние три по совокупности влияют на промышленную безопасность цеха (процесса, производства); У2 - установка, состояние которой напрямую влияет на промышленную безопасность предприятия, например, авария на ней ведет к полному прекращению работы предприятия, либо ее взрыв вызовет необратимую цепную реакцию разрушения других установок; Уб, Уп, У& - установки, состояние которых влияет на промышленную безопасность цеха (процесса, производства), но по совокупности с У3, У4, У5 они оказывают влияние на безопасность предприятия; Уд, Ую, Уп - установки состояние которых оказывает влияние на выпуск товарной продукции, но по совокупности они влияют на промышленную безопасность предприятия, ведут к прекращению его работы и т.д.
Скобками показано объединение параметрической информации по критическим значениям, характеризующей состояния устройств, установок, процессов (точек бифуркации), и формирование обобщенного параметра (интегральной точки бифуркации), значение которого приобретает более высокую приоритетность, более высокий уровень адреса управленческого звена.
Таким образом, бифуркационная зона будет заполняться разнородными по качеству и происхождению данными о точках или совокупности точек бифуркации подсистем.
В зоне бифуркации опасного производственного объекта, соответствующей высшему управленческому уровню, будет находиться только та информация, которая даст возможность оценить промышленную безопасность предприятия и действия на низших уровнях управления, направленных на предотвращение нежелательных процессов. Таким образом, можно сказать, что бифуркационную зону опасного производственного объекта будет образовывать совокупность точек бифуркации элементов и интегральных точек бифуркации подсистем предприятия, что позволяет осуществлять оценку в текущем режиме промышленной безопасности опасного производственного объекта в целом и его составляющих частей.
Оценка эффективности комплексной системы обеспечения промышленной безопасности нефтеперерабатывающего предприятия на примере Московского нефтеперерабатывающего завода
При решении задач, связанных с созданием сложных технических систем, в качестве критериев оценки эффективности системы используют: - целевой (полезный) эффект или результат Р - неэкономический показатель; - затраты, связанные с созданием системы - Z, или экономический эффект (результат) Э - стоимостные критерии; - время, необходимое для создания системы Т, или ее жизненный цикл Тп. В качестве варианта решения многокритериальной задачи целесообразно рассмотреть следующий вариант1: - целевой (полезный) или результат - неэкономический показатель; Z -затраты, связанные с созданием системы; Э - экономический эффект - стоимостные критерии; Т - время необходимое для создания системы. Целевой эффект КСОПБ (Р) определяется по показателям: Рб(т); Q(x); MT[S]; MT[Y] и MT[Z]2 (см. параграф 1.З.). В нашем случае, как это было показано в параграфе 2.2. диссертации, внедрение и эксплуатация КСОПБ практически приводит к созданию условий, способствующих удержанию значений качественной характеристики частоты события (аварии) на уровне невероятных или неправдоподобных, а серьезность возможных последствий на уровне незначимой величины риска, то есть
Однако, с учетом того, что морфология КИСОПБ базируется на основе автоматизированных информационно-технических комплексов, рассчитанных на выявление и пресечение начальных условий возникновения и развития угроз промышленной безопасности, и оказывает влияние на различные направления деятельности предприятия, то эффективность КСОПБ можно выразить в экономических показателях. Оценку экономической эффективности КСОПБ представляется целесообразным осуществить следующим образом. Экономическая эффективность любой системы, как связь между достигнутым результатом и использованными ресурсами , оценивается по соотношению доходов и расходов, связанных с созданием и эксплуатацией этой системы. 8 нашем случае эффективность КСОПБ на опасном производственном объекте будет выражаться формулой: За основу структуры прибыли от внедрения КСОПБ, выражаемой в показателях доходности взята схема, изображенная на рисунке 19.
Расчет осуществлен для опасного производственного объекта типа Московского нефтеперерабатывающего завода и произведен на примере достигаемого снижения безвозвратных потерь сырой нефти, увеличения объема дополнительно произведенных, в связи с этим, светлых и темных нефтепродуктов при условии, что нефтеперерабатывающий завод имеет объем переработки 9 600 000 тонн нефти, а за расчетный период принят 1 год. При расчете приня ты следующие допущения: - неизменность технологической конфигурации и организационно производственной структуры предприятия; - предприятие самостоятельно осуществляет оптовую реализацию произведенной товарной продукции; - неизменность налоговой политики; - относительная стабильность рынков нефтепродуктов, услуг по созданию информационных, программных и технических систем. Чистая прибыль от внедрения КСОПБ Чистую прибыль от внедрения КСОПБ предприятия в денежном выражении можно определить по формуле: Пкс от, = ВДкс от, Зк от, 3ОКІ in 24 % 0" яог на прибьиь); где: Пкиш - чистая прибыль от внедрения КИСОПБ; ВДК((Ш - валовый доход от внедрения КИСОПБ; Зкиш - затраты на создание КИСОПБ; 3Ж(ПЧ - затраты на эксплуатацию КИСОПБ за 1 год. вДшть =Ci+C2; где Сі -денежное выражение результатов применения КСОПБ, проявляющееся в повышении доходности; С2 - денежное выражение результатов применения КСОПБ, проявляющееся в снижении затрат за счет оптимизации производственно - хозяйственной деятельности. Повышение доходности (Сі) определяется по формуле: Сі = С 11 +С \2, где С і (- денежное выражение увеличения доходности, проявляющееся в увеличении объема товарной продукции, получаемой за счет снижения потерь нефти и нефтепродуктов при переработке; С 12 - денежное выражение увеличения доходности, проявляющееся в увеличении объема товарной продукции, получаемой за счет снижения потерь нефти и нефтепродуктов при отгрузке. Влияние КСОПБ, проявляясь в оптимизации учета количественных и качественных показателей сырой нефти и нефтепродуктов (полуфабрикатов), а также в оптимизации организации потоков нефтепродуктов между цехами и технологическими установками, находит отражение в снижении объемов безвозвратных потерь, что фактически соответствует образованию прибавочного объема сырой нефти. По экспертной оценке прибавочный объем сырья по пессимистическим оценкам, составит 0,5 - 1,0 % от общего объема нефти. Это, в конечном счете, приводит к увеличению объема произведенной товарной продукции. В связи с тем, что конкретных данных по количественным расчетам товарной номенклатуры, получаемой в условиях, сходных с влиянием КСОПБ не имеется, то, эксперты оценивают эффект, полученный в результате переработки прибавочного объема сырья, по увеличению валовой выручки от продажи дополнительного объема нефтепродуктов в целом, и определяют его в размере 0,5 % от общей выручки.
