RU2709155C1 - Система оценки безопасности опасного производственного объекта - Google Patents
Система оценки безопасности опасного производственного объекта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709155C1 RU2709155C1 RU2019107954A RU2019107954A RU2709155C1 RU 2709155 C1 RU2709155 C1 RU 2709155C1 RU 2019107954 A RU2019107954 A RU 2019107954A RU 2019107954 A RU2019107954 A RU 2019107954A RU 2709155 C1 RU2709155 C1 RU 2709155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- unit
- database
- collecting
- information
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оценке безопасности опасного производственного объекта, в частности объекта топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Технический результат – выявление приоритетного сценария совершения акта незаконного вмешательства внутренним нарушителем на объект защиты, что позволяет принять комплекс мер по улучшению системы технологической безопасности. Для этого система содержит: сеть передачи и сбора информации, включающую блоки сбора и обработки информации по объектам ТЭК, сбора и обработки информации по показателям надежности элементов технологической схемы, сбора и обработки информации по ведению технологического процесса и сбора и обработки информации по авариям и инцидентам на других аналогичных объектах; первый сервер с базами данных; второй сервер с расчетным ПО; и рабочую станцию оператора. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл.
Description
Изобретение относится к области обеспечения антитеррористической защищенности опасных производственных объектов, в частности, объектов топливно-энергетического комплекса, к которым относятся объекты нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой, электроэнергетики, угольной, сланцевой, нефтедобывающей и торфяной промышленности, а также объекты нефтепродуктообеспечения, теплоснабжения и газоснабжения.
Известны способ и система анализа и оценки безопасности технологического процесса по заявке RU 2005116169, включающие в себя сбор и анализ исходной информации, определение критериев безопасности, моделирование и проведение качественного и количественного анализа безопасности, при этом в качестве критериев безопасности технологического процесса выбирают превышения допустимых воздействий; выявляют на основе анализа технологического процесса в качестве источников опасности такие нарушения технологического процесса и условий эксплуатации, которые могут привести к превышению указанных допустимых воздействий; проводят анализ распределения зон действия выявленных источников опасности по различным частям технологического процесса и определяют в качестве интервалов безопасности технологического процесса такие части, для которых остаются неизменными условия безопасности технологического процесса; проводят анализ перехода нарушений технологического процесса из одного интервала безопасности в другой с учетом причинно-следственных связей; строят детерминистские модели безопасности с учетом возможных сценариев перехода нарушений технологического процесса на последующие интервалы безопасности.
Способ позволяет провести анализ нарушений технологического процесса и разработать список нарушений технологического процесса, приводящих к превышению допустимых воздействий, однако не дает возможности определить уязвимые места в технологической схеме, а, следовательно, не позволяет принять превентивных мер по усовершенствованию систем технологической безопасности.
Наиболее близкой к изобретению является система прогнозирования и оценки безопасности опасного производственного объекта с использованием комплексной модели обеспечения безопасности по патенту RU 2549514, которая включает в себя рабочую станцию оператора с программным обеспечением, позволяющим строить комплексную модель обеспечения безопасности, производить расчеты показателей безопасности, риска и эффективности; сервер; сеть передачи и сбора информации; контроллеры ввода-вывода информации; коммутатор; сервер АСУ ТП, подключенный к системе через локальную вычислительную сеть ОРС; а также подключенные через модули ввода-вывода инженерно-технические системы обеспечения безопасного функционирования объекта; блок сбора и обработки информации по проекту; блок сбора и обработки информации по режимам функционирования и параметрам технологического процесса; блок сбора и обработки информации по показателям надежности функционирования элементов РСУ, АСУ ТП, ПАЗ, технологического оборудования; блок сбора и обработки информации по опасным составляющим объекта, авариям и аварийным инцидентам; база данных по проектным решениям; база данных по комплексной модели обеспечения безопасности; база данных по показателям надежности; база данных по опасным составляющим объекта; блок моделирования, состоящий из: блока разработки (корректировки) моделей безотказного функционирования систем (подсистем), блока разработки (корректировки) моделей безопасного функционирования блоков и узлов объекта, блока разработки (корректировки) моделей сценариев развития аварий, блока разработки и корректировки моделей для оценки риска; расчетный блок, состоящий из: блока расчета показателей надежного и безопасного функционирования, блока расчета последствий аварий, блока расчета показателей риска; блока расчета показателей эффективности; блок визуализации результатов моделирования; блок анализа и оценки результатов моделирования и расчета показателей; блок выработки альтернативных технических решений и блок принятия решений.
Эта система позволяет осуществить оценку состояния безопасности объекта на основе анализа расчетов показателей безопасности и риска, установление наиболее «слабых» мест в системе безопасности, выработку рекомендаций по проведению мероприятий, направленных на снижение вероятности возникновения аварий и масштабов их последствий. При этом, в результате прогнозирования и оценки показателей безопасности выбирается наиболее безопасный вариант проектных решений и утверждается комплексная модель обеспечения безопасности, которая будет сопровождать объект на последующих этапах жизненного цикла. На основе анализа расчетов показателей безопасности и риска оценивается состояние безопасности объекта, устанавливаются наиболее «слабые» места в системе безопасности, вырабатываются рекомендации по проведению мероприятий, направленных на снижение вероятности возникновения аварий и масштабов их последствий. Выработанные рекомендации вводятся в комплексную модель, производятся расчеты показателей безопасности и риска и на этой основе оценивается эффективность тех или иных мероприятий, направленных на безопасную эксплуатацию объекта.
Недостатком известной системы является то, что в ней не учитывается влияние постороннего вмешательства (террористические акты, в том числе технологический терроризм) в технологический процесс опасного производственного объекта.
Изобретение направлено на решение задачи оценки промышленной безопасности и антитеррористической защищенности объектов топливно-энергетического комплекса (ТЭК).
Указанные задачи решаются в система оценки безопасности опасного производственного объекта, включающей в себя сеть передачи и сбора информации; первый сервер с базами данных; второй сервер с расчетным ПО; и рабочую станцию оператора.
Согласно изобретению сеть передачи и сбора информации включает в себя блок сбора и обработки информации по объектам ТЭК, блок сбора и обработки информации по показателям надежности элементов технологической схемы, блок сбора и обработки информации по ведению технологического процесса и блок сбора и обработки информации по авариям и инцидентам на других аналогичных объектах; первый сервер включает в себя блок базы данных технологических установок и процессов, блок базы данных показателей надежности, блок базы данных источников и видов опасности и блок базы данных аварий и инцидентов; второй сервер содержит расчетный блок, включающий в себя блок анализа уязвимости и блок расчета показателей надежности, блок анализа риска, включающий в себя блок исходных событий, блок главных событий и блок разработки графической части дерева отказов, блок расчета последствий, блок определения приоритетного сценария и блок принятия решений, а рабочая станция оператора включает в себя блок графического представления результатов. При этом блок сбора и обработки информации по объектам ТЭК, блок сбора и обработки информации по показателям надежности элементов технологической схемы, блок сбора и обработки информации по ведению технологического процесса и блок сбора и обработки информации по авариям и инцидентам на других аналогичных объектах сети передачи и сбора информации связаны, соответственно, с блоком базы данных технологических установок и процессов, блоком базы данных показателей надежности, блоком базы данных источников и видов опасности и блоком базы данных аварий и инцидентов первого сервера; а блок базы данных технологических установок и процессов и блок базы данных показателей надежности первого сервера связаны с расчетным блоком второго сервера, а блок базы данных источников и видов опасности и блок базы данных аварий и инцидентов первого сервера связаны с блоком анализа риска второго сервера.
Такое выполнение системы позволяет учесть возможные нарушения технологического процесса в результате постороннего вмешательства, носящие умышленный характер, и в результате оценки состояния безопасности объекта на основе анализа расчетов показателей безопасности и риска, определении наиболее уязвимых мест в системе безопасности и расчета возможных последствий от совершения террористического акта в рамках заданных критериев выбора приоритета, по полученным результатам определяется приоритетный сценарий для совершения акта незаконного вмешательства.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании указанной системы, является выявление приоритетного сценария совершения акта незаконного вмешательства внутренним нарушителем в результате реализации базовой угрозы «Угроза технического воздействия» на объекте защиты.
Предпочтительно, блок определения приоритетного сценария включает в себя генератор случайных чисел.
Кроме того, по меньшей мере один из блоков сети передачи и сбора информации может быть связан с дополнительной рабочей станцией, в частности, каждый из блоков сети передачи и сбора информации может быть связан с соответствующей дополнительной рабочей станцией.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана блок-схема системы оценки безопасности опасного производственного объекта согласно изобретению;
на фиг. 2 показаны блоки, входящие в систему по фиг. 1;
на фиг. 3 схематично показано графическое представление сценариев развития аварийной ситуации на выбранной в качестве примера установке производства водорода;
на фиг. 4 показан приоритетный сценарий развития аварийной ситуации на выбранной в качестве примера установке производства водорода.
Как показано на фиг. 1, системы оценки безопасности опасного производственного объекта включает в себя сеть передачи и сбора информации; сервер 1 с базами данных, сервер 2 с расчетным ПО и рабочую станцию оператора АРМ.
Как показано на фиг. 2, сеть передачи и сбора информации включает в себя блок 1.1 сбора и обработки информации по объектам ТЭК; блок 1.2 сбора и обработки информации по показателям надежности элементов технологической схемы; блок 1.3 сбора и обработки информации по ведению технологического процесса и блок 1.4 сбора и обработки информации по авариям и инцидентам на других аналогичных объектах.
Первый сервер включает в себя блок 2.1 базы данных технологических установок и процессов; блок 2.2 базы данных показателей надежности; блок 2.3 базы данных источников и видов опасности и блок 2.4 базы данных аварий и инцидентов.
Второй сервер содержит расчетный блок 3, включающий в себя блок 3.2 анализа уязвимости и блок 3.1 расчета показателей надежности; блок 4 анализа риска, включающий в себя блок 4.1 исходных событий, блок 4.2 главных событий и блок 4.3 разработки графической части дерева отказов; блок 5 расчета последствий; блок 6 определения приоритетного сценария, включающий в себя блок 6.1 генератора случайных чисел, и блок 8 принятия решений.
Рабочая станция оператора включает в себя блок 7 графического представления результатов.
При этом блок 1.1 сбора и обработки информации по объектам ТЭК, блок 1.2 сбора и обработки информации по показателям надежности элементов технологической схемы, блок 1.3 сбора и обработки информации по ведению технологического процесса и блок 1.4 сбора и обработки информации по авариям и инцидентам на других аналогичных объектах сети передачи и сбора информации связаны, соответственно, с блоком 2.1 базы данных технологических установок и процессов, блоком 2.2 базы данных показателей надежности, блоком 2.3 базы данных источников и видов опасности и блоком 2.4 базы данных аварий и инцидентов первого сервера, а блок 2.1 базы данных технологических установок и процессов и блок 2.2 базы данных показателей надежности первого сервера связаны с расчетным блоком 3 второго сервера, а блок 2.3 базы данных источников и видов опасности и блок 2.4 базы данных аварий и инцидентов первого сервера связаны с блоком 4 анализа риска второго сервера.
В блоках 1.1 и 1.2 сбора и обработка информации по объектам ТЭК и по показателям надежности элементов технологической схемы осуществляется сбор необходимой информации по объектам ТЭК, технологическим процессам и показателям надежности элементов с подробным описанием технологических установок и технологических процессов, осуществляемых на данных установках, а также графическим сопровождением технологических процессов технологическими схемами с указанием всех технологических потоков, основных и резервных элементов системы. Необходимые данные по вышеуказанной информации содержатся в технической документации, которая запрашивается на объекте исследования на этапе его обследования. Собранные данные вводятся, в частности, с использованием дополнительных рабочих станций (АРМ на фиг. 1), в соответствующие базы данных блоков 2.1, 2.2 и поступают в расчетный блок 3, где в блоке 3.1 проводится расчет показателей надежности и дальнейший анализ уязвимости в блоке 3.2. В процессе анализа уязвимости для технологической схемы разрабатывается дерево событий, в котором прослеживается последовательность возможных отказов элементов системы. В результате анализа уязвимости получаются данные по вероятности отказа всей системы в виде таблицы решений данной системы при различных вариантах комбинаций отказов элементов этой технологической схемы, которые поступают в блок 4 анализа риска.
В блок 4.1 исходных событий поступает информация из базы данных источников и видов опасности (из блока 2.3), собранная в блоке 1.3, т.е. информацию по типу используемого оборудования и его распределению, количеству и свойствам веществ, обращающихся на установках, места дислокации персонала объекта и режим их работы (определяется их коэффициент присутствия), особенности ведения технологического процесса и возможные виды и типы аварий и инцидентов на данном объекте, в том числе отказы и неисправности технологического оборудования, АСУ ТП, КИПиА и т.д., и информация из блока 3.2 анализа уязвимости, где происходит определение возможных причин наступления событий, предшествующих отказам элементов технологической схемы. В блок 4.2 главных событий поступает информация из базы данных аварий и инцидентов, собранная в блоке 1.4 (информация по авариям и инцидентам на других аналогичных объектах – статистические данные), и информация из блока 3.2. анализа уязвимости, где происходит определение главных событий, для которых будут рассчитываться последствия. Данные из блоков 4.1 и 4.2 поступают в блок 4.3 разработки графической части дерева отказов, которое показывает взаимосвязь исходных и главных событий. В блоке 4 происходит перебор исходных и главных событий и определяется их возможная взаимосвязь через уязвимые места в технологической схеме процесса.
После получения графического представления деревьев отказов оператор может на свое усмотрение убрать некоторые деревья или оставить наиболее его интересующие, а также, задавая определенные исходные события, сократить число деревьев до необходимого минимума, достаточного для решения поставленных задач.
Далее для всех главных событий блока 4.2 в блоке 5 осуществляется расчет последствий, где учитываются все возможные сценарии развития аварийной ситуации с помощью дерева событий и вероятностной оценкой наступления данных событий. К последствиям относятся: зона чрезвычайной ситуации, экономический ущерб и количество пострадавших.
Оценку зон чрезвычайных ситуаций и количества пострадавших (безвозвратные и санитарные потери) из числа работников предприятия, а также третьих лиц, условия жизнедеятельности которых нарушены, проводят в соответствии с «Методическими рекомендациями по определению количества пострадавших при чрезвычайных ситуациях» № 1-4-60-9-9 от 1.09.2007 г.; с помощью программного продукта ТОКСИ+risk (http://riskprom.ru/_ld/1/194_aQh.pdf) или с помощью других программных продуктов или методик, утвержденных Правительством.
Экономический ущерб складывается из: прямых потерь организации, эксплуатирующей опасный производственный объект; затрат на локализацию (ликвидацию) и расследование аварии; социально-экономических потерь; косвенного ущерба; экологического ущерба; потерь от выбытия трудовых ресурсов в результате гибели людей или потери ими трудоспособности и оценивается в рублях методиками, утвержденными Правительством. Исходные данные, необходимые для расчета, запрашиваются на объекте с учетом амортизации основных производственных фондов.
В блоке 6 (определение приоритетного сценария) по совокупности полученных результатов определяется приоритетный сценарий с помощью математических методов и алгоритмов, таких как: метод смещенного идеала, метод нормирования, групповой метод обработки данных, метод Эрроу и других существующих методов. Для подтверждения правильности и доказательности выбора приоритета сопоставляются результаты применения нескольких методов, и по их совокупности определяется приоритет.
При применении метода смещенного идеала, на этапе присвоения весов критериев (коэффициентов) относительной важности, добавлен блок 6.1 – генератор случайных чисел, который определяет множество вариантов расстановки этих коэффициентов, что полностью исключает человеческий фактор и позволяет рассмотреть все возможные варианты дальнейших результатов.
В результате полученные данные по выбранному приоритетному сценарию и графическая часть дерева отказов блока 4.3 направляются в блок 7 графического представления результатов, и оператор может отобразить на экране компьютера сценарий развития аварийной ситуации. Полученные данные направляются в блок 8, где происходит окончательное решение по выбору приоритета и принятии решения о утверждении или отклонении полученного результата.
Работа системы поясняется на примере оценки безопасности установки производства водорода, содержащей девять элементов: пять клапанов-отсекателей, два дожимных компрессора, сепаратор и водяной холодильник продуктового водорода.
Данные по схеме установки и по количеству персонала и режиму их работы загружаются на АРМ блока 1.1 и направляются в базу данных блока 2.1 (фиг. 2).
В АРМ блока 1.2 загружаются данные по показателям надежности элементов установки, и они отправляются в базу данных Блока 2.2 для дальнейшего использования в качестве типовых вариантов.
Далее загруженные и проанализированные данные направляются в блок 3, где проводится расчет показателей надежности (блок 3.1) и анализ уязвимости (блок 3.2) установки.
Вероятности безотказной работы Р элементов анализируемой установки составляют, соответственно: 0,9655; 0,9805, 0,9711 и 0,9885. Вероятность отказа Q вычисляется по формуле Q = 1 – Р. Вероятность безотказной работы системы равна Рсистемы = 0,96555×0,98052×0,9711×0.9885 = 0,7743, а вероятность отказа системы Qсистемы = 1 – 0,7743 = 0,2257.
Для реализации нежелательных последствий нарушитель выбирает исходное событие, группу исходных событий или комбинацию исходных событий для достижения главного события – нарушения функционирования объекта (участка, узла, блока).
Исходными событиями, приводящими к наступлению главного, являются отказы наиболее уязвимых элементов технологической схемы, для выявления которых необходимо:
– рассмотреть интересующий участок схемы технологического процесса (с указанием всех потоков, основных и резервных элементов системы);
– рассчитать вероятности безотказной работы каждого из элементов системы или взять из справочных данных;
– рассчитать вероятность отказа всей системы при различных вариантах комбинаций отказов элементов этой системы.
Комбинации с наибольшей вероятностью отказа будут являться наиболее уязвимыми местами.
Результаты расчета вероятности работоспособного состояния и вероятности отказа системы для различных комбинаций элементов, можно представить в виде таблицы решений (таблица 1).
Таблица 1
Таблица решений элементов системы
| № комбинации | Состояние элементов системы | Вероятность отказа системы | ||||
| 1-й элемент | 2-ой элемент | 3-й элемент | … | 9-й элемент | ||
| Отказ | Работает | Работает | … | Работает | 0,0277 | |
| Работает | Отказ | Работает | … | Работает | 0,0090 | |
| Работает | Работает | Отказ | … | Работает | 0,0277 | |
| Работает | Работает | Работает | … | Работает | 0,0154 | |
| … | … | … | … | … | … | … |
| 261. | Суммарная величина | 0,2257 | ||||
Из таблицы решений следует, что наиболее вероятными отказами системы являются комбинации №1, 3, 5, 6, 8 и 9 с вероятностями отказа 0,0277 и 0,0230, при отказе одного из элементов системы. Наименее вероятным отказом является комбинация №260 с вероятностью 6,1768 10-15, при отказе всех элементов системы.
Далее загружается в АРМ блока 1.3 информация по ведению технологического процесса, такая как данные об опасных веществах, обращающихся в установке, и определение основных видов и источников опасности установки (блок 2.3).
Основными факторами, определяющими взрывопожароопасность оборудования, является наличие в нем:
– водорода, который быстрее других газов распространяется в пространстве, не имеет запаха, а при смешении двух объемов водорода с одним объемом кислорода при поджигании взрывается;
– давления до 50 кгс/см2;
– высоких расходов до 15000 нм3/час;
– большого количества фланцевых и сварных соединений, разветвленной сети трубопроводов с многочисленной запорной и регулирующей арматурой.
В блок 4.1 исходных событий поступает информация по источникам и видам опасности и информация из блока 3.2 анализа уязвимости, где происходит определение возможных причин наступления событий, предшествующих отказам элементов технологической схемы, т.е. происходит совмещение рассчитанных в блоке 3 исходных комбинаций отказов с возможными исходными событиями, определенными в соответствии с видами и источниками опасности, предшествующими наступлению данных комбинаций отказов.
Для комбинации №7 (Таблица 1) возможны следующие исходные события: механические воздействия посредством влияния на параметры технологического процесса путем превышения значений этих параметров выше регламентированных; механическое воздействие на площадке технологической установки.
В соответствии с типом оборудования анализируемой установки в блок 4.2 главных событий поступают статистические данные блока 2.4. по авариям и инцидентам на аналогичном оборудовании, и происходит подбор главных событий для всех комбинаций отказов элементов.
На основе анализа причин возникновения и факторов, определяющих исходы аварий, учитывая особенности технологического процесса, свойства и распределение опасных веществ, а также на основании оценки уязвимости технологического процесса, можно выделить следующие главные события:
– разрушение/разгерметизация сепаратора;
– разрушение/разгерметизация компрессорного агрегата;
– разрушение/разгерметизация водяного холодильника;
– разрыв на полное сечение/разгерметизация трубопровода.
Для разных комбинаций отказов системы возможно рассмотрение одного и того же главного события, например, для комбинаций №1, 3, 5, 6 и 8 (Таблица 1) главным событием является разрыв на полное сечение/разгерметизация трубопровода. Аналогичным образом определяем главные события для комбинаций таблицы решений элементов системы с вероятностью не ниже 0,0003 (для уменьшения количества ручного расчета). Результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2
Соответствие комбинаций отказов элементов главным событиям
| Главное событие | № комбинации |
| Разрушение/ разгерметизация сепаратора | 2, 10, 18, 20, 21, 23 и т.д. |
| Разрушение/ разгерметизация компрессорного агрегата | 4, 7, 12, 15, 19, 22, 25, 28, 31, 32, 33, 34, 37, 40, 43 и т.д. |
| Разрушение/ разгерметизация водяного холодильника | 9, 24, 30, 35, 39, 42, 44, 45 и т.д. |
| Разрыв на полное сечение/ разгерметизация трубопровода | 1, 3, 5, 6, 8, 11, 13, 14, 16, 26, 27, 29, 36, 38, 41 и т.д. |
Таким образом, расчет последствий сводится к анализу и оценки последствий четырех главных событий.
Данные из блоков 4.1 и 4.2 поступают в блок 4.3 разработки графической части дерева отказов, которое показывает взаимосвязь исходных и главных событий. В блоке 4 происходит перебор исходных и главных событий и определяется их возможная взаимосвязь через уязвимые места в технологической схеме процесса. Графическая часть направляется в блок 7.
Далее для всех главных событий Блока 4.2 в Блоке 5 осуществляется расчет последствий, где учитываются все возможные сценарии развития аварийной ситуации с помощью дерева событий.
Для главного события «разрушение/разгерметизация сепаратора» возможны следующие сценарии развития аварийной ситуации:
– разрушение/разгерметизация сепаратора → распространение ПГФ → при наличии инициирующего события – взрыв → разрушение оборудования, поражение людей, попавших в зону поражения;
– разрушение/разгерметизация сепаратора → выброс опасного вещества → образование ПГФ с концентрацией ниже НКПВ → интоксикация персонала.
Для главного события «разрыв на полное сечение/разгерметизация трубопровода» возможен следующий сценарий развития аварийной ситуации:
– разрыв на полное сечение/разгерметизация трубопровода → выброс опасного вещества → распространение ПГФ → при наличии инициирующего события – взрыв → разрушение зданий, сооружений, оборудования, коммуникаций, травмирование и гибель персонала и т.д.
Графическое представление сценариев развития аварийной ситуации на установке производства водорода в виде дерева события показано на фиг. 3.
После определения сценариев рассчитываются возможные последствия, к которым относятся: зона чрезвычайной ситуации, экономический ущерб и количество пострадавших. Затем формируется таблица расчетных числовых значений последствий приоритетного сценария для каждой комбинации отказов элементов (Таблица 3), которая направляется в блок 6 определения приоритетного сценария.
Таблица 3
Расчетные числовые значения последствий приоритетного сценария
| Комбинация | Критерии | |||
| Вероятность отказа системы | Зона ЧС, м | Экономический ущерб, руб. | Количество пострадавших, чел. | |
| К1 | 0,0277 | 28,05 | 70 508, 7 | 5 |
| К2 | 0,0090 | 28,52 | 73 877, 5 | 7 |
| К3 | 0,0277 | 30,24 | 464 319, 1 | 7 |
| К4 | 0,0154 | 35,15 | 468 433, 9 | 7 |
| К5 | 0,0277 | 62,52 | 1 075 618, 8 | 19 |
| К6 | 0,0277 | 62,52 | 1 075 618, 8 | 19 |
| … | … | … | … | … |
В Блоке 6 по совокупности полученных результатов определяется приоритетный сценарий с помощью математических методов и алгоритмов, таких как:
– метод нормирования (приоритетными являются комбинации К5, К6, К8);
– метод смещенного идеала (приоритетными являются комбинации К5, К6, К8).
При применении метода смещенного идеала на этапе присвоения весов критериев (коэффициентов) относительной важности добавлен блок 6.1 – генератор случайных чисел, который определяет множество вариантов расстановки этих коэффициентов (Таблица 4).
Таблица 4
Присвоение веса критериям
| Критерий | Веса критериям | ||||||
| N1 | N2 | N3 | N4 | N5 | N6 | … | |
| Вероятность (V1) | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,4 | … |
| Зона ЧС (V2) | 0,7 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,7 | 0,3 | … |
| Экономический ущерб (V3) | 0,1 | 0,7 | 0,1 | 0,3 | 0,1 | 0,2 | … |
| Количество пострадавших (V4) | 0,1 | 0,1 | 0,7 | 0,4 | 0,1 | 0,1 | … |
Результаты применения методов направляются в блок 8 принятия решений, которые сопоставляются, и по комбинации, имевшей место в нескольких методах, выбирается приоритетная.
Для анализируемой установки равный приоритет у комбинаций К5, К6, К8 – это отказ элементов № 6, 7 и 8, т.е. развитие аварии на участке трубопровода после дожимного компрессора. Затем в блок 8 направляется информация с Блока 7 по выбранным комбинациям, и на экране компьютера отображается приоритетный сценарий развития аварийной ситуации (фиг. 4).
Применение данной системы позволит более детально исследовать уязвимые места опасных объектов, как при работе по категорированию, так и при других работах, связанных с обеспечением безопасности объектов ТЭК. Полученные результаты исследования, в части анализа уязвимости технологического процесса, позволят специалистам по безопасности разработать комплекс мер по улучшению системы технологической безопасности.
Claims (14)
1. Система оценки безопасности опасного производственного объекта, включающая в себя сеть передачи и сбора информации; первый сервер с базами данных; второй сервер с расчетным ПО; и рабочую станцию оператора, отличающаяся тем, что
сеть передачи и сбора информации включает в себя блок сбора и обработки информации по объектам ТЭК; блок сбора и обработки информации по показателям надежности элементов технологической схемы; блок сбора и обработки информации по ведению технологического процесса и блок сбора и обработки информации по авариям и инцидентам на других аналогичных объектах;
первый сервер включает в себя блок базы данных технологических установок и процессов; блок базы данных показателей надежности; блок базы данных источников и видов опасности и блок базы данных аварий и инцидентов;
второй сервер содержит расчетный блок, включающий в себя блок анализа уязвимости и блок расчета показателей надежности; блок анализа риска, включающий в себя блок исходных событий, блок главных событий и блок разработки графической части дерева отказов; блок расчета последствий; блок определения приоритетного сценария; и блок принятия решений;
рабочая станция оператора включает в себя блок графического представления результатов, при этом
блок сбора и обработки информации по объектам ТЭК, блок сбора и обработки информации по показателям надежности элементов технологической схемы, блок сбора и обработки информации по ведению технологического процесса и блок сбора и обработки информации по авариям и инцидентам на других аналогичных объектах сети передачи и сбора информации связаны, соответственно, с блоком базы данных технологических установок и процессов, блоком базы данных показателей надежности, блоком базы данных источников и видов опасности и блоком базы данных аварий и инцидентов первого сервера;
блок базы данных технологических установок и процессов и блок базы данных показателей надежности связаны с блоком расчета показателей надежности, который соединен с блоком анализа уязвимости;
блок базы данных источников и видов опасности связан с блоком исходных событий, блок базы данных аварий и инцидентов связан с блоком главных событий, при этом блок разработки графической части дерева отказов связан как с блоком главных событий, так и с блоком исходных событий;
блок анализа уязвимости связан как с блоком главных событий, так и с блоком исходных событий;
блок главных событий через блок расчета последствий и блок определения приоритетного сценария связан с блоком принятия решений; и
рабочая станция оператора посредством своего блока графического представления связана с блоком разработки графической части дерева отказов, блоком определения приоритетного сценария и блоком принятия решений.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок определения приоритетного сценария включает в себя генератор случайных чисел.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из блоков сети передачи и сбора информации связан с дополнительной рабочей станцией.
4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что каждый из блоков сети передачи и сбора информации связан с соответствующей дополнительной рабочей станцией.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019107954A RU2709155C1 (ru) | 2019-04-02 | 2019-04-02 | Система оценки безопасности опасного производственного объекта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019107954A RU2709155C1 (ru) | 2019-04-02 | 2019-04-02 | Система оценки безопасности опасного производственного объекта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2709155C1 true RU2709155C1 (ru) | 2019-12-16 |
Family
ID=69006517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019107954A RU2709155C1 (ru) | 2019-04-02 | 2019-04-02 | Система оценки безопасности опасного производственного объекта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2709155C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114992524A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-02 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 一种长输天然气管道用关键信息基础设施识别认定方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140032378A1 (en) * | 2012-07-30 | 2014-01-30 | Budimir Damnjanovic | Product authentication process and system for preventing counterfeiting and piracy in market distribution channels |
| RU2536351C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Информационно-управляющая система комплексного контроля безопасности опасного производственного объекта |
| RU2536657C1 (ru) * | 2013-07-30 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Технологии и безопасности" (ООО "НТЦ "ТБ") | Система оценки безопасности и эффективности проектных решений по обеспечению безопасности опасного производственного объекта |
| RU2549514C2 (ru) * | 2013-07-30 | 2015-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Технологии и безопасности" (ООО "НТЦ "ТБ") | Система прогнозирования и оценки безопасности опасного производственного объекта с использованием комплексной модели обеспечения безопасности |
| US20160048788A1 (en) * | 2014-08-15 | 2016-02-18 | Elementum Scm (Cayman) Ltd. | Method for determining and providing display analyzing of impact severity of event on a network |
-
2019
- 2019-04-02 RU RU2019107954A patent/RU2709155C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140032378A1 (en) * | 2012-07-30 | 2014-01-30 | Budimir Damnjanovic | Product authentication process and system for preventing counterfeiting and piracy in market distribution channels |
| RU2536351C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Информационно-управляющая система комплексного контроля безопасности опасного производственного объекта |
| RU2536657C1 (ru) * | 2013-07-30 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Технологии и безопасности" (ООО "НТЦ "ТБ") | Система оценки безопасности и эффективности проектных решений по обеспечению безопасности опасного производственного объекта |
| RU2549514C2 (ru) * | 2013-07-30 | 2015-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Технологии и безопасности" (ООО "НТЦ "ТБ") | Система прогнозирования и оценки безопасности опасного производственного объекта с использованием комплексной модели обеспечения безопасности |
| US20160048788A1 (en) * | 2014-08-15 | 2016-02-18 | Elementum Scm (Cayman) Ltd. | Method for determining and providing display analyzing of impact severity of event on a network |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114992524A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-02 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 一种长输天然气管道用关键信息基础设施识别认定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Risk assessment of gas explosion in coal mines based on fuzzy AHP and bayesian network | |
| Øien et al. | Building safety indicators: Part 1–theoretical foundation | |
| Ahmadi et al. | Development of a dynamic quantitative risk assessment methodology using fuzzy DEMATEL-BN and leading indicators | |
| Hou et al. | Pattern identification and risk prediction of domino effect based on data mining methods for accidents occurred in the tank farm | |
| CN107798479B (zh) | 一种基于全生命周期集成知识经验信息的知识管理系统 | |
| Sýkora et al. | Bayesian network application for the risk assessment of existing energy production units | |
| KR20220116903A (ko) | 위험성평가 기반의 위험관리 플랫폼 장치 및 시스템 | |
| Zarei et al. | An advanced approach to the system safety in sociotechnical systems | |
| Li et al. | Human reliability assessment on building construction work at height: The case of scaffolding work | |
| Nowobilski et al. | Methodology based on causes of accidents for forcasting the effects of falls from scaffoldings using the construction industry in Poland as an example | |
| RU2709155C1 (ru) | Система оценки безопасности опасного производственного объекта | |
| Chen et al. | Knowledge graph improved dynamic risk analysis method for behavior-based safety management on a construction site | |
| Liao et al. | Fusion model for hazard association network development: A case in elevator installation and maintenance | |
| Ricci et al. | Emergency response in cascading scenarios triggered by natural events | |
| RU2549514C2 (ru) | Система прогнозирования и оценки безопасности опасного производственного объекта с использованием комплексной модели обеспечения безопасности | |
| US20220148114A1 (en) | Methods and systems for implementing and monitoring process safety management | |
| RU2536657C1 (ru) | Система оценки безопасности и эффективности проектных решений по обеспечению безопасности опасного производственного объекта | |
| Zhang et al. | Analysis and research on fire safety of university dormitory based on Bayesian network | |
| Yilmaz et al. | Analysis of the Risks arising from Fire Installations in Workplaces using the Ranking Method | |
| Barry | Risk-informed industrial fire protection engineering | |
| Colli et al. | Risk characterisation indicators for risk comparison in the energy sector | |
| Jamshidi Solukloei | Identification of safe assembly points in emergencies in a gas refinery of the South Pars Gas complex using Fuzzy logic model | |
| CA3133390A1 (en) | Methods and systems for implementing and monitoring process safety management | |
| Schatz et al. | Visualization of a fire risk index method with combined deferred maintenance cost estimation within a BIM environment | |
| KR20240043926A (ko) | 화재폭발 안전수준을 실시간으로 평가하고 원격으로 대응하는 위험성평가 기반의 위험관리 플랫폼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210403 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20220407 |