Риск техногенный

обобщенная характеристика возможности реализации опасности в техногенной сфере, определяемая через вероятность возникновения техногенной аварии или катастрофы и математическое ожидание негативных последствий от них. Количественное определение Р.т. осуществляется соответствующими методами анализа риска для основных стадий жизненного цикла объекта техносферы - проектирование, изготовление, испытания, эксплуатация, вывод из эксплуатации. При определении показателей техногенного риска используют критерии прочности, ресурса, надежности, живучести, а также данные по ущербам - людям, объектам техносферы и окружающей среде Источниками Р.т. являются отказы технических систем, ошибки операторов и персонала (человеческий фактор), опасные природные процессы. Для снижения Р.т. применяются комплексные методы - построение систем защит и барьеров для развития техногенных аварий и катастроф, проведение диагностики и мониторинга технических систем и операторов, применение сил и средств предупреждения и локализации чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

EdwART. Словарь терминов МЧС , 2010

Смотреть что такое "Риск техногенный" в других словарях:

См. Риск техногенный и экологический. EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010 …

Вероятная мера соответствующей природной опасности, установленная для определенного объекта в виде возможных потерь за определенное времяили потенциальная возможность такого протекания природных процессов, которые оказывают негативное влияние на… … Словарь черезвычайных ситуаций

- «Проблемы анализа риска» Обложка журнала Специализация: Научно практический журнал … Википедия

3.18 источник (source): Объект или деятельность с потенциальными последствиями. Примечание Применительно к безопасности источник представляет собой опасность (см. ИСО/МЭК Руководство 51). [ИСО/МЭК Руководство 73:2002, пункт 3.1.5] Источник …

ГОСТ Р 52551-2006: Системы охраны и безопасности. Термины и определения - Терминология ГОСТ Р 52551 2006: Системы охраны и безопасности. Термины и определения оригинал документа: 2.2.1 безопасность: Состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз (по… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СП 2.6.1.799-99: Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности - Терминология СП 2.6.1.799 99: Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности: 3.1. Авария радиационная проектная авария, для которой проектом определены исходные и конечные состояния радиационной обстановки и предусмотрены… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Рекомендации: Рекомендации по оценке геологического риска на территории г. Москвы - Терминология Рекомендации: Рекомендации по оценке геологического риска на территории г. Москвы: Износ физический Свойство строительного объекта и его элементов (конструкций, систем) утрачивать в процессе эксплуатации способность к выполнению… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

НРБ 99/2009: Нормы радиационной безопасности - Терминология НРБ 99/2009: Нормы радиационной безопасности: 1. Авария радиационная потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СанПиН 2.6.1.2523-09: Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009) - Терминология СанПиН 2.6.1.2523 09: Нормы радиационной безопасности (НРБ 99/2009): 1. Авария радиационная потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала) … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Р 2.2./2.6.1.1195-03: - Терминология Р 2.2./2.6.1.1195 03: : 1. Доза максимальная потенциальная максимальная индивидуальная эффективная (эквивалентная) доза облучения, которая может быть получена за календарный год при работе с источниками ионизирующих излучений в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

• , А. Г. Ветошкин , К. Р. Таранцева , Рассмотрена концепция промышленной и экологической безопасности, приведены методы анализа и оценки техногенного риска, на примерах показано применение и использование основных положений… Категория: Учебники для ВУЗов Серия: Бакалавриат Издатель: ИНФРА-М , Производитель: ИНФРА-М ,
• Техногенный риск и безопасность: Учебное пособие. Гриф МО РФ , Ветошкин Александр Григорьевич , Рассмотрена концепция промышленной и экологической безопасности, приведены методы анализа и оценки техногенного риска, на примерах показано применение и использование основных положений… Категория:

Это просто так, пусть будет, интересная и полезная информация!

Техногенный риск, экологический риск. Классификация рисков по источникам их возникновения и поражающим объектам. Оценка экологического риска на основе доступных данных. Особенности управления риском в экстремальных условиях.

Техногенный риск – выражает вероятность аварии или катастрофы при эксплуатации машин, механизмов, реализации технологических процессов, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

Экологический риск – выражает вероятность экологического бедствия, катастрофы, нарушения дальнейшего нормального функционирования и существования экологических систем и объектов в результате антропогенного вмешательства в природную среду или стихийного бедствия. Нежелательные события экологического риска могут проявиться как в зонах вмешательства, так и за их пределами.Экологические риски классифицируются и характеризуются по следующим видам:

Индивидуальный. Объектом этого экологического риска является непосредственно человек. Он же, вернее его источники жизнедеятельности и являются источником риска. В результате этого экологического риска человеку могут быть нанесены травмы, человек может заболеть, причинена инвалидность или смерть.

Технический. Объектом такого риска являются различные технические объекты и системы. Несовершенство техники и нарушения правил эксплуатации таких объектов могут привести к авариям, взрывам и катастрофам.

Экологический. Экологические системы так же могут быть объектом экологического риска. Его источником может стать вмешательство человека в условия природной среды данной местности или региона в целом.

Социальный экологический риск имеет своим объектом устоявшуюся социальную группу. Его источником может стать чрезвычайная ситуация и снижение качества жизни. В результате в социальной группе могут произойти следующие нежелателдьные события – групповые травмы, заболевания, рост сметронсти.

Экономический . Материальные ресурсы так же могут стать объектом экологического риска. Это может произойти в результате повышенной опасности производства или неблагоприятные условия природной среды для его организации. Этот экологический риск оценивает возможность увеличения затрат на безопасность и возможный экологический ущерб от недостаточной защищенности.

Классификация рисков по источникам их возникновения и поражающим объектам :

По источникам воздействия различают риски:

1. природные (природа, включая космос);

2. техногенные (техносфера);

3. социальные (общество, биосфера);

4. политические (государство, мировое сообщество);

5. экономические (экономика, бизнес).

По поражающим объектам вид риска:

1. Индивидуальный (человек, его здоровье) - снижение работоспособности, заболевание, травма, летальный исход);

2. Социальный (общество, население) – социальные потери;

3. Технический (объекты техносферы) - повреждение, разрушение, прекращение функционирования;

4. Экономический (организации, их финансовое состояние) - потери имущества, капитала, выпускаемой продукции, ожидаемой выгоды;

5. Стратегический (государство, его стабильное функционирование) - вред жизненно важным интересам личности, общества, государства

6. Экологический (ОПС) - загрязнение воды, воздуха, почвы, разрушение экологических объектов и систем, причиняющие вред нынешнему поколению людей и подрывающие основы для развития будущих поколений.

Оценка экологического риска на основе доступных данных:

Оценка экологического риска - это научное исследование, в котором факты и научный прогноз используются для оценки потенциально вредного воздействия на окружающую среду различных загрязняющих веществ и явлений. Оценка включает в себя распознавание, измерение и характеристику угроз состоянию окружающей среды, здоровью и жизни людей. При этом выявляются факторы, значения которых превышают нормативные уровни.

Существуют 4 подхода к оценке риска:

1. Инженерный – опирается на статистику поломок и аварий, на вероятностный анализ безопасностей: построение и расчет деревьев событий и деревьев отказов. С помощью первых предсказывают, во что может развиться отказ техники, а деревья отказов, наоборот, помогают проследить все причины, способствующие вызвать какие-то нежелательные явления. Когда деревья построены, рассчитывается вероятность реализации каждого из сценариев (каждой ветви), а затем – общая вероятность аварии на объекте.

2. Модельный – построение моделей воздействия вредных факторов на человека и ОС. Эти модели могут описывать как последствия обычной работы предприятий, так и ущерб от аварий на них.

Эти 2 подхода основаны на расчетах, однако для таких расчетов не всегда хватает надежных исходных данных. В этом случае приемлем 3 и 4 подход:

3. Экспертный – вероятности различных событий, связи между ними и последствия аварий определяют не вычислениями, а опросом опытных экспертов.

4. Социологический – исследуется отношение населения к различным видам риска, например с помощью социологических опросов.

Особенности управления риском в экстремальных условиях:

Управленческая деятельность в экстремальных ситуациях предполагает преодоление ряда трудностей. Во-первых, социальная, экологическая и любая другая самоорганизующаяся система, попадая в экстремальную ситуацию, неизбежно сталкивается с дефицитом управленческого потенциала, во-вторых, для эффективного управления системой и ее компонентами в экстремальной ситуации необходимы дополнительные, зачастую весьма значительные, ресурсы – материальные, финансовые, людские и т.п., а их в таких условиях катастрофически не хватает.

Первая особенность в управлении в экстремальных условиях (ЧС): осознание и предупреждение опасности. Опасность, исходящая от крупных технических объектов, во многих случаях недооценивается, что снижает эффектив­ность предаварийной управленческой деятельности (пример - «Титаник», «ЧАЭС»). Вторая особенность : небрежность персонала (ошибки и нарушения) обслуживающего слож­ные технологические системы. Третья особенность: почти полное неведение большинства населения, попадающего в экстремальные ситуации.

Одним из существенных направлений в процессе оптимизации управленческой деятельности в экс­тремальных ситуациях становится резкое снижение пресса секретности вокруг промышленных объектов, а также связанное с этим разъяснение окружающему населению степени реального риска от их эксплуатации и обучение основным приемам по­ведения в случае возникновения опасности, поскольку только активно действующие люди способны преодолеть в возможно короткие сроки негативные послед­ствия экстремальной ситуации. Эффективное управленческое действие в экстремальных ситуациях возможно только в тех случаях, когда оно базируется на оперативной, достоверной и прав­дивой информации о масштабах, угрозах и последствиях чрезвычайных обстоятельств, в которых оказались люди в результате возникновения такой ситуации.

Методы снижения экологического риска от загрязнения окружающей среды. Размещение промышленных объектов. Методы очистки атмосферы, водных объектов. Твердые отходы и их переработка. Ресурсосбережение и комплексное использование сырья.

Размещение промышленных объектов:

Промышленные предприятия размещают на основе схем или проектов районной планировки, что позволяет обоснованно осуществлять выбор площадки для строительства с учетом населенных мест и промышленных районов. При размещении промышленных предприятий учитывают связи с другими предприятиями. Строительство промобъектов не допускается на территориях, где имеются полезные ископаемые, шахты, расположены памятники культуры и архитектуры, а также ООПТ.

Между зданиями должны соблюдаться расстояния, называемые разрывами, минимально допустимые величины которых определяются санитарными и противопожарными нормами. Для передвижения рабочих и служащих по территории промышленного предприятия создают сеть пешеходных и транспортных путей, обеспечивающую безопасность и удобство движения людей и транспорта.

Озеленение очищает воздух и имеет большое оздоровительное значение, а также защищает от ветров и городского шума. Площадь озеленения должна составлять не менее 40% территории микрорайона. В целях предотвращения загрязнения территорий жилых зон, а также для нейтрализации вредных воздействий производственных объектов устанавлива­ются санитарно-защитные зоны со специальным режимом вокруг промышлен­ных предприятий для отделения их от жилых районов (от 50 до 1000 м в зави­симости от класса вредности промышленного объекта) с обязательным поясом зеленых насаждений.

Методы очистки атмосферы:

Методы очистки отпылевых выбросов :

по способу улавливаний пыли аппараты бывают сухой (циклоны, пылеосадительные камеры – под действием инерционных сил и F т), мокрой (скрубберы – путем промывки), фильтрационной (фильтры), и электрофильтрационной очистки (электрофильтры – под действием эл./статических сил).

Существующие методы очистки можно разделить на две группы: некаталитические (абсорбционные и адсорбционные) и каталитические (с использованием катализаторов).

Очистка газов от СО 2 :

а) Абсорбция водой. Простой и дешевый способ, однако эффективность очистки мала, так как максимальная поглотительная способность воды – 8 кгСО 2 на 100 кг воды.

б) Поглощение растворами этанол-аминов (NH 2 -СН 2 -СН 2 -ОН).

в) Холодный метанол (СН 3 ОН) является хорошим поглотителем СО 2 при -35°С.

г) Очистка цеолитами - используются молекулярные сита типа СаО.

Очистка газов от СО:

а) Дожигание на Pt/Pd катализаторе: 2СО + О 2 → 2СО 2 .

б) Конверсия (адсорбционный метод): СО + Н 2 О → СО 2 + H 2 .

Очистка газов от SO 2 :

А) Метод нейтрализации:

а) известковый метод - основан на поглощении SO 2 раствором соды или извести.

б) содовый – в качестве абсорбента используют раствор соды (Na 2 CO 3).

в) магнизитовый – использование абсорбента MgO.

г) цинковый – поглощение суспензии цинком (ZnO).

д) аммиачные методы - основаны на взаимодействии SO 2 с водным раствором сульфита аммония. Образовавшийся бисульфит легко разлагается кислотой.

Б) Каталитические методы: основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные на поверхности катализаторов: пиролюзитный метод - окисление SO 2 кислородом в жидкой фазе в присутствии катализатора - пиролюзита (МnО 2); метод может использоваться для получения серной кислоты.

Очистка от соединений азота:

NH 3 и амины поглощаются водой, но т.к. на раствор сильно влияет температура, на практике используется 2-х стадийная очистка газов. На 1-й стадии газы охлаждаются до t 0 =30-50 0 C, затем промывают в водяном скруббере. Следы аминов эффективно удаляются активир.углем.

Выделяют окислительные методы:

а) Окисление озоном в жидкой фазе: NO+O 3 +Н 2 О=НNО 3 .

б) Окисление кислородом при высокой температуре: NO+О 2 =NО 2 .

Очистка от хлора:

Применение щелочного раствора Cа(ОН) 2 +Сl 2 =СаСl 2 +Са(СlО) 2 +Н 2 О

НСl поглощают водой, либо каталитически превращают в хлор.

Дезодорация:

Чаще для нее применяется адсорбция активир. углем . Если в газах присутствуют ароматические углеводороды, то во избежание образования копоти в систему вводят пар или О 2 .

Методы очистки водных объектов:

Делят на деструктивные – сводятся к разрушению загрязняющих веществ путем их окисления или восстановления. Образующиеся при этом продукты распада удаляются из воды виде осадков или остаются в форме растворимых минеральных солей (парофазное, каталитическое окисление, электрохимическая очистка и др.) Регенеративные – позволяют извлекать из воды загрязняющие вещества, иногда ценные.

А) Очистка от взвешенных частиц:

Крупные частицы, размером более 15-20 мм задерживают методом процеживания. На пути движения сточных вод устанавливают разнообразные решетки, сетки, сита. После процеживания сточная вода попадает в песколовки для отделения более мелких примесей под действием силы тяжести или центробежной силы. Осадок с помощью скребков смещается в бункеры. Для выделения более мелких взвесей используется метод отстаивания (удаляет до 80-90% взвеш-х веществ).

Б) Физико-химические м/ды:

Для удаления из сточных вод тонкодисперстных нерастворимых взвесей применяют флотацию: основан на различной смачиваемости частиц. В резервуар с очищаемой водой снизу подают воздух, пузырьки которого адсорбируются на поверхности частиц извлекаемого в-ва и выносят его на поверхность. Для усиления флотационного эффекта добавляют ПАВы. Степень очистки до 98%.

Метод адсорбции:

Очищаемую воду пропускают через фильтр, загруженный сорбентом, или добавляют в нее измельченный фильтр (гранулированный или порошкообразный активированный уголь). Эффективность очистки до 95%.

Ионно-обменная очистка :

Использование ионитов – глиняные породы, обладающие развитой структурой с микропорами различных размеров. Используют при обесцвечивании воды, удалении неорганических примесей, хлор-органики, пестицидов и ПАВ.

Метод экстракции:

Очистка сточных вод от фенолов, масел, органических кислот. В качестве экстрагентов применяется бензол, сероуглерод, 4-х хлористый углерод.

В) Химические методы очистки:

Коагуляция:

Процесс укрупнения дисперсных частиц и объединение их в агрегаты под влиянием физ. или хим. процессов, протекающих в растворе или под влиянием внесенных в раствор в-вв коагулянтов (соли Fe, Al). Для коагулянтов применяются в-ва, обладающие высокими адсорбционными свойствами (глина, зола).

Флокулция:

Процесс агрегации взвешенных в-вв при добавлении в сточные воды ВМС. Он позволяет снизить дозы коагулянтов и ускорить процесс сточных вод. Флокуляцию проводят для интенсификации процесса образования хлопьев Al(OH) 3 и Fe(OH) 3 . И увеличивают скорость их осаждения.

Г) Биологические методы очистки:

Применяются для обработки стоков, содержащих органические в-ва в растворенном и тонкодисперсном виде.

Аэробный метод:

Основан на использовании аэробных групп микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и темп-ра 20-40 0 . Аэробные процессы протекают в аэротенках (наполненных активным илом) и биофильтрах (сооружения с сыпучим материалом, на котором перед пуском вод создается активная биопленка, состоящая из микроорганизмов, водорослей, личинок насекомых). Эффективность очистки до 80%.

Биохимическая очистка вод в естественных условиях:

Протекает в почве или воде с участием естественных процессов. Почвенная очистка протекает на земледельных полях орошения, совмещенная с возделыванием с/х культур или без них (последнее- поля фильтрации). Биопруды – в них аэробная оксидация является процессом минерализации органики под действием бактерий, живущих в воде.

Твердые отходы и их переработка:

Отходы производства и потребления – остатки сырья, материалов и полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшихся в процессе производства и потребления, а также продукция, которая утратила свои потребительские свойства.

Переработка отходов – технологическая операция или их совокупность, в результате которых из отходов производства 1 или несколько видов товарной продукции.

Методы переработки отходов разделяют на 2 группы: ликвидационные (свалки, полигоны) и методы, позволяющие полностью или частично использовать вторичные ресурсы .

Для переработки ТБО (твердые бытовые отходы) применяют:

1) Сжигание в печах при высокой температуре:

При сжигании образуется большое количество золы и газообразных соединений, в т.ч. токсичных, поэтому мусоросжигательные печи должны быть оснащены системой газопылевой очистки. Такие заводы рентабельны, если они попутно вырабатывают пар и электроэнергию.

2) Компостирование – получение органических удобрений при разложении растительных и животных остатков микроорганизмами. Для их приготовления используют навоз, помет птиц и ТБО. Наиболее совершенным считается процесс непрерывного компостирования во вращающемся барабане. Процесс протекает с выделением тепла, вследствие чего ТБО измельчивается до частиц 1-2-мм.

3) Пиролиз – процесс термического разложения отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива как с участием кислорода, так и без него.

Ресурсосбережение и комплексное использование сырья:

Речь пойдет о малоотходном и безотходном производстве (БОТ). БОТ – это такое производство, результаты которого при воздействии на ОС не превышают уровня допустимого сан-гиг. нормами. При этом по техническим, экономическим и организационным причинам часть сырья и материалов может переходить в отходы и направляться на длительное хранение или захоронение.

Безотходные технологии затрагивают не только производственный процесс, но и конечную продукцию, которая должна характеризоваться:

а) долгим сроком службы изделия и возможностью многократного использования;

б) простотой ремонта;

в) легкостью возвращения в производственный цикл или переведене в экологически безвредную форму.

Схема БОТ: спрос готовый продукт сырье.

Препятствия для организации БОТ: затраты энергии, износ материалов, их рассеивание в ОС.

Радикальны средства уменьшения количества отходов:

1. Создание новых и совершенно действующих технологий и схем (исп-е энергосбер. ламп);

2. Создание замкнутых газо- и водооборотных циклов;

3. Кооперирование предприятий, создание территориально производственных комплексов (ТПК), когда отходы одного предприятие являются сырьем для другого.

1.Цель, задачи, структура и содержание курса «Техногенные системы и экологический риск»

Понятие «Техногенный» означает возникший в результате технической и технологической деятельности людей, которая по смыслу не может быть бесцельной и бессистемной. В то же время техногенные системы представляют опасность для человека. Мера опасности выражается в степени риска. Слово «риск» обозначает возможную опасность либо действие наугад в надежде на удачный исход. В настоящее время, в большинстве случаев, под риском понимается - возможная опасность потерь, связанных со спецификой тех или иных явлений природы и видов деятельности человеческого общества. Бесчисленному множеству техногенных систем соответствует бесчисленное множество разновидностей риска. На урбанизированных территориях противоречия между потребностями человеческого общества и природной средой особенно обостряются, что приводит к возникновению и увеличению экологического риска, обусловленного как хроническим ухудшением состояния и качества окружающей среды, так и острыми разрушительными для

нее последствиями. Экологический риск может быть связан с любой технической системой и служит количественной мерой экологической безопасности жизненно важных интересов людей, поэтому задача оценки и управления таким риском во всем мире рассматривается как одна из

наиболее важных составляющих проблемы устойчивого развития.

Потенциальную опасность для человека представляют все природно-антропогенные системы, где циркулируют потоки энергии и перераспределяются активные химические и биологические компоненты, а также возникают такие изменения в составе и строении окружающей среды, которые способны угрожать жизни и здоровью людей. Поэтому любые виды хозяйственной деятельности должны иметь установленные федеральными и региональными законами

экологические обоснования, цель которых - доказать допустимость воздействий в рамках действующих нормативных экологических ограничений для качества основных компонентов окружающей среды, обеспечить предупреждение ЧС и минимизацию их последствий, создать условия для безопасного функционирования технических систем и сохранения здоровья людей. Теоретические основы курса «Техногенные системы и экологический риск» опираются на положения теории экологической безопасности, фундаментальными составляющими которой являются, наряду с теорией риска, устойчивость экосистем различного уровня иерархической организации, их индикаторный отклик на природно-климатические и антропогенные воздействия и закономерности восстановления биоты при компенсации угнетающих факторов или при снятии нагрузок. Немалое место занимают идентификация вредных воздействий, вопросы мониторинга и экологического нормирования.

Цель курса - формирование представлений о принципах создания, функционирования и безопасного развития главных разновидностей техногенных систем, их взаимодействия с природными геосистемами, величине и последствиях антропогенного воздействия на окружающую среду, усвоение приемов и методов количественного риск- анализа возможных негативных последствий как от систематических воздействий техногенных систем, так и воздействий, связанных с аварийными ситуациями.

В курсе дается представление об окружающей среде, изменяющейся под влиянием природных и антропогенных факторов, как систематического характера, так и при аварийных и катастрофических экстремальных их проявлениях. Оценка экологического риска раскрывается как методология количественного определения разнородных опасностей и основа прогнозирования опасного развития и принятия решений. Рассматриваются нормативно-организационные,

технологические и экономические методы обеспечения безопасности человека и окружающей среды.

Задачами освоения дисциплины являются:

 понимание о том, что мир техногенных опасностей познаваем и что у человека есть достаточно средств и способов защиты от них;

 ознакомление с уровнями допустимых воздействий, негативных факторов на человека и окружающую среду, научить оценивать негативные воздействия и последствия, возникающие при нарушении нормативных требований;

 понимание того, что анализ экологического риска должен охватывать все этапы – от создания до «захоронения» исчерпавшей себя технологии вплоть до устранения вредных последствий ее использования;

 обучение методам идентификации опасности антропогенного происхождения, методам качественного и количественного оценивания экологического риска, приемам анализа всей доступной и достоверной информации и сопоставления различных точек зрения в процессе принятия решений;

 ознакомление с методами прогнозирования развития и оценки последствий аварийных и чрезвычайных ситуаций;

 вооружение знаниями для принятия мер по ликвидации последствий аварий, катастроф.

Надежность и риски

5.1. Определение понятия «риск»

Отказ технической системы неизбежно ведет к потерям: производство останавливается или сокращается, отказавшая система требует ремонта, а последствия аварий ликвидации. Кроме того, эксплуатация техники может оказывать негативное влияние на окружающую среду и людей. Безопасность эксплуатации техники стала одной из актуальных проблем человека.

Риск является неизбежным атрибутом эксплуатации техники. Он является одним из важнейших показателей безопасности. Риск, возникающий в результате отказов техники, называется техногенным.

Отказы техники приводят к потерям. Вид и размеры потерь зависят от вида и условий отказа. Например, отказ двигателя самолета на стоянке и в полете приводит к совершенно разным потерям. Потери, как и отказы, являются случайными событиями, а размер потерь – случайной величиной.

Риском называется возможность потерь вследствие внутренних аномалий в системе или аномалий среды.

Техногенным риском называется возможность потерь из-за отказов техники.

Риск можно рассматривать как вероятность некоторых неблагоприятных событий, но чаще под риском понимают оценку ожидаемого вреда (потерь) от неблагоприятных событий. В большинстве случаев риск оценивается денежными единицами, хотя могут быть и иные случаи. Например, при эксплуатации АЭС риск может оцениваться как количество радиоактивных веществ, которые могут покинуть пределы реактора.

Оценка техногенного риска. Кумулятивный техногенный риск

Пусть p – вероятность некоторого неблагоприятного события, например отказ системы, а c – величина потерь, возникающих в результате отказа. Тогда средние потери или средний риск вечисляется по формуле:

Теперь рассмотрим систему, которая может принимать состояния, пронумерованные от одного до m. Эти состояния разбиваются на два непересекающихся подмножества: - множество благоприятных состояний, и - множество неблагоприятных состояний.

Пусть - вероятность пребывания системы в j-ом состоянии, - величина потерь при попадании в это состояния. Будем предполагать, что величина не зависит от конкретного перехода, через который система попала в неблагоприятное состояние.

На рисунке благоприятным состояниям соответствуют круги, неблагоприятным – квадраты. По формуле полной вероятности получим выражение для среднего техногенного риска системы на заданный момент времени.

Рассмотрим применение этой формулы на примере невосстанавливаемой нерезервируемой системы из двух элементов. Граф состояний этой системы будет выглядеть следующим образом:

Вероятность нахождения в состояниях 1 и 2 будет равна:

Риск будет равен

Из этой формулы видно, риск возрастая со временем от нуля до максимального (достигаемого при времени, стремящемся к бесконечности) . Предположим, что существует некий размер риска , выше которого мы можем позволять себе использовать техническую систему. Найдем максимальное допустимое время использования системы:

Данный подход подходит для описания риска в невосстанавливаемых системах, где система не может выйти из отказового состоянияния и потери не накапливаются во времени. Если же система восстанавливаемая, то после отказа она может быть восстановлена, а потом снова перейти в неблагоприятное состояние. В результате суммарный риск системы будет накапливаться с течением времени. Такой риск будем называть кумулятивным или риском с накоплением.

Вспомним связь между вероятностью нахождения системы в состоянии, и средним количеством переходов, выражаемую формулой .

Среднее число переходов из состояния i в состояние j. Потери могут возникать, если система переход из благоприятного состояния в неблагоприятное или из одного неблагоприятного состояния в другое. Обозначим через потери, возникающие при каждом таком переходе. Средние потери, которые мы понесем в результате действия переда будут равны:

Тогда средние суммарные потери вычисляются по следующей формуле:

В частном случае, когда функционирование системы описывается марковским случайным процессом:

В качестве примера возмем всю ту же нерезервируемую систему, но теперь предположим, что она восстанавливаемая:

Результаты расчета вероятностей неблагоприятных (отказовых) состояний и риска приведены на следующих графиках.

Полезность системы

Любая созданная человеком система должна обеспечивать некоторый эффект (выигрыш) от своего функционирования, т.е. должна быть полезной. Польза от использования техники может иметь разный характер и измеряться в разных единицах. Часто рассматривают экономический эффект от использования системы и выигрыш измеряется в денежных единицах.

Полезность технической системы во время её эксплуатации может оцениваться величиной «выигрыша» W(t), который приносит система за время t. Общий выигрыш системы складывается из выигрыша пребывания системы в состояниях выигрыша и из выигрыша, который получается вследствие мгновенных переходов из состояния в состояние.

Обозначим через выигрыш, получаемый в единицу времени от пребывания системы в i-ом состоянии. Если i-ое состояние является отказовым, то будет отрицательной величиной и можно рассматривать его как штраф за ремонт, простой и т.п.

В процессе жизнедеятельности человека постоянно сопровождают опасности. Опасность может возникнуть в среде обитания человека или в самом человеке.

Важнейшим показателем опасности является риск.

Риск представляет собой вероятность наступления опасности с конкретными последствиями и неопределенной величиной ущерба. Например, существует риск заболевания, риск получения травмы, риск проживания в сейсмически опасной зоне, риск попадания в ДТП.

В настоящее время значительно возросла агрессивность среды обитания людей. Несмотря на достижения научно-технического прогресса, совершенствование технологии в производственных процессах, способствующие повышению безопасности, возникают новые виды опасностей, которые по своим последствиям превосходят ранее существовавшие. Это обусловлено:

· структурными и технологическими сдвигами в экономике, связанными с развитием принципиально новых производств, распространением микроэлектроники, робототехники, освоением космического пространства и др.;

· ростом потребления всех видов энергии и природных ресурсов (их труднее добывать и транспортировать; приходится переходить на альтернативные виды ресурсов – водородное топливо);

· глобальными изменениями природной среды (потепление климата, образование «озоновых дыр» в атмосфере);

· увеличением концентрации и возникновением новых загрязнителей окружающей среды, в частности высокотоксичных химических соединений, мутагенных и канцерогенных органических веществ и др.;

· возрастанием информационного давления на психику человека, приводящего к распространению большого числа психических расстройств;

· появлением новых заболеваний (наркомания, СПИД, атипичная пневмония, птичий грипп и др.);

· усилением военного противостояния в локальных и межнациональных конфликтах и обострением криминогенной обстановки.

В России на уровень риска гибели человека оказывают существенное влияние следующие обстоятельства:

1) около 70 % территории страны находится в условиях холодного климата – в районах Сибири и Севера. При этом показатели надежности и безопасности в природной и техногенной сферах снижаются в 2…3,5 раза, а затраты на восстановительные работы увеличиваются в еще большей степени. Ущерб от аварий и катастроф возрастает вследствие систематических наводнений и землетрясений.

2) произошла смена социально-политической и экономической системы. Это вызвало общее снижение научно-технического потенциала России в опасных областях деятельности, привело к старению основных фондов из-за отсутствия средств на их обновление и модернизацию в соответствии с новыми критериями природно-техногенной безопасности. Были разрушены традиционные системы мониторинга и защиты от опасных природных процессов и техногенных угроз. Возникающие и реализующиеся новые угрозы безопасности России становятся постоянно действующими факторами жизни человека, общества и государства.

Повсеместно в мире в результате эволюции среды обитания увеличиваются масштабы и количество рисков как в природной, так и в техногенной и в социальной сферах. Причём, риск гибели в различных сферах жизнедеятельности человека в развитых странах составляет:

Природная сфера............................ 10-5

Техногенная сфера.......................... 10-3

Социальная сфера........................... 10-4

Риски в природной сфере связаны с действием сил природы. Особенно опасны стихийные бедствия и природные катаклизмы, проявляющиеся в больших масштабах.

В природной сфере потенциальные опасности для человека сопряжены с медленно протекающими (на протяжении миллионов и миллиардов лет) процессами на Земле и в космосе, приводящими к глобальным изменениям состояния земной поверхности, Мирового океана и климата на Земле.

Дополнительно к этому возникают планетарные природные катастрофы, обусловленные изменениями солнечной активности, прохождениями планет через астероидные и метеоритные пояса с возможными их столкновениями.

Такие процессы земного и космического характера приводят к кардинальным изменениям условий жизни на Земле. Степень защищенности человечества от общепланетарных природных катастроф чрезвычайно мала, и вероятность уничтожения жизни на Земле, если такая катастрофа произойдет, приближается к 100 %. Общепланетарные природные катастрофы могут возникать с вероятностью 10 -6 …10 -9 в год.

Наряду с общепланетарными природными катастрофами могут возникать природные катастрофы, затрагивающие отдельные страны (землетрясения, извержения вулканов, цунами, ураганы). Необратимый ущерб живому при этих катастрофах наносится на ограниченных территориях. Риск уничтожения жизни на 1…2 порядка меньше, чем при общепланетарных природных катастрофах.

Значительное возрастание рисков в природной сфере произошло в последнее столетие из-за участившихся землетрясений, наводнений, селей, цунами и др., что обусловлено изменением климата в результате человеческой деятельности. Это привело к глобальным экологическим проблемам, таким как парниковый эффект (глобальное потепление), подъем уровня Мирового океана, возникновение озоновых дыр, радиоактивное загрязнение ОС, сокращение биоразнообразия на планете.

Группа факторов опасности, относящихся к природной сфере (экологических факторов), характеризует неблагоприятное воздействие природной среды на человека и все другие живые организмы. Опасностям в природе подвергается любой человек: сельский житель, горожанин, выезжающий за город на отдых, турист, геолог, моряк и т. д. Но наибольшая степень воздействия факторов опасности приходится на людей, профессия которых непосредственно связана с длительным пребыванием на открытом воздухе.

К факторам опасности природного происхождения относятся климатические, почвенные, геоморфологические и биотические.

Климатические факторы опасности зависят от поступления солнечной радиации на поверхность Земли, циркуляции воздушных масс, способствующих переносу загрязняющих веществ в атмосфере, колебаний атмосферного давления, распределения тепла и влаги, вызывающих резкие похолодания и наступления жары, засухи, ливни, наводнения и пр.

Почвенные факторы опасности определяются особенностями различных типов почв, возможностями возникновения эрозии, оврагообразования. Разрушение почвы может создавать угрозу для сельского хозяйства, путей сообщения, водопользования, жилых и производственных объектов и т. д.

Геоморфологические факторы опасности вызваны особенностями строения геологических структур недр Земли, рельефом, предрасположенностью к землетрясениям, вулканической деятельности, оползням, селям и проч.

В техногенной сфере реальные угрозы для человека (пожары, взрывы, обрушения) стали значительными только в последние столетия, когда началось активное строительство городов, плотин, дорог и т. д. Особенно резко риск летального исхода при техногенных катастрофах возрос в последние десятилетия. В настоящее время риск гибели для людей в техногенной сфере стал сопоставимым с риском гибели людей при всех видах природных катастроф и даже превосходит его.

Источником рисков в техногенной сфере, т. е. техногенных рисков является производство любого рода. Технический прогресс порождает новые технические решения и технологии, одновременно увеличивая количество опасностей для здоровья и жизни людей. Технические системы не обладают абсолютной надежностью, поэтому довольно часто возникают техногенные аварии и катастрофы, наносящие большой ущерб обществу. Техногенные катастрофы характеризуются исключительно высокой степенью усиления воздействия факторов, поражающих население и окружающую среду в моменты возникновения и развития катастроф. Время непосредственного воздействия поражающих факторов может составлять доли секунд и часы, а негативные последствия могут проявляться сотни и тысячи лет.

К факторам опасности в техногенной сфере относятся технические, технологические и организационные.

Технические факторы опасности связаны с уровнем надежности и степенью совершенства машин, механизмов и оборудования. Уровень надежности будет ниже, а степень опасности - выше, если оборудование устаревшее и имеет высокий износ. Это может вызвать аварии на производстве с тяжелыми последствиями.

Технологические факторы опасности возникают при использовании технологий с повышенным уровнем риска, нарушении последовательности выполнения операций, несоответствии действующей технологии работ нормативным показателям, увеличении нагрузки сверх допустимых значений, отклонении режимов проведения технического обслуживания и ремонта от регламента и низкой квалификации исполнителей.

Организационные факторы опасности характеризуют структуру производственных взаимосвязей, систему правил и условий выполнения работ. При организации проведения работ без учета техники безопасности и правил охраны труда опасность для персонала существенно возрастает.

До настоящего времени в отечественных исследованиях риск как научная категория рассматривался только применительно к техногенной сфере.

Особое положение среди негативных факторов среды обитания людей занимают социальные факторы, зависящие от общественных отношений людей и выражающиеся в виде конфликтов национального и международного масштаба, травмирования психики людей из-за кризисных явлений на государственном уровне, стрессовых ситуаций, резких скачков психических заболеваний и повышенной смертности.

В социальной сфере риск гибели людей также значительно увеличился в современных условиях. Это обусловлено сложившейся в ряде стран мира ситуацией, характеризующейся возросшей криминализацией общества, коррупцией, некомпетентностью властных структур, снижением доверия к власти, снижением уровня жизни людей, духовным кризисом в обществе, ростом преступности, распространением алкоголизма и наркомании, особенно среди молодежи, обострением демографической ситуации.

К факторам опасности в социальной сфере относятся государственно-правовые, этно-социальные, информационные, психологические.

Государственно - правовые факторы опасности обусловлены отсутствием или недостаточной проработанностью законодательно-правовой базы, общеобязательных норм поведения, установленных или санкционированных государством, а также слабой государственной гарантией охраны правопорядка. Это приводит к росту противоправных действий, преступности и криминализации общества, выступлениям определенных групп общества в защиту своих прав, локальным военным конфликтам.

Этно - социальные факторы опасности зависят от особенностей быта, нравов, культуры, религии исторически сложившейся этнической общности людей. Недостаточное внимание, притеснения, ограничения в проживании и деятельности отдельных народностей, наций могут способствовать возникновению межнациональных столкновений, которые представляют опасность не только для жизни отдельных людей, но и целостности государства.

Информационные факторы опасности определяются чрезмерной информационной насыщенностью, информатизацией общества, психологическими закономерностями создания, передачи и восприятия информации, а также эффектами, вызываемыми в обществе в результате ее распространения. Этот фактор опасности стал проявлять себя особенно сильно в настоящее время, когда средства массовой информации достигли высокого совершенства.

Психологические факторы опасности проявляются в нарушениях правил поведения и деятельности людей, а также их психологических характеристик. Появление психически неуравновешенных людей, маньяков, сект, социально ориентированных групп людей потенциально опасно для жизнедеятельности общества.

Перечисленные выше факторы опасности представляют собой условия объективного присутствия опасностей различного рода. Установлено существование более 100 разных опасностей. Они могут проявляться в комбинациях друг с другом, при этом их совместное воздействие усиливается.

Наличие природных, техногенных и социальных рисков порождает необходимость разработки мер обеспечения безопасности в единой системе «Природа – человек – общество», являющейся основой существования жизни на Земле.

Признано, что человечеству суждено жить в условиях риска, поэтому управление рисками становится одной из актуальных и сложных проблем.

Исследования причин возникновения рисковых ситуаций и последствий их реализации способствуют выработке защитных мероприятий и организации управления безопасностью жизнедеятельности.

Управление безопасностью и устойчивостью функционирования жизнедеятельности системы зависит от глубины прогноза социально-экономических последствий опасных ситуаций с оценкой степени риска, от своевременного планирования и осуществления предупредительных и защитных мероприятий.

Источники техногенных рисков

К настоящему времени сложилась достаточно проработанное направление в теории рисков, связанное с оценкой и управлением так называемыми техногенными рисками. Этот вид рисков связан с опасностями, существующими при строительстве, эксплуатации технических систем различной сложности. Различают технические устройства и технические системы.

Последние представляют собой системы различной сложности, состоящие из технических устройств и операторов, объединенных жесткой или гибкой структурой, правилами функционирования. В пределах технических систем осуществляется целенаправленный обмен веществом, энергией, информацией. Цель функционирования технических систем определена заранее.

Функциональная схема технической системы всегда направлена на реализацию поставленной цели и сопутствующих задач. Важной особенностью современных технических систем является их «включенность» в экономику. Помимо технических целей существуют и экономические цели функционирования таких систем. Зачастую в современных условиях технические цели существования этих систем являются подчиненными экономическим целям и сверхцелям.

В любом случае, функционирование технической системы требует материального и финансового обеспечения. Этим технические системы отличаются от природных экосистем, которые способны функционировать самостоятельно, без финансового и материально-технического обеспечения. Вместе с тем, экономическая «подчиненность» современных технических систем экономическим, финансовым и материально-техническим условиям оказалась практически вне поля зрения специалистов по техногенным рискам

Практически все технические устройства и технические системы вписаны в окружающую среду и взаимодействуют с ней, обмениваясь веществом, энергией и информацией. Для большинства сложных и сверхсложных технических систем подобный обмен с окружающей природной средой настолько велик, что оказывает на нее существенное влияние и вызывает в ней адаптивные изменения. Эти изменения могут затрагивать и окружающие экосистемы различного масштаба. В этом случае принято говорить о техноэкосистемах. Существование техноэкосистем различного масштаба также является результатом экономической деятельности человечества

Опасности для человека, связанные с различными техническими устройствами, появились с момента создания и использования этих устройств. Опасности связаны, в первую очередь, с неправильным функционированием этих устройств или неправильным их использованием. Последние опасности связывают с так называемыми ошибками операторов

Роль техногенных рисков весьма велика. В первую очередь их последствия проявляются в самой технической сфере. Ущербы в этом случае связаны с разрушением технических объектов, гибелью и травмами персонала, упущенной выгодой, штрафами, необходимостью ликвидации последствий в технической сфере и восстановительными работами.

Вместе с тем, очевидно, что последствия от этих рисков могут проявляться не только в самой технической сфере. Техногенные риски являются источником опасности для третьих лиц, угрожая им утратой имущества, жизни и здоровья, иными видами ущербов. Часто с ними связаны и экологические, и энвиронментальные риски, поскольку техногенные опасности вызывают появление специфических экологических и энвиронментальных опасностей.

Например, в результате техногенной аварии могут наблюдаться выбросы токсических химических веществ в атмосферу, гидросферу и литосферу. Можно сказать, что генерирование техногенных опасностей для природы и является отличительной чертой человечества как вида живых организмов. Только с человечеством связаны специфические экологические и энвиронментальные риски, обусловленные его технической деятельностью в колоссальных объемах.

Без оценки и управления техногенными рисками невозможно полноценное управление экологическими и энвиронментальными рисками в различных масштабах. Эти масштабы находятся в пределах от индивидуальных до глобальных рисков, влияющих на экономическую деятельность и существование человечества в современном виде в масштабах планеты

В свою очередь, природа также оказывает свое опасное влияние на технические системы. Природные явления являются источниками соответствующих опасностей для технических систем. Некоторые природные явления влияют на правильность функционирования технических систем и могут приводить к различным нештатным ситуациям в них.

Часть этих явлений может влиять на работу операторов и приводить к появлению ошибок операторов. Например, ограничение видимости, связанное с туманом, дождем, метелью, может приводить к ошибкам операторов (водителей автомобилей, пилотов самолетов, рулевых судов и т.п.) и вызвать различные инциденты с техническими средствами и системами

Переход технической системы в нештатное функционирование в такой дисциплине, как БЖД, принято называть инцидентом. Последствия этих инцидентов с техническими системами могут быть различной тяжести, определяемой суммой материального ущерба, количеством погибших, раненных и заболевших людей, площадью поражения окружающей среды, затронутостью субъектов территориального деления социума.

При этом масштаб потенциальных ущербов тесно связан с типом технической системы:

Технические системы серийного, крупносерийного и массового производства с единичной стоимостью 10000-100000 руб. (автомобили, сельскохозяйственные машины, станки, технологические установки и т.п.);

Уникальные технические системы единичного и мелкосерийного производства с единичной стоимостью порядка 10 7 -10 10 руб. (мощные энергоустановки, атомные реакторы, химические и металлургические установки, летательные аппараты, горнодобывающие комплексы, нефте- и газопроводы, плавучие буровые установки и т.п.)

Для технических систем первого рода широко используются традиционные методы проектирования и эксплуатации, большой объем ремонтно-восстановительных работ, относительно небольшие ущербы (1000- 10000 руб.) при отказе единичных экземпляров

Для технических систем второго рода характерно отсутствие опыта предшествующей эксплуатации, большой объем конструкторских разработок, стендовых испытаний и большие материальные (до 10 10 руб.) потери при отказах и авариях, а также значительный энвиронментальный, экологический ущерб

В данном пособии рассматриваются преимущественно техногенные опасности и риски, связанные с техническими системами второго рода. Интересно отметить, что имеющиеся данные по фактической частоте крупных аварий на технических объектах второго рода существенно превышают аналогичные расчетные величины, получаемые методами теории безопасности технических систем

Например, фактическая вероятность тяжелых аварий на АЭС с повреждением активной зоны составляет 0,005, вместо требуемых значений 10 -6 -10 -7 . На ракетно-космических кораблях фактическая вероятность аварий, связанных с неудачными пусками, составляет (3-7) 10 -2 , что на порядок превышает требуемые величины

Источниками техногенных рисков принято называть различные опасности, приводящие к нештатному функционированию технических систем или к ошибкам операторов. Различают внешние и внутренние источники для каждого технического устройства и каждой технической системы. Обычно при анализе техногенных рисков ограничиваются внутренними и внешними источниками, связанными непосредственно с функционированием рассматриваемой технической системы или техноэкосистемы

К внешним источникам обычно относятся:

Природные воздействия, связанные с опасными явлениями природы;

Внешние пожары, взрывы;

Внешние техногенные воздействия (столкновения, аварии и катастрофы на других технических объектах и т.п.);

Внешние бытовые воздействия (отключение питания, водоснабжения, протесты населения);

Диверсии, акты терроризма;

Военные действия;

К внутренним источникам обычно относятся:

Ошибки собственных операторов;

Внутренний саботаж;

Отказы технических устройств в составе технической системы;

Разрушения несущих конструкций вследствие дефектов или усталости конструкционных материалов;

Внутренние аварии, вызванные отключением питания, водоснабжения, перерывом технологических процессов и т.п.;

Внутренние пожары, взрывы;

Структура технической системы, наличие узлов и цепочек инцидентов;

Для технических объектов характерно накопление определенных запасов энергии, концентрация энергии на ограниченных пространствах. Освобождение этой энергии порождает специфические опасности, называемые силами или опасностями разрушения. Накопление химической энергии приводит к возрастанию опасностей пожаров и взрывов, выбросов токсических и ксенобиотических веществ в окружающую среду.

Накопление потенциальной энергии воды приводит к возрастанию гидродинамической опасности. Накопление электрической энергии приводит к увеличению опасностей взрывов, поражения током, пожаров, электромагнитных поражений. Иногда эти источники опасностей разрушения выделяют в отдельную группу при факторном анализе