Постоянно интенсифицируются технологии. Такие параметры, как температура, давление, содержание опасных веществ, растут и приближаются к критическим. Рост числа потенциально опасных объектов шел безостановочно,
однако этот процесс не привлекал заметного внимания. Тем не менее, если ранее за год происходило несколько мелких аварий, то теперь – несколько крупных катастроф.
В связи с этим становится необходимым принятие мер по защите от техносферы. В настоящее время на защиту от техносферы направлены техника безопасности и теория надежности. Техника безопасности – это важные и нужные, поверенные временем способы предотвращения несчастий. Но сегодня их уже недостаточно. Техника безопасности должна замениться теорией безопасности, способной обнаруживать наиболее рискованные звенья производственных комплексов и предсказывать оптимальные пути их замены.
Теория надежности для сложных систем в чем – то приближается к теории безопасности (теории риска). И все же разница сохраняется. Теория надежности имеет дело с системами, для которых можно рассматривать все цепочки событий, а теория безопасности – с системами, настолько сложными,
что все варианты перебрать невозможно, и необходимо предотвратить только те, которые приводят к тяжелым авариям.
Любой производственный процесс и технические средства обладают потенциальной опасностью. Поэтому концепция абсолютной безопасности стала неадекватна внутренним законам техносферы. Эти законы имеют вероятностный характер. Нулевая вероятность опасности достигается лишь в системах, лишенных запасенной энергии, химически и биологически активных компонентов. Это положение служит в качестве аксиомы о потенциальной опасности производственных процессов и технических средств.
В дальнейшем при рассмотрении опасных ситуаций будем пользоваться следующей терминологией:
91
опасность – явление (природное или техносферы), в котором возможно возникновение процессов, способных поражать людей, наносить материальный ущерб, оказывать разрушительное действие на окружающую человека среду;
риск – частота реализации опасностей или вероятность человеческих и материальных потерь или повреждений;
индивидуальный риск - вероятность поражения одного человека (или риск в определенной точке пространства, где может находиться индивидум);
коллективный риск – сумма индивидуальных рисков;
социальный риск – зависимость риска при реализации определенных опасностей от числа людей (пораженных);
рискующие – группа, на которую оказано воздействие опасности, или индивидуальный риск не является нулевым или же достигает определенного уровня;
химическая опасность – опасность, связанная с химическими веществами или процессами: пожар, взрыв, токсическое поражение или коррозия;
основная опасность – опасность, способная привести к крупной аварии.
Итак, количественной величиной, определяющей опасность, является риск. В разных задачах под риском следует понимать то вероятность какой-то аварии, то масштаб возможного ущерба от нее, а то и комбинацию этих двух величин. Необходимо учитывать и выгоду, которую получает общество, идя на риск. Таким образом, величина риска представляет собой вектор, состоящий из нескольких компонентов.
Допустимый риск определяется нормативными значениями показателя.
Выбор этого показателя представляет трудную задачу, для решения которой в настоящее время предложен ряд различных подходов:
а) На основе уровней риска, которые соответствуют статистическим данным об авариях в данной отрасли и в настоящее время считаются приемлемыми. В расчеты обычно закладывают значения риска, которые на порядок или на полпорядка меньше достигнутого к настоящему времени уровня. Например, вместо 3*10-7 на час полета в гражданской авиации для
92
конструкции самолета принимается 10-8 ч-1. При этом учитывается, что 10%
аварий случается из-за конструкции самолета.
б) На основе уровня, существующего в смежных (в частности, в
конкурирующих) отраслях. Обычно назначают показатели риска примерно на порядок меньше, чем в конкурирующих отраслях. Например, для АЭС конкурирующими служат тепловые и гидроэлектростанции, и индивидуальный риск оценивается значением порядка 10-7 – 10-8 год-1.
в) Назначение индивидуального риска. За основу для сравнения часто принимают показатели добровольно принимаемого риска, например,
курильщика или водителя автомобиля.
г) Экономические подходы к назначению показателей риска. Этот способ применяют как в форме оптимизационных критериев, так и в форме оценки
―платы за спасение одной человеческой жизни‖. Такой способ трудно признать научно обоснованным и тем более убедительным с социально-психологической точки зрения.
В методах определения допустимого риска существует также 4
различных подхода.
Первый подход – инженерный. Он опирается на статистику поломок и аварий, на вероятность анализа безопасности и представляет собой построение и расчет так называемых деревьев отказов и деревьев событий. С помощью деревьев отказов можно предсказать, во что может развиться тот или иной отказ техники. Деревья событий наоборот, помогают проследить все причины,
которые способны вызвать какое-либо нежелательное явление. Когда деревья построены, рассчитывается вероятность каждого из сценариев, а затем общая вероятность аварии на объекте.
Второй подход – модельный: построение модели взаимодействия вредных факторов.
Первые два подхода основаны на расчетах.
93
Третий подход – экспертный. Вероятность различных событий, связь между ними и последствия определяют не вычислением, а опросом опытных экспертов.
Четвертый подход – социологический. Исследуется отношение населения к разным видам риска, например, с помощью социологических опросов. На субъективное восприятие риска влияет множество факторов. При опросе о степени риска различных технологий население США на первое место поставило атомную энергетику, хотя смертность от нее, по оценкам тех же людей, стояла на одном из последних мест. Главные факторы,
влияющие на восприятие риска:
значимость последствий: какие блага и беды может получить человек с помощью данной технологии;
распределение угроза во времени: люди относятся терпимее к частым малым авариям, чем к редким катастрофам с большим числом жертв;
контролируемость: человек готов идти на большую степень риска, когда моно предпринять какие-либо меры для предотвращения негативных последствий;
добровольность: люди могут примириться с большим риском, если он принят ими добровольно;
новизна: общество проявляет большую терпимость к старым технологиям, чем к новым, о которых они мало что знают.
Социальный подход нельзя игнорировать. Можно только пытаться влиять на него осторожно и умело с социально-психологической точки зрения.
При определении допустимого риска необходимо учитывать то, что с увеличением затрат на технические системы безопасности растет величина риска (социально-экономического). На рис. 2 приведены зависимости технического, социально – экономического и суммарного риска от затрат на технические системы безопасности. Суммарный риск имеет минимум при определенных затратах на технические системы безопасности. Обычно значение допустимого риска несколько выше минимального уровня. В этом
94
случае говорят, что риск достигает максимального уровня. Этого уровня можно достичь при большом техническом риске и малом социально-экономическом риске при малых затратах на технические системы безопасности. Того же уровня можно достичь, наоборот, при малом техническом риске и большом социально – экономическом риске при увеличении затрат на технические системы безопасности.
Р, год-1
2*10-2
Минимальный |
уровень риска |
Социально- |
экономический |
риск |
10-2 |
Технический риск |
10-3 |
М
Рис.2 Зависимости риска (вероятности гибели человека за год Р) от затрат на технические системы безопасности М.
2.1.2. Критерии и методы оценки опасных ситуаций
Опасные ситуации возникают за счет отказов технической системы.
Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Причины отказов могут быть обусловлены деятельностью человека,
оборудованием, окружающей средой.
Различают внезапные и постепенные, конструкционные,
производственные и эксплуатационные отказы. Особо выделяются отказы,
95