Приложение Е (справочное). Качественный метод. Граф риска

Приложение Е
(справочное)

Качественный метод. Граф риска

Е.1 Общие сведения

В данном приложении описан метод графа риска для определения УПБ функций безопасности ПСБ. Это качественный метод, который позволяет определить УПБ функций безопасности ПСБ при известных факторах риска, связанных с процессом и с его основной системой управления процессом.

В предлагаемом подходе использован ряд параметров, которые совместно описывают природу опасной ситуации, возникающей в случае отказа или отсутствия ПСБ. В каждом из четырех наборов параметров выбирают по одному параметру. Комбинация выбранных параметров позволяет установить уровень полноты безопасности для функций безопасности ПСБ. Указанные параметры:

- позволяют получить ранжированную оценку уровней риска и

- представляют собой ключевые факторы оценки риска.

Подход, использующий граф риска, может быть также применен для определения необходимости снижения риска в тех случаях, когда последствия включают серьезный ущерб для окружающей среды или имущественные потери.

Представленный в настоящем приложении метод подробно описан в VDI/VDE 2180 (2015).

Е.2 Типовая реализация функций безопасности ПСБ

Существует четкое различие между общими задачами обеспечения безопасности объекта и эксплуатационными требованиями к безопасности процесса, реализуемыми с помощью средств управления процессом. В связи с этим применяется следующая классификация систем управления процессом:

- основная система управления процессом;

- система мониторинга процесса;

- приборная система безопасности.

Цель такой классификации - сформулировать требования к каждому типу систем, необходимые для выполнения полных требований предприятия при экономически разумных затратах. Эта классификация позволяет детально очертить круг вопросов, решаемых при планировании, сооружении и эксплуатации объекта, а также при его последующей модификации в части системы управления процессом.

ОСУП используются для обеспечения правильного функционирования процесса в нормальных условиях. Такая система реализует измерение, управление и/или запись всех соответствующих переменных процесса. ОСУП или действует в непрерывном режиме, или к ее действиям прибегают для вмешательства в ход процесса до того, как оказывается необходимой реакция ПСБ. (В ОСУП обычно нет необходимости соблюдать требования МЭК 61511-1).

Системы мониторинга процесса действуют при определенных условиях, когда одна или более из переменных процесса оказываются вне нормального диапазона изменения. Системы мониторинга выполняют предаварийную сигнализацию нарушений допустимого состояния процесса, чтобы привлечь внимание оперативного персонала или стимулировать вмешательство человека в работу объекта. (Система мониторинга обычно не нуждается в необходимости соблюдать требования МЭК 61511-1).

ПСБ либо предотвращают опасное состояние объекта ("система защиты"), либо снижают последствия опасного события.

Если ПСБ отсутствует, то возможно возникновение опасного события с травмами для персонала.

В отличие от функций ОСУП, для функций ПСБ обычно характерна низкая частота запросов. Это происходит прежде всего потому, что вероятность опасного события низка. Кроме того, объект всегда оснащен ОСУП и системами мониторинга, которые способствуют снижению частоты запросов к ПСБ.

Е.3 Синтез графа риска

Граф риска базируется на том принципе, что риск пропорционален частоте появления опасного события и размеру его последствий. Первоначально принимается, что приборных систем безопасности нет, зато присутствуют ОСУП и системы мониторинга, не являющиеся приборными системами безопасности.

Последствия связаны с причинением вреда здоровью и безопасностью или причинением вреда окружающей среде.

Частота появления опасных событий зависит от комбинации следующих факторов:

- частоты и возможного времени пребывания людей в опасной зоне;

- возможности избежать опасного события;

- вероятности возникновения опасного события при отсутствии ПСБ (все остальные средства снижения внешнего риска предполагаются действующими), так называемой "вероятности нежелательного события".

Из сказанного следует, что существуют четыре параметра риска:

- последствие опасного события (S);

- частота пребывания в опасной зоне, умноженная на время воздействия опасных условий (А);

- возможность избежать последствий опасного события (G);

- вероятность нежелательного происшествия (W).

Если граф риска применяют для определения УПБ функции безопасности ПСБ, выполняемой в непрерывном режиме, то необходимо рассмотреть изменения параметров, используемых в графе риска. Рекомендуется, чтобы параметры, представляющие факторы риска, наилучшим образом соответствовали характеристикам рассматриваемого применения. Необходимо также рассмотреть связь УПБ с решениями по выбору параметров, поскольку для обеспечения снижения риска до приемлемого уровня может понадобиться настройка. Например, параметр W может быть определен заново как процентное отношение времени активной работы системы безопасности к общему времени ее работы на объекте. При таком выборе W1 опасность не является непрерывно действующим фактором, и период времени, в котором отказ будет приводить к появлению опасности, будет составлять малую долю года. В этом примере следует пересмотреть и другие параметры, чтобы соответствующие критерии принятия решения и пересмотренные результаты определения УПБ обеспечивали допустимый риск.

Е.4 Реализация графа риска. Защита персонала

Граф риска, соответствующий описанной выше комбинации параметров, показан на рисунке Е.1. Параметры с более высокими значениями индексов соответствуют более высокому риску (S1 < S2 < S3 < S4; А1 < А2; G1 < G2; W1 < W2 < W3). Классификация параметров, соответствующая рисунку Е.1, приведена в таблице Е.1. Граф применяется отдельно для каждой функции безопасности и позволяет определить для нее требуемый УПБ.

При определении риска, который должен быть предотвращен ПСБ, оценку риска следует проводить, исходя из отсутствия на объекте рассматриваемой ПСБ. Основные исходные параметры такой оценки - это тип и масштабы развития воздействий, а также ожидаемая частота появления опасного состояния технологического процесса.

Риск может быть последовательно определен и проверен с помощью метода, подробно изложенного в VDI/VDE 2180, который позволяет по установленным параметрам определить классы требований. Как правило, чем выше порядковый номер класса требований, тем большая часть риска снимается приборной системой безопасности и, следовательно, в общем случае более строгими являются требования и результирующие показатели.

Для промышленных процессов УПБ 4 не обеспечивается только ПСБ. Для снижения риска по крайней мере до УПБ 3 необходимы специальные средства управления, не связанные с процессом.

------------------------------

* Не рекомендуется использовать ФБ ПСБ.

Примечание - Разные цвета предназначены облегчить идентификацию разных значений УПБ.

Рисунок Е.1 - Граф риска по VDI/VDE 2180. Защита персонала и связь с УПБ

Е.5 Вопросы, которые следует рассмотреть при применении графов риска

Применяя метод графа риска, очень важно рассмотреть требования, предъявляемые собственником и регламентирующими органами.

Интерпретацию и оценку каждой ветви графа риска следует описывать и документально оформлять в ясных и понятных терминах для обеспечения последовательности использования метода.

Очень важно, чтобы граф риска и его окружение были согласованы с руководством компании, отвечающей за безопасность.

Таблица Е.1 - Данные, относящиеся к графу риска (см. рисунок Е.1)

Параметр риска		Классификация	Комментарий
Последствия опасного события. Уровень тяжести (S)	S1	Легкие травмы у персонала	1 Эта система классификации отражает события, связанные с травмами или смертью людей. Для случаев ущерба окружающей среде и имуществу потребуются другие системы классификации
	S2	Серьезные травмы у одного или более человек. Один смертельный исход
	S3	Смерть нескольких человек
	S4	Катастрофические последствия, многочисленные жертвы
Частота фактов пребывания в опасной области, умноженная на время пребывания (А)	А1	От редкого до более частого пребывания в опасной зоне	2 См. выше комментарий 1
	А2	От частого до постоянного пребывания в опасной зоне
Возможность избежать последствий опасного события (G)	G1	Возможно при некоторых условиях	3 Этот параметр учитывает следующее: - управление процессом контролируемое (т.е. выполняемое квалифицированными или неквалифицированными лицами) или неконтролируемое; - темп развития опасного события (например, внезапно, быстро или медленно); - легкость распознавания опасности (например, видна непосредственно, распознается с помощью или без помощи технических средств); - возможность избежать последствий опасного события (например, эвакуация возможна, невозможна или возможна при определенных обстоятельствах); - наличие фактического опыта в области безопасности (такой опыт мог быть приобретен на аналогичных или подобных объектах или опыт отсутствует)
	G2	Почти невозможно
Возможность возникновения нежелательного события (W)	W1	Очень малая вероятность появления нежелательных событий. Возможно лишь редкое их появление	4 Назначение фактора W - оценить частоту появления нежелательных событий при отсутствии приборной системы безопасности (Э/Э/ПЭ или иные технологии), но при применении каких-либо внешних средств снижения риска
	W2	Малая вероятность появления нежелательных событий. Возможно лишь редкое их появление
	W3	Относительно высокая вероятность появления нежелательных событий. Возможно частое их появление