УДК 331.823+658.345(075.4) DOI 10.54904/52952_2022_2_21
ББК 65.247
Оценка профессиональных рисков на газокомпрессорной станции
А. А. Максимов - магистрант факультета инженерно-экологических систем и сооружений,
Е. А. Федорова - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры техносферной безопасности,
ФГБОУ ВО Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Россия, г. Нижний Новгород
Елена Александровна Федорова, Алексей Александрович Максимов
Аннотация: Представлены порядок оценки и расчеты профессиональных рисков, их роль в системе управления охраной труда и изменения в трудоохранном законодательстве, коснувшиеся профессиональных рисков в 2021-2022 г.г. Приведены примеры количественной оценки профессиональных рисков на газокомпрессорной станции в Сеченовском ЛПУМГ – филиале ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» по методикам: метод Файна-Кинни, матричный, идентификации опасностей, "анализ дерева событий" и "анализ дерева отказов".
Ключевые слова: охрана труда; профессиональные риски на компрессорной станции; методики оценки.
PROFESSIONAL RISK ASSESSMENT AT THE GAS COMPRESSOR STATION
A. A. Maksimov - Master's student of the Faculty of Engineering and Environmental Systems and Structures,
E. A. Fedorova - Doctor of Technical Sciences, Professor,
Professor of Technosphere Safety Department,
FGBOU VO of the Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering Nizhny Novgorod, Russia
Annotation: the paper presents the procedure for assessing and calculating occupational risks, their role in the occupational safety management system and changes in labor protection legislation affecting occupational risks in 2021-2022. The authors provide examples of quantitative assessment of occupational risks at the gas compressor station in the Sechenovsky LPUMG branch of Gazprom Transgaz Nizhny Novgorod LLC using the following methods: Fine-Kinney method, matrix, hazard identification, analysis of the "tree of events" and "tree of failures".
Keywords: occupational safety; occupational risks at the compressor station; assessment methods.
Процедура оценки риска как важного элемента системы управления производственной безопасностью, способствующая уменьшению уровня травматизма в организации, является структурированным результатом исследования случайных процессов для определения как возможности реализации тех или иных ситуаций, заканчивающихся воздействием опасностей на организм работающего, так и значимости неблагоприятных последствий такой реализации. Оценка профессиональных рисков считается базовым элементом системы управления охраной труда (СУОТ) согласно трудовому законодательству ст.209 и 212 Трудового Кодекса (ТК) РФ и нормативным актам Минтруда [1-3].
С 2021 года при реализации новых правил по охране труда (ОТ), работодатель обязан наряду с проведением оценки профессиональных рисков, предпринимать конкретные действия по внедрению ее результатов. Например, п.4 и п.119 правил по ОТ при работах на высоте согласно Приказу Минтруда РФ от 16.11.2020 №782н «...Работодатель, исходя из специфики своей деятельности и характеристик объекта, обязан в рамках процедуры управления профессиональными рисками СУОТ провести оценку профессиональных рисков, связанных с возможным падением работника с высоты в соответствии с классификацией работ на высоте, указанной в пункте 3 Правил» [1].
Требования к проведению оценки профессиональных рисков установлены статьей 212 ТК РФ [3]. Работодатель обязан провести оценку рисков на предприятии:
- составить реестр опасностей;
- рассчитать вероятность наступления неблагоприятного исхода и ущерба здоровью;
- составить план мероприятий по снижению или исключению рисков.
Работодатель вправе использовать любой метод по своему усмотрению, в зависимости от особенностей своей экономической деятельности и сложности производственных процессов, может разработать методику самостоятельно, если у него есть такая возможность.
Методы оценки риска для обеспечения безопасности выполнения работ приведены в ГОСТ 12.0.230.5-2018 [2].
Профессиональный риск – это вероятность причинения вреда здоровью в результате воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов при исполнении работником обязанностей по трудовому договору или в иных случаях, установленных ТК и другими ФЗ (Статья 209 ТК РФ) [3].
Процедура оценки риска предусматривает проведение исследования случайных процессов для определения как возможности реализации тех или иных опасных ситуаций, так и значимости неблагоприятных последствий.
Реализация производственных процессов и трудовых операций, неразрывно связанная с опасными и вредными производственными факторами, и иными опасностями, принципиально не может быть абсолютно безопасной для работающего, поскольку практически всегда существует случайная возможность возникновения ситуации, когда воздействие опасностей на организм работающего может оказаться необратимым.
Объектом данного исследования является компрессорный цех, расположенный на предприятии: Сеченовское ЛПУМГ – филиал ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» топливной отрасли промышленности. Основной проблемой отрасли является взрывоопасность транспортируемых химических смесей. К предприятию предъявляются повышенные меры безопасности, так как ошибки, неисправности, недостатки системы безопасности могут привести к авариям и несчастным случаям.
В работе проведена оценка рисков на промышленной площадке Сеченовского ЛПУМГ с использованием ряда методов оценки степени риска, исходя из отдельных оценок возможности (вероятности) и значимости (тяжести) последствий реализации риска:
- метод идентификации опасностей;
- матричный метод;
- метод Файна-Кинни.
Для оценки степени риска сложных систем на основе полуколичественных оценок возможности (вероятности) и значимости (тяжести) последствий реализации риска использованы:
- метод «Анализ дерева отказов»;
- метод «Анализ дерева событий».
1. Анализ степени риска методом идентификации опасностей
Идентификация вредных и опасных производственных факторов это заблаговременное выявление, распознавание, предсказывание, анализ и оценка этих факторов для дальнейшего предупреждения аварий и катастроф, а также снижения риска травматизма и профессиональных заболеваний работников.
В компрессорном цехе персонал может подвергаться следующим опасностям:
- потеря герметичности оборудования компрессорных цехов с сопровождающимся воспламенением природного газа (CH4);
- разрыв газопровода или оборудования в результате внезапного повышения давления;
- опасность поражения электрическим током;
- опасность загазованности рабочей среды;
- опасность воздействия на органы дыхания воздушных взвесей, содержащих смазочные масла;
- опасность соприкосновения с горячими поверхностями;
- опасность воздействия на кожные покровы смазочных масел;
- опасность падения на скользких поверхностях.
Рассмотрим наиболее опасные производственные факторы и способы защиты от их воздействия.
1. Взрывопожароопасность
В компрессорном цехе основным вредным веществом, который при разгерметизации оборудовании может попадать в воздух рабочей зоны, является природный газ. Следствием горения природного газа, в зависимости от его скорости и условий протекания, могут быть пожар или взрыв. Процесс компримирования природного газа относится к взрывопожароопасным, так как связан с подготовкой и транспортировкой газа при повышенных температурах и давлениях. В состав природного газа входит метан (98%) и более тяжелые углеводороды, а также могут входить примеси неорганических веществ: азот, диоксид углерода, водород, сероводород, гелий. Природный газ способен гореть со взрывом при определенном соотношении его с воздухом в составе газовоздушной смеси: взрывоопасен при содержании в воздухе в количестве 4,4 -17 %, Температура самовоспламенения метана – 537 °C.
2. Повышенное значение напряжения электрической цепи.
В составе промышленной площадки 6 компрессорных цехов, в которых используется электрооборудование с напряжением более 1000В.
- блок компримирования с газоперекачивающими агрегатами (далее ГПА 25/76 с двигателями ГТН-25 и ГТН-25-1. Их составляющие: отсек двигателя (19,0 х 18,0 х 12,5 м) и отсек нагнетателя (19,0 х 8,0 х 9,2 м);
- блок пылеуловителей;
- блок аппаратов воздушного охлаждения (далее АВО);
- блок подготовки топливного и пускового газа;
- блок маслоснабжения.
2. Матричный метод оценки профессиональных рисков
Матрица оценки рисков в области охраны труда и промышленной безопасности представляет собой таблицу, состоящую из 5 столбцов, соответствующих категориям вероятности реализации риска, и 5 строк, соответствующих различным категориям тяжести последствий реализации риска [4]. Матрица оценки рисков в области ОТ и ПБ представлена в таблице 1.
Таблица 1. Матрица риска
|
Тяжесть последствий реализации риска |
Описание тяжести последствий реализации риска |
Оценка вероятности реализации риска |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||
|
Оче-нь низ-кая |
Низ-кая |
Средняя |
Высокая |
Очень высо-кая |
|||
|
1 |
Травма или ухудшение здоровья с оказанием первичной помощи без потери трудоспособности |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
2 |
Травма или обратимое ухудшение здоровья с потерей трудоспособности на срок 15 дней |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
3 |
Тяжелая травма или ухудшение здоровья с потерей трудоспособности на срок более 15 дней, включая стойкую утрату общей трудоспособности |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
4 |
От 1 до 3 работников с постоянной полной нетрудоспособностью или от 1 до 3 летальных исходов |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
5 |
Более чем 3 летальных исхода в результате травмирования или профессионального заболевания |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
При анализе профессиональных рисков в компрессорном цехе было рассмотрено каждое из идентифицированных опасных событий и приняты значения риска на основании представленной матрицы (таблица 1).
Результаты оценки рисков явились основой для их ранжирования. При ранжировании для каждого идентифицированного риска был установлен его относительный ранг и определена значимость уровня риска по таблице 2. Затем были выделены наиболее значимые опасности по ранжированию риска, представленные в таблице 3.
Таблица 2. Значимость уровня риска
|
Наименование значимости уровня риска |
Относитель-ный ранг риска (балл) |
Относительный ранг риска (цвет) |
Наименование значимости уровня риска |
|
Критический 1 уровня |
9-10 |
|
Критический |
|
Критический 2 уровня |
8 |
|
|
|
Существенный |
5-7 |
|
Существен-ный |
|
Малосущественный |
4 |
|
Несуществен-ный |
|
Несущественный |
2-3 |
|
Таблица 3. Ранжирование риска
|
№ п/п |
Опасность |
Опасное событие |
Уровень риска |
|
Охрана труда |
|||
|
1 |
Повышенное значение напряжения электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. |
Касание токоведущих частей электроустановок, находящихся под напряжением или приближение к ним на недопустимое расстояние |
7 |
|
2 |
Расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли, пола, конструкций. |
Падение с высоты |
6
|
|
3 |
Повышенный уровень шума на рабочем месте. |
Нахождение работника в зоне воздействия повышенного уровня шума |
6 |
|
4 |
Пониженное содержание кислорода в воздухе рабочей зоны. |
Попадание работника в зону с недостаточным содержанием кислорода |
7 |
|
5 |
Раздражающие и токсические жидкости (метанол, одорант, масла, краски, лаки, бензин, ДТ). |
Попадание химически опасных веществ (жидкостей) на тело или внутрь, вдыхание паров химически и токсически опасных веществ (жидкостей). |
7 |
|
6 |
Подвижные части производственного оборудования. |
Попадание в опасную зону подвижных частей производственного оборудования. |
4 |
|
Промышленная безопасность |
|||
|
1 |
Эксплуатация технологического оборудования и технических устройств КС. |
Разгерметизация технологического оборудования и технических устройств с возгоранием выходящего газа и без. |
7 |
|
Пожарная безопасность |
|||
|
1 |
Пламя и искры, тепловой поток, повышенная температура окружающей среды, повышенная концентрация токсичных продуктов горения термического разложения, пониженная концентрация кислорода, снижение видимости в дыму |
Пожар в здании производственного назначения |
7 |
Из таблицы 3 следует вывод, что наибольший риск представляют следующие опасности:
- Повышенное значение напряжения электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
- Пониженное содержание кислорода в воздухе рабочей зоны;
- Раздражающие и токсические жидкости (метанол, одорант, масла, краски, лаки, бензин, ДТ);
- Эксплуатация технологического оборудования и технических устройств КС;
- Пламя и искры, тепловой поток, повышенная температура окружающей среды, повышенная концентрация токсичных продуктов горения термического разложения, пониженная концентрация кислорода, снижение видимости в дыму.
Существующие меры управления рисками:
- содержание электрифицированного оборудования в исправном состоянии в соответствии с нормами (ПУЭ, ПТЭЭП, ПОТ при эксплуатации электроустановок потребителей)
- поддержание в исправном состоянии защитных ограждений, изолирующих устройств, приспособлений электроустановок;
- обустройство производственных помещений, в которых осуществляется обращение вытесняющих кислород газов автоматизированными системами контроля содержания кислорода в воздухе, устройствами общеобменной вентиляции, аварийной вытяжной вентиляции, устройствами дренирования;
- применение химически и токсически опасных веществ и жидкостей закрытым способом с использованием специальных технических устройств;
- проведение своевременного технического обслуживания и текущего ремонта технических устройств и коммуникаций ЛЧМГ в соответствии с требованиями нормативных документов и документов по технической эксплуатации;
- проведение противопожарных тренировок с персоналом;
- осуществление контроля за проведением пожароопасных работ.
3. Оценка профессиональных рисков методом Файна-Кинни
Для более детального выявления опасностей была проведена оценка профессиональных рисков методом Файна-Кинни [5,6]. Методика основана на комбинации степени подверженности работника воздействию вредных производственных факторов на рабочем месте, вероятности возникновения угрозы на рабочем месте и последствий для здоровья и/или безопасности работников в том случае, если угроза осуществится.
Этот метод выражается формулой: R = Подверженность х Вероятность х Последствия.
На рис. 1 представлен уровень профессионального риска по методике Файна-Кинни до проведения трудоохранных мероприятий. Наибольший риск установлен по следующим вредным производственным факторам:
1. Высокий уровень шума = подверженность (6) х вероятность (6) х последствия (7) = уровень риска (252);
2. возможный взрыв из-за загазованности на рабочем месте = подверженность (6) х вероятность (1) х последствия (40) = уровень риска (108).
3. разрыв газопровода с воспламенением = подверженность (6) х вероятность (1) х последствия (40) = уровень риска (108).
По результатам расчета усредненное значение риска равно 143, что соответствует серьезному уровню риска, при котором необходимы усовершенствования условий труда.
Рис. 1. Уровень профессионального риска по методу Файна – Кинни
На основе полученных результатов предложены мероприятия, после которых уровень риска снизится на 57%, что соответствует возможному уровню риска по шкале Файна-Кинни.
Для снижения риска в компрессорном цехе была предложена установка звукоизолирующих кожухов на каждый газоперекачивающий агрегат, выполненный из листовой стали толщиной 3 мм, оболочка из стеклоткани типа ЭЗ-100 толщиной 200 мм без воздушной прослойки [7], позволяющий снизить уровень шума
Обустройство компрессорного цеха автоматизированными системами контроля содержания кислорода в воздухе, устройствами общеобменной вентиляции, аварийной вытяжной вентиляции.
4. Методики профессиональной оценки риска аварии методами: «анализ дерева отказов» и «анализ дерева событий»
Выполнен анализ риска техногенной аварии с помощью метода «Анализ дерева событий» (рис. 2) и «Анализ дерева отказов» (рис. 3). В качестве головного события рассматривалась аварийная утечка природного газа на компрессорной станции.
Рис. 2. Схема "дерево событий" при утечке газа на компрессорной станции
Рис. 3. Схема "дерево событий" при утечке газа на компрессорной станции
Вероятность реализации аварийной ситуации в технологической установке определяется по формуле:
λA=1- (1-λi)ni
λA – вероятность аварии хотя бы на одном из n рассматриваемых элементов оборудования i-го вида;
λi – вероятность аварии за год для рассматриваемого элемента.
В случае аварии на компрессорной станции, для рассматриваемого примера, вероятность головного события (Ро) определяется по формуле:
Р = Ро =1- (1-Р1) (1-Р2)…(1- Pn)=1,4×10-2
Дерево отказов, приведших к взрыву на компрессорной станции, показ
λA=1- (1-λi)ni
λA – вероятность аварии хотя бы на одном из n рассматриваемых элементов оборудования i-го вида;
λi – вероятность аварии за год для рассматриваемого элемента.
В случае аварии на компрессорной станции, для рассматриваемого примера, вероятность головного события (Ро) определяется по формуле:
ано на рисунке 2.
Частота возникновения нежелательных событий находится по формуле:
RAJ=λAJ×Пsk=1Pk,J ;
где RAJ – технический риск j-го сценария аварийной ситуации;
Pk,J – условная вероятность k-го элементарного события для j-го сценария, определяемая деревом событий;
s – число рассматриваемых элементарных событий, совместное выполнение которых предопределяет развитие j-го сценария;
λA – вероятность аварии хотя бы на одном из n рассматриваемых элементов оборудования i-го вида;
Р=0,014×0,8×0,8×0,1×0,1=0,0000896 вероятность летального исхода из-за загазованности;
Р=0,014×0,8×0,2×0,2×0,1=0,0000448 вероятность летального исхода в результате взрыва в компрессорной станции из-за утечки природного газа;
Р=0,014×0,2×0,6×0,2×0,1=0,0000336 вероятность летального исхода в компрессорной станции из-за факельного горения природного газа;
Р=0,014×0,2×0,6×0,2×0,1=0,0000336 вероятность летального исхода в компрессорной станции из-за горения газа истекающего из котлована.
Таким образом, вероятность летального исхода в результате утечки природного газа превышает значение приемлемого риска, поэтому предложены мероприятия, снижающие вероятность аварии, к ним относятся:
молниезащита и защита оборудования и трубопроводов от вторичных проявлений молний и статического электричества;
обустройство производственных помещений, в которых осуществляется обращение вытесняющих кислород газов автоматизированными системами контроля содержания кислорода в воздухе;
Для обеспечения безопасности работы обслуживающего персонала во всех производственных помещениях предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция;
Эксплуатация установок должна осуществляться в строгом соответствии с разработанной инструкцией по эксплуатации.
Техническое обслуживание и технический ремонт в установленные сроки;
Периодический контроль оборудования.
Основные выводы: в работе проведена оценка профессиональных рисков на промышленной площадке Сеченовского ЛПУМГ с использованием ряда методов оценки степени риска, исходя из отдельных оценок возможности (вероятности) и значимости (тяжести) последствий реализации риска:
- методом идентификации опасностей были определены риски, которым может быть подвергнут персонал компрессорного цеха; наиболее опасными являются: возможный выброс в воздух рабочей зоны природного газа (метана) и повышенное значение напряжения электрической цепи;
- методом Файна-Кинни наибольший риск установлен по следующим вредным и опасным производственным факторам:
- повышенный уровень шума;
- загазованность воздуха рабочей зоны с вероятностью возможного взрыва;
- возможный разрыв газопровода с воспламенением;
- предложены мероприятия, снижающие уровни риска до приемлемых значений;
- матричный метод выявил наиболее опасные риски, связанные с повышенным напряжением электрической цепи, с возможным выделением природного газа в рабочую зону и потенциальной опасностью в связи с наличием токсичных жидкостей (метанол, одорант, масла, краски, лаки, бензин, ДТ).
- рекомендованы существующие меры управления рисками, предотвращающие реализацию опасных событий и снижающие вероятность их возникновения.
- примененные методы «Анализ дерева отказов» и «Анализ дерева событий» показали, что вероятность летального исхода в результате утечки природного газа без существующих мер защиты превышает допустимый уровень риска;
- в связи с этим необходимы внедрение и контроль за соблюдением предложенных мероприятий, обеспечивающих снижение уровня риска на компрессорной площадке.
Список литературы
1. Приказ "Об утверждении правил по охране труда при работе на высоте" от 16.11.2020 № 782н // Официальный интернет-портал правовой информации. - 2020 г. - № 1. - с изм. и допол. в ред. от 16.11.2020 г.
2. ГОСТ 12.0.230.5-2018 (ССБТ) "Методы оценки риска для обеспечения безопасности выполнения работ" от 01.06.2019 // Официальный интернет-портал правовой информации. - 2019 г. - с изм. и допол. в ред. от 01.06.2019 г.
3. Трудовой Кодекс Российской Федерации [Электронный ресурс]: [ред. от 09.03.2021] – Режим доступа: Консультант Плюс. Законодательство.
4. СТО Газпром 18000.1-002-2020 "Единая система управления производственной безопасностью. Идентификация опасностей и управление рисками в области производственной безопасности" (утв. Приказом ПАО «Газпром» от 30.01.2020 №37)
5. Федорова Е. А. Идентификация опасностей, последствий аварии и уровня профессиональных рисков на опасном производственном объекте. БиОТ. 2021. №1. с. 10-14.
6. Макаров П. В. Профессиональные риски: учеб. пособие / П. В. Макаров, А.Ф. Борисов и др.; Нижегор. гос. архитектур. строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2018. – 144 с.
Трунова И. Г., Елькин А. Б., Смирнова В.М. Выбор и расчет средств защиты от шума и вибрации: учеб. пособие по выполнению дипломных, курсовых и практических работ для студентов. - Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2012. - 116 с.