Введение к работе
Аварийность и травматизм в техногенной сфере приводят к человеческим жертвам, наносят ущерб экономике страны, являются источниками социальной напряженности. Техногенные и природные катастрофы привлекают внимание общественности, ученых и специалистов. Уровень аварийности и производственного травматизма в России при общем снижении объемов и темпов производства остается недопустимо высоким.
В стране сложились новые общественные отношения: разрушены вертикальные связи, вопросы безопасности в условиях инфляции, падения производства и отсутствия инвестиций отошли на второй план. Практически разрушен ведомственный контроль за безопасностью в промышленности. Государственный контроль лишен основы деятельности, поскольку административная система разрушена, а правовая основа еще не создана. В этих условиях первоочередной задачей обеспечения безопасности становится создание правовой и актуализация нормативной базы.
Повышенное внимание к вопросам обеспечения безопасности в промышленности обусловлено необходимостью поддержания в рабочем состоянии изношенного оборудования, выход из строя которого может привести к авариям, падению производства и ухудшению экономической обстановки в стране. Опасность представляет также наличие на территории России аварийных объектов, различных видов оружия массового поражения и потенциально опасных продуктов (отходов) функционирования объектов спецтехники и спецпроизводств.
В Советском Союзе обеспечение промышленной безопасности строилось исходя из принципа, что аварии и катастрофы можно и нужно предотвращать. Поэтому основные финансовые средства направлялись на предотвращение травматизма, аварий и катастроф. При этом для действий в случае аварий и катастроф имелись отраслевые спасательные службы (горноспасатели, газоспасатели и т.д.). Однако работы по локализации аварий и катастроф и минимизации их последствий (особенно крупных) не всегда были достаточно эффективными. Для исправления ситуации крупные финансовые средства направлены на создание и оснащение дополнительных спасательных служб, вплоть до создания специального министерства. В результате борьба с последствиями инцидентов вышла на первое место, а меры по предупреждению отошли на второй план.
Все увеличивающееся финансирование спасательных операций после катастроф не в состоянии остановить их рост. По данным ГНТП "Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска природных и техногенных катастроф" происходит ежегодный рост на 10-15% тяжести таких катастроф. В случае финансирования только мер, направленных на ликвидацию последствий катастроф, экономика страны будет не в состоянии в ближайшие годы восполнять потери от природно-техногенных катастроф. Минимально необходимые затраты на предотвращение аварий и катастроф должны составлять 0,1 от реального и прогнозируемого ущерба, в то время как в настоящее время эти затраты на порядок величины меньше. В результате экономика несет гораздо более тяжелый груз борьбы с их последствиями (по данным ГНТП "Безопасность" прямой и косвенный ущерб от них превышает 3-5% внутреннего продукта).
В этих условиях необходимо пересмотреть приоритеты в решении проблем промышленной безопасности: главное внимание уделить мерам по предупреждению аварий и катастроф, а не методам реагирования на аварии и катастрофы. Указанные обстоятельства обосновывают актуальность разработки научно-методических основ прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма в промышленности.
Принципы, на которых основывается предупреждение аварийности и травматизма в промышленности, можно определить из анализа деятельности Госгортехнадзора России как федерального органа исполнительной власти специально уполномоченного в области промышленной безопасности. В своей деятельности по профилактике аварийности и травматизма Госгортехнадзор России использует и методы прогнозирования аварийных ситуаций и осуществляет нормативное регулирование этой деятельности. Основными критериями, свидетельствующими о возможности наступления аварийной ситуации, являются нарушения правил и норм Госгортехнадзора России и других надзорных органов, а методами предупреждения аварий - меры, принятые по выявленным нарушениям. Последний тезис и определяет основную идею работы как системный подход к прогнозированию и предупреждению аварийности и производственного травматизма на основе разработки научно обоснованной системы нормативных документов различного уровня.
Научные разработки по проблемам безопасного развития техносферы в последнем десятилетии XX века сконцентрированы в Государственной научно-технической программе «Безопасность
населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска
природных и техногенных катастроф». Здесь проводилось
комплексное исследование межотраслевых проблем промышленной
безопасности, включая разработку научных методов теории
техногенных и природных катастроф, теории защиты и
безопасности, переход к проектированию, созданию и эксплуатации
потенциально опасных производств и объектов на базе новых
критериев, методов и средств обеспечения безопасности, создание
методов и средств оповещения, защиты и спасения людей, а также
ведения восстановительных работ в зонах возникновения и развития
катастроф, создание единой национальной, региональной и
международной нормативно-законодательной базы по
техническому, правовому, и экономическому регулированию вопросов безопасности, создание отдельной отрасли законодательства Российской Федерации в сфере промышленной безопасности. Руководителями этих работ являются выдающиеся ученые В.К.Фролов, Н.А.Махутов, Б.Е.Гельфанд, В.И.Осипов, В.Н.Кудрявцев, В.Н.Бурков, В.М.Матросов, Я.Д.Вишняков, Б.И.Черничко, Б.В.Замышляев, Ю.Г.Вишневский, М.П.Васильчук, В.Г.Иноземцев, Б.В.Гусев, Д.А.Ротатаев, А.Н.Проценко и другие.
Как отражение результатов работ по одному из направлений ГНТП «Безопасность» сформировано новое научное направление «промышленная безопасность», свидетельством чего является включение отрасли права «Промышленная безопасность» в Общеправовой классификатор отраслей законодательства и введение в Номенклатуру специальностей научных работников ВАК новой специальности - «Промышленная безопасность». Одним из результатов этих работ стало создание научно-методических основ прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма в промышленности, которые вынесены на защиту в диссертационной работе. В качестве результата разработок представлены предложения по системе нормативных документов, основанных на исследовании физических и химических процессов и моделей инициирования и развития аварий и катастроф, детерминированном и рисковом подходе к анализу опасных объектов и формулировке требований нормативных документов, на результатах расследования аварий и катастроф, контрольно-профилактической работы Госгортехнадзора России, изучении международного опыта по обеспечению промышленной безопасности.
Таким образом, целью настоящей работы является разработка научно-методических основ прогнозирования и предупреждения аварийности и производственного травматизма,
направленных на создание системы научно-обоснованных нормативных документов по промышленной безопасности.
При этом в диссертации решались следующие основные задачи:
разработка принципов методологии прогнозирования и предупреждения аварийности и производственного травматизма;
разработка предложений по совершенствованию системы расследования аварий и созданию базы данных по аварийности и травматизму;
сбор и анализ данных по аварийности, травматизму и основным опасностям промышленных производств;
систематическое исследование механизмов и закономерностей горения и взрыва смесевых систем;
- исследование механизмов и закономерностей физико-
химических процессов, определяющих инициирование и развитие
аварий и катастроф и разработка методов оценки их последствий;
разработка методов анализа опасностей и риска промышленных объектов;
- анализ риска типичных опасных объектов;
разработка предложений по критериям категорирования опасных объектов;
разработка программы приведения отечественной системы подготовки и аттестации специалистов неразрушающего контроля в соответствие с европейскими нормами;
- разработка руководящих документов федерального и
регионального уровней по системе норм и требований
промышленной безопасности.
В работе использовался системный подход к решению поставленных задач, а также теоретические и экспериментальные методы исследований. В частности, при экспериментальных исследованиях процессов горения и взрыва применялся комплекс методик, включающий оптические, электромагнитные, пьезоэлектрические методы, а также метод следовых отпечатков. Для аналитических исследований использовались методы инженерного анализа и обобщений результатов исследований, содержащихся в соответствующей научно-технической литературе. Теоретические исследования проводились с помощью методов теоретического моделирования, а в необходимых случаях использовались методы экспертных оценок и статистики. Применяемые методы исследований позволили комплексно рассмотреть различные аспекты прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма.
Разработка методологии
прогнозирования и предупреждения
аварийности в промышленности
Разработка системы нормативных
документов по промышленной
безопасности
ЗАДАЧИ
Анализ
аварийности и
травматизма
—
Создание баз
данных по
аварийности и
травматизму
Анализ
опасностей при
обращении с
опасными
веществами
Алгоритмы и
критерии
категорирования
опасных
объектов
Основные
принципы
предупреждения
аварийности
Исследование
взрывоопасных
характеристик
смесевых систем и
порохов
Анализ ситуации с
подготовкой
специалистов
неразрушающего
контроля
Предложения
по системе
сбора и
анализа
данных по
аварийности
Научные
основы
нормативного
обеспечения
оценки опасности
Разработка методов
оценки опасности и
риска
Разработка алгоритмов
и критериев
категорирования
опасных производств
Разработка Федеральных руководящих документов
І ~
Разработка руководящих
документов
регионального уровня
Федеральные и
региональные
руководящие
документы
Предложения
в нормативные
документы по
расследованию
аварий
База данных
по аварийности и травматизму за
1991-1196 гг.
Блок-схема
анализа риска
сложных
систем
Концепция системы методик оценки опасности
Методики оценки опасности
Категорирование
опасных зон на
объектах
нефтегазодобычи
Предельные
нормы
хранения
Степень риска опасных объектов
Система
подготовки
операторов НК
в соответствии с
европейскими
нормами
Взрывоопасные
характеристики
смесевых
составов и
порохов
Рис. 1. Методологическая и структурно-логическая схема исследования
Методологическая и структурно-логическая схема
исследования, отражающая цели, задачи и полученные результаты приведена на рис. 1.
Информационной основой исследований являлись отечественные и зарубежные литературные, правовые, нормативные источники, материалы научно-исследовательских работ различных ВУЗов и НИИ по тематике промышленной безопасности.
Научная новизна диссертационной работы определяется следующими выносимыми на защиту результатами:
определена целевая функция прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма как научно-обоснованная система нормативных документов, регулирующих правовые, организационные, социально-экономические и технические аспекты безопасности производств, нарушение которых является параметром, определяющим приближение опасной ситуации;
- разработаны предложения по системе расследования аварий,
сбора и анализа данных по аварийности и травматизму (САДАТ) и
опасностям промышленных производств, позволяющие проводить
эти работы на высоком научно-техническом уровне с
использованием новейших достижений информатики и
вычислительной техники;
- проведен сбор и систематическая обработка данных по
аварийности и производственному травматизму на опасных
промышленных объектах за 1991-1996 гг.;
проведены систематические исследования критических условий инициирования, закономерностей распространения и структуры волны дефлаграции и неидеальной детонации смесевых систем и выявлено влияние взаимодействия продуктов газификации горючего и окислителя на параметры дефлаграции и детонации;
разработаны предложения по анализу экономических последствий аварий и производственного травматизма;
проведен анализ опасностей и рисков промышленных объектов, использующих большие количества аммиака, хлора,, а также при изготовлении порэмита и сделаны выводы по основным опасностям;
на основе опыта риск-анализа конкретных производств и зарубежного опыта разработана методология анализа опасностей и риска;
- разработана концепция и система методик оценки
возможных последствий аварий на промышленных объектах,
включающая методы определения фугасных, термических и токсических последствий;
- разработаны предложения по категорированию токсически
опасных объектов;
разработаны предложения по категорированию взрывоопасных зон на нефтедобывающих платформах континентального шельфа России;
- разработаны предложения по созданию системы подготовки
и аттестации специалистов неразрушающего контроля,
соответствующей требованиям EN 473YNORDTEST;
подготовлены Федеральные руководящие документы
«Безопасность функционирования и развития
народнохозяйственных объектов и транспортных систем»;
- подготовлены предложения по нормативному обеспечению в
проект концепции безопасности Москвы;
Практическая ценность работы заключается в:
- разработке системы методик оценки опасности;
- установлении принципов категорирования объектов по
степени опасности;
- проведении риск-анализа конкретных производств;
разработке предложений по созданию системы сбора и анализа данных по аварийности и травматизму;
подготовке монографии «Аварийность и травматизм на опасных производственных объектах России»;
- разработке Федеральных руководящих документов.
Реализация работы. Основные научные и практические
результаты работы реализованы при разработке нормативных документов Госгортехнадзора России:
«Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России» (утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 17.11.95 №57);
«Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов» (РД 08-120-96);
«Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности»;
- «Порядок проведения технического расследования причин
аварий и оформления акта технического расследования причин
аварий» (проект);
- «Методика оценки последствий аварийных взрывов
топливно-воздушных смесей»;
- «Методика расчета геометрических характерных масштабов
зон поражения по концентрациям и токсодозам при выбросах
парожидкостной фракции хлора в стратифицирвоанную
атмосферу»;
- «Методика расчета последствий аварийных взрывов
крупных масс ВВ»;
- «Проект норм предельно допустимых объемов запасов
опасных веществ на химически опасных предприятиях Москвы».
Достоверность полученных результатов обеспечивается корректностью постановки задач, использованием апробированных экспериментальных методов, достаточным объемом исходных статистических данных и экспериментальных исследований, положительными результатами использования разработанных предложений.
Работа выполнена в Институте химической физики АН СССР в соответствии с планами научно-исследовательских работ, проводимых- на основании Решений Президиума АН ССР РАН № 00163 от 27.08.76 г., РАН № 0055 от 11.04.79 г, РАН № 00122 от 05.07.79 г., РАН № 00201 от 28.10.80 г., РАН № 00166 от 30.06.81 г. и НТЦ «Промышленная безопасность» в соответствии с тематическими планами, утвержденными Председателем Госгортехнадзора России 12.05.92 г., 16.12.92 г., 31.01.1994 г., 12.01.1995 г., 03.01.1996 г., 19.12.1996 г., планами НИР Совета Безопасности Российской Федерации на 1994, 1995 и 1996 гг., а также в рамках Государственной научно-технической программы «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска природных и техногенных катастроф», Федеральной программы «Экологическая безопасность России» и Комплексной программы «Безопасность Москвы».
Личный вклад автора в выполнение работы заключается в разработке комплексных программ НИР с определением целей и постановке задач исследований, научных методов их конкретного решения, обработке результатов экспериментов, а также научно-методической координации НИР при межотраслевых исследованиях. При его непосредственном участии проведены экспериментальные и теоретические исследования, составлены алгоритмы и программы. Автор активно внедрял результаты разработок в практику.
Апробация работы. Результаты диссертации изложены в 51 работах. Они докладывались на ежегодных конкурсах научных работ, проводимых в ИХФ АН СССР (1980, 1982, 1985 гг.), на II, III и IV Всесоюзных совещаниях по детонации (Черноголовка, 1981 г.,
Таллинн, 1985 г., Телави, 1988 г.), на VII, VIII, IX и XI Всесоюзных симпозиумах по горению и взрыву (Черноголовка, 1983 и 1996 гг., Ташкент, 1986 г., Суздаль, 1989 г.), на Первом всесоюзном симпозиуме по макроскопической кинетике и химической газодинамике (Алма-Ата. 1984 г.), на VI Всесоюзной научно-технической конференции по взрывобезопасности (Куйбышев, 1984 г.), на Всесоюзных школах-семинарах «Фундаментальные проблемы физики ударных волн» (Азау, 1984 и 1987 гг.), на Ш Всесоюзной школе-семинаре по макроскопической кинетике, химической и магнитной газодинамике (Томск-Красноярск, 1990 г.), на Международном симпозиуме по химии ударных вйлн (V Всесоюзное совещание по детонации, Красноярск, 1991 г.), на Школе-семинаре по взрывным явлениям (Алушта, 1991 г.), На Международной школе-семинаре «Физика и газодинамика ударных волн» (Минск, 1992 г.), на Национальном семинаре по управлению промышленной безопасностью (Москва, 1993 г.), на Конференции РСЧС (Суздаль, 1993 г.), на Втором и Третьем Российско-норвежских семинарах «Безопасность и надежность сложных технических систем» (Трондхейм, 1994 г., Санкт-Петербург, 1996 г.), на НТС МЧС России (1995 г.), на ХШ Всероссийской научно-практической конференции «Пожарная безопасность-95» (ВНИИПО МВД России, 1995 г.), на Научно-практической конференции «Спасение, защита, безопасность - новое в науке, технике, технологии» (Москва, 1995 г.), на Международной конференции «Риск: наука, обучение, рынок труда» (Москва, 1996 г.), на Научно-практической конференции «Безопасность населения г. Москвы и меры по снижению риска от чрезвычайных ситуаций» (Москва, 1997 г.), на ХШ Международной конференции «Уравнения состояния вещества» (Терскол, 1998 г.), на Семинаре руководящих работников Госгортехнадзора России по надзору в химической и нефтеперерабатывающей промышленности (Воскресенск, 1994 г.), на Семинаре «Безопасность производства на объектах нефтегазовой промышленности, подконтрольных Госгортехнадзору России» (Туапсе, 1995 г.), на Школе-семинаре «Состояние безопасности на объектах нефтегазовой, промышленности, магистральных и внутрипромысловых трубопроводах, о лицензионной деятельности» (Железноводск, 1996 г.), на Семинаре руководящих работников округов Госгортехнадзора России по совершенствованию надзорной деятельности на предприятиях металлургии (Таганрог, 1997 г.).
