Цифровая шкала. Теоретические и практические аспекты построения системы управления промышленной безопасностью. Е. В. Алекина, Д. А. Мельникова, Г. Н. Яговкин (№3, 2016)

Е.В. Алекина, доцент

E-mail: alekina-samgtu@mail.ru

Д.А. Мельникова, аспирант,

Г.Н. Яговкин, Профессор кафедры

«Безопасность жизнедеятельности» СамГТУ, Самара

 

Реферат

Разработан комплекс эффективных мер по снижению аварийности и травматизма на опасных производственных объектах в нефтегазовой отрасли. Создана методика организации системы управления промышленной безопасностью на опасных производственных объектах.

Ключевые слова: профессиональный риск, опасный производственный объект, система управления промышленной безопасностью

 

Theoretical and practical aspects of building safety management

system at production facilities

E. V. Alekina Assistant professor D. A. Melnikova Graduate student

G. N. Yagovkin Professor, Department «Health and Safety», Samara State Technical University

 

Abstract: Developed a set of effective measures to reduce accidents and injuries at hazardous industrial facilities in the oil and gas industry. Created the technique of organization of industrial safety management system at hazardous production facilities.

Keywords: occupational hazard, hazardous production facilities, industrial safety management system

На производственных объектах в нефтегазовой отрасли аварии и несчастные случаи происходят достаточно редко. Это объясняется следующим: во-первых, на этих объектах эксплуатируется, чаще всего, менее опасное высокотехнологичное оборудование, а во-вторых, осуществляется более жесткий контроль безопасного состояния рабочих мест и производства работ. Тем не менее, в случае возникновения аварий, они сопровождаются тяжелыми последствиями.

Контроль производства работ и устранением имеющихся нарушений осуществляются предприятиями нефтегазовой отрасли в рамках системы управления промышленной безопасностью. Однако наряду с достаточно высокой эффективностью имеется и серьезный недостаток, заключающийся в том, что мониторинг состояния промышленной безопасности ввиду отсутствия объективного критерия – количественной оценки риска на рабочих местах обычно осуществляется периодически и субъективно. Уровень безопасности будет значительно выше, если в рамках системы управления промышленной безопасностью будет проводиться количественная оценка риска, возникающего при выполнении технологического процесса.

Решению проблемы обеспечения безопасности и безаварийности посвящены исследования ведущих отечественных и зарубежных ученых: Армстронга М., Белова П.Г., Денисова Э.И., Друкера П., Измерова Н.Ф., Лапина В.А., Муртонена М., Пушенко С. Л., Роик В.Д., Рой Ж., Русака О.Н., Хенкли Э., Хруначева А.Г., Файнбурга Г.З., Хадарцева А.А. Однако, их исследования требуют уточнения и дальнейшей разработки для использования при управлении промышленной безопасностью. В них не всегда и не в полной мере учитываются весь комплекс опасностей, имеющих место на опасных производственных объектах, человеческий фактор, и отсутствует универсальная методика количественной оценки риска, возникающего при выполнении технологического процесса, недостаточно разработана организационная система управления промышленной безопасностью. В связи с этим становится актуальной разработка системы управления промышленной безопасностью с использованием в качестве критерия управления количественной оценки риска.

Проведененный анализ влияния человеческого фактора на обеспечение промышленной безопасности производственного объекта нефтегазовой отрасли показал, что более половины нештатных ситуаций на промышленных объектах происходит по вине человека, и для их профилактики необходимо разработать научно-обоснованный метод по их минимизации путем организации профессионального отбора, профессиональной подготовки и определения оптимального режима труда и отдыха.

Как известно, рациональный режим труда и отдыха обеспечивает безаварийную и безопасную работу персонала при трехсменной работе выполняющего ответственную операторскую деятельность. Наиболее эффективным способом снижения уровня аварийности и травматизма на объектах нефтегазовой отрасли является система управления промышленной безопасностью, которая регламентирует уровень безопасного производства работ и выполнение действий по устранению аварийности и травматизма. Они эффективны только в том случае, если носят системный характер (охватывают все аспекты безопасной деятельности человека и выполняются в установленной последовательности).

Формирование эффективной системы управления промышленной безопасностью (ООО «Газпром трансгаз Самара») предполагает использование ряда основополагающих принципов:

1. Приведение технологического процесса в соответствие нормативным требованиям обеспечения промышленной безопасности;
2. Применение системы проведения профессионального отбора, профессиональной подготовки и введения рационального режима труда и отдыха.

Профессиональный отбор (профотбор) позволяет установить соответствие физических и психофизиологических характеристик человека выполняемой работе. Для ряда профессий (например, диспетчер), профессиональная пригодность определяется с помощью профессиограмм, которые служат для оценки профессионально важных качеств и свойств (физических, психологических и ряда других).

В отличие от известных способов сверстки данных профессионально важных качеств сотрудников, таких как аналитическое мышление, пространственное мышление, техническое мышление, скорость мыслительных процессов и т.д., представленная модель профессиограммы (рисунок 1), которая позволяет сделать обобщенную количественную оценку полученных профессиональных характеристик человека. Обобщенная оценка профпригодности представляет собой заштрихованную область на профессиограмме, при помощи которой определяется суммарная характеристика профессионально важных качеств в относительных единицах.

1, …, n – параметры профессионально важных качеств,
характеризующие показатели профотбора

Рисунок 1 – Общий вид модели профессиограммы

 

Нормируемая профпригодность устанавливается количественно для каждого вида выполняемых работ экспериментальным путем. Ее величина сравнивается с обобщенной оценкой показателей, которая в профессиограмме является заштрихованной площадью и определяется следующим образом:

,                                                (1)

где Э – эффективность модели; С – угол между i-ым и i +1 векторами профессионально важных качеств; i = 1...n  – номер частного показателя профессионально важных качеств.

Как известно, при профессиональной подготовке персонала преследуются три взаимосвязанные задачи:

- обучить каждого руководителя, специалиста и работника методам и способам снижения профессиональных рисков;

- поддерживать полученные знания в течение всей трудовой деятельности;

- совершенствовать обучение, его организацию и методическое обеспечение в соответствии с изменениями в требованиях законодательных и нормативных правовых актов.

Учитывая специфику работ на опасных производственных объектах нефтегазовой отрасли для повышения в процессе трудовой деятельности профессионально важных качеств у работающих в системе ООО «Газпром трансгаз Самара» используются методики отдельно для специалистов и рабочих. Однако они не учитывают время, которое потребуется для формирования у сотрудников заданных показателей к определенному виду деятельности. В связи с этим возникла необходимость в разработке обобщенной методики оценки профессионально важных качеств сотрудников работающих на опасных производственных объектах нефтегазовой отрасли, которая учитывает данный аспект.

Принято, что сотрудник в полной мере обладает профессионально важными качествами для работы на опасном производственном объекте, если время, необходимое ему для достижения заданного уровня подготовки, не превышает времени, отводимого для этих целей. Таким образом, критерием оценки уровня подготовленности сотрудника является время, требуемое ему для достижения заданного уровня подготовки, по значению которого устанавливается необходимость ее продолжения. В общем же случае выражение, характеризующее профессионально важные качества как для убывающих, так и для возрастающих показателей, зависящих от времени t может быть представлено в виде:

,                                                 (2)

 

 

 

Рисунок 2 – Графическая зависимость изменения показателей,
характеризующего квалификацию от времени

 

Полученная модель используется для оценки уровня профессиональных компетенций работающего, которая позволяет достоверно определить время, необходимое для формирования начального уровня квалификации.

На следующем этапе, для снижения влияния человеческого фактора на возникновение ошибочных действий сотрудников, разработана математическая модель определения устойчивости работоспособного состояния персонала. Отдых целесообразно предоставлять в начальной стадии появления утомления у работников, чтобы предотвратить резкое её падение, т.к. именно в этот период чаще всего возникают ошибочные действия.

С целью повышения точности при физиологическом обосновании перерывов для отдыха разработана соответствующая методика, основанная на использование кривых сменной работоспособности.

                                                     (3)

Рисунок 3 – График динамики работоспособности

 

Рисунок 4 – График изменения работоспособности
с учетом факторов утомления и врабатываемости

 

Точки  являются основополагающими для формирования перерывов для отдыха. Перерывы необходимо делать во временном интервале между найденными точками.

Разработанная математическая модель рационального режима труда и отдыха способствует обеспечению безопасного и безаварийного протекания рабочего процесса на объектах нефтегазового комплекса путем определения момента наступления неустойчивой работоспособности сотрудника, учитывая функциональные обязанности, степень ответственности и график работы.

Проанализирован механизм формирования риска, возникающего при выполнении технологических процессов, разработаны методы оптимизации системы, контролирующей состояние промышленной безопасности, заключающиеся в методиках планирования контрольно-профилактической работы и оптимизации штатного состава органов контроля. Проанализированы известные модели количественной оценки риска на предмет их универсальности и возможности использования в нефтегазовой отрасли.

Риск представлен в виде модели взаимодействия двух сложных подсистем: человека и производственной среды, между которыми установлены реактивные связи. В результате функционирования системы может возникнуть отрицательный эффект – риск, в результате которого может быть нанесен ущерб человеку.

Идентификация опасностей осуществляется при проведении контролирующей деятельности. Оптимизация идентификации опасностей осуществляется за счёт повышения эффективности действий контролирующих органов, которая состоит в её планировании и оптимизации численности персонала органов контроля. Цель совершенствования безопасности проводимых работ состоит в выборе кратности контроля, т.е. в выделении объектов, подлежащих многократному контролю, с последующим устранением выявленных нарушений.

Определяемая на основании (12) требуемая численность i-ого ОК является рациональной численностью этого ОК.

Известные модели для количественной оценки риска отличаются многообразием подходов к их решению. Можно выделить три из них: синтетический (комплексный), количественный и основанный на изучении субъективных оценок, полученный в результате совмещения двух предыдущих. Большинство моделей независимо от подхода используют известные положения теории надежности. Основными параметрами, характеризующими безопасность в таких моделях, являются: вероятность появления опасной зоны (опасной ситуации); вероятность отказа в работе защитных устройств; вероятность появления человека в опасной зоне и т.п.

В результате проведенного анализа методов и моделей количественной оценки риска установлено, что для этих целей используется большое количество показателей от различных коэффициентов до экономических характеристик, что приводит к большому разнообразию методов оценки, т.к. в каждом отдельном случае риск определялся для конкретных, четко регламентированных условий.

Разработана методика оценки риска, возникающего при выполнении технологических процессов для объектов ООО «Газпром трансгаз Самара» с учетом опасностей, имеющих место при эксплуатации газопровода. Она является универсальной и учитывает рекомендации как Газпрома, так и отечественный и зарубежный опыт. Оценка является критериальной для управления промышленной безопасностью и производится с учетом возможной аварийности, выполнения различных видов работ, условий труда и используемых средств индивидуальной защиты.

где y – балльная оценка класса условий труда.

Произведена оценка риска по результатам специальной оценки условий труда в ООО «Газпром трансгаз Самара», которая позволила оценить опасности при выполнении всех видов работ.

 Для оценки риска вследствие отсутствия или несоответствия выполняемой работе средств индивидуальной защиты начисляются баллы, которые суммируются. При полном соответствии риск принимает значение единицы, максимальное значение – 25.

Предложенная математическая модель количественной оценки риска при выполнении технологических процессов является универсальной. Она адаптирована для опасных производственных объектов в нефтегазовой отрасли, так как учитывает аварийность объектов.

Рассмотрены вопросы организации управления промышленной безопасностью (СУПБ) в ООО «Газпром трансгаз Самара». Построены концептуальная и информационная модели, разработаны методика обработки информации, системы поддержки принятия решений по профилактике рисков и формирования стратегии управления, методика оптимизации организационной системы.

При организации управления используется системный подход. Первым этапом является моделирование системы, которое содержит два этапа: разрабатывается концептуальная модель, затем на её основе информационная. Первая модель организации управления промышленной безопасностью предполагает наличие элементов управления и установление взаимосвязей.

 

Для поддержки принятия управленческих решений по обеспечению безопасности используется метод системного анализа. Выявление значимости факторов при формировании управляющего воздействия произведено методом экспертных оценок с использованием способа попарных сравнений. Результаты сравнения оформляются в виде квадратной матрицы.

Оценка результатов парных сравнений  выполняется на основе шкал качественных и количественных оценок предпочтительности элементов по отношению друг к другу.

 

 

Вероятностно-статистические критерии при использовании матрицы позволяют определить наиболее эффективные стратегии действий по предотвращению аварийных ситуаций и избежать возможных потерь.

Вектор целей организационной системы управления рисками – это иерархически упорядоченная совокупность целей, которые необходимо достичь. Вектор состояния этой системы взаимосвязан с вектором целей и структурно его повторяет, но описывает фактическое положение дел. Вместе они образуют вектор ошибки управления, т.е. разность вектора целей управления и вектора состояния. Именно она и вызывает неопределенность и, как следствие, необходимость изменений в системе управления, которые необходимы для повышения её эффективности. Разработаны основные направления повышения эффективности изменений с использование - анализа, который позволяет классифицировать действенность профилактических мероприятий.