Диссертация (1172891), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Риск R привероятностном подходе определяется как24R=P · U,(1.1)где P – вероятность реализации события, U – ожидаемый ущерб от этого события.При возникновении ущерба в результате N различных событий совокупныйриск определяется суммированием по всем возможным событиямR= ∑Ni=1 Pi ∙Ui .(1.2)При таком определении количественная оценка риска связана с выявлениемвсех сценариев развития опасной ситуации и описанием последствий каждогосценария. Решение задачи оценки вероятностей отдельных событий Pi связано сиспользованием статистических данных, а ущерб Ui при каждом сценарииопределяется, как правило, на основе различных математических моделей.Вероятностный подход нашел широкое применение при решении задачоценки рисков техногенных аварий, связанных с нарушениями правил хранения ипереработки опасных веществ (взрывы резервуаров высокого давления итрубопроводов, выбросы токсичных веществ, пожары при разлитиях и т. п.) [75,159, 160].Для определения риска для каждого сценария на дереве событий он долженбыть в точках ветвления детализирован с точки зрения вероятностей реализации иколичественной оценки последствий.На рис.
1.3 приведен пример дерева событий при пожаре в помещении,заимствованный из работы [43], где в качестве инициирующего событиярассматривается взрыв горючей пыли.Отметим, что системный анализ логических деревьев событий выступаетзначимым достоинством вероятностного подхода к количественной оценке рискав задачах пожаровзрывобезопасности, однако достаточно высокая детализациярассматриваемых при этом процессов определяет и основной недостаток метода его высокую трудоемкость [162]: логические деревья применительно к объектамсо сложной структурой, как правило, столь разветвлены, что расчет условныхвероятностей в узлах дерева зачастую вызывает значительные проблемы восновном из-за отсутствия необходимых статистических данных.25ИнициирующеесобытиеНачалопожараВключениеСрабатывание автоматическогоспринклерапожарногосигналаДа0,999РезультирующеесобытиеЧастота(в год)Контролируемыйпожар с сигналомтревоги7,9∙10-3Контролируемыйпожар без сигналатревоги7,9∙10-6Неконтролируемыйпожар с сигналомтревоги8,0∙10-5Неконтролируемыйпожар без сигналатревоги8,0∙10-8Нет пожара2,0∙10-3Да0,99Нет0,001Да0,8Да0,999Взрыв10-2 в годНет0,01Нет0,001Нет0,2Рисунок 1.3 – Пример "дерева событий" для пожара,вызванного взрывом пыли [162]В то же время нужно учитывать и положительный фактор, связанный с тем,что область воздействия поражающих факторов (ударной волны, тепловогоизлучения, токсических выбросов и т.п.) в такого типа авариях удается описатьаналитическими моделями, результаты реализации которых можно применять длявычисления частных рисков и определения суммарного риска [3, 9, 42, 128, 159,160, 179].Нужно отметить, что применительно к полному объему конкретныхобъектов вероятностная оценка риска может проводиться качественно лишь приналичии специального программного обеспечения и высококвалифицированногоперсонала, обладающего соответствующим знаниями и опытом проведения26расчетов.На практике для приемлемого решения задачи оценки рисков используютсядва подхода: первый состоит в уменьшении числа рассматриваемых сценариев путемих объединения в агрегированные кластеры [185]; второй - в применении максимально упрощенных моделей пожара,предполагающих большую важность учета случайности характера входныхпараметров, чем точность расчетов (например, для этого может применятьсяизвестный метод Монте-Карло).К сегодняшнему дню разработан ряд известных зарубежных программныхпакетов для анализа риска: английский CRISP2 [185]; американский FRAMEworks [154]; финский Probabilistic Fire Simulator [166]; шведский Fire Risk Evaluator [192]; австралийский CESARE-RISK [165, 200]; канадские FIERA-System [142] и FiRECAM [197, 199].По мнению авторов, высказанному в работах [136, 137], наиболееподробной в части детализации факторов, определяющих пожарный риск длязданий, является программа FiRECAM, позволяющая оценивать два основныхвида риска: риск для жизни находящихся в здании людей; ожидаемые материальные потери от пожара.Основная идея, реализованная в FiRECAM, если говорить кратко, состоит врасчете возможных сценариев развития пожара, оценке рисков каждого сценарияи общего риска суммированием рисков отдельных сценариев, используясоотношение (1.2).
При этом для определения вероятностей сценариевиспользуются статистические данные либо экспертные оценки.В целом же задача вероятностной оценки пожарного риска конкретныхобъектов с учетом современного состояния пожарной науки достаточно трудно27решается в практическом смысле, а надежность результатов решения не всегдаадекватнауровнюрискапринимаемыхвпоследующемуправленческихрешений.В этой связи часто прибегают к эвристическому подходу к анализупожарных рисков. В этом случае значительную роль начинает играть экспертноеоценивание пожарного состояния объекта, в которое входит определениесубъективных вероятностей тех или иных событий и формирование факторов,влияющих на его пожарную опасность и степень защиты [5].Взятые в рассмотрение факторы оцениваются, как правило, в баллах споследующим расчетом индекса пожарной опасности и его интерпретацией спозиций достаточности пожарной безопасности объекта.Индексныеметодыиспользуютсявздравоохранении,образовании,криминологии, военной сфере и других областях, где требуется принятиеуправленческих решений, основываясь на неполной или неопределеннойинформации [120].
В основе индексных методов обычно лежит либо операциясуммирования баллов по всем рассматриваемым атрибутам объекта пожарнойопасности с весовыми коэффициентами, отражающими относительную важностькаждого атрибута, либо операция перемножения баллов в соответствующиестепени [140, 162, 184].Индексные методы, как правило, отражают "минимальный треугольник"компонент пожарного риска (рис. 1.1) той или иной детализации в качествеатрибутов, дополняясь атрибутами, связанными со снижением пожарнойопасности (эффективность средств пожаротушения, огнестойкость конструкции,наличие сигнализации и путей эвакуации и т. д.).Итоговый индекс пожарного риска по существу выступает комплекснымпоказателем степени пожарной опасности объекта, позволяя: сравнивать пожарную опасность объектов между собой; оценивать эффективность внедрения противопожарных технологий и мерна конкретном объекте.Индексные методы оценки пожарного риска к сегодняшнему времени28достаточно многообразны и развиты [39, 162, 184, 194], различаясь между собойнаборами атрибутов, характеризующих пожарную опасность, и алгоритмамиобработки балльных оценок.Так, компанией "Dow Chemical Company" (США) разработан индекспожаровзрывоопасности FEI (Fire and Explosion Index), предназначенный дляоценки рисков, связанных с хранением и использованием пожаровзрывоопасныхматериаловнапредприятияххимическойпромышленности[149].Опытиспользования индекса FEI в Нидерландах [194] и других странах показал, что онпредставляет собой чрезвычайно полезный инструмент анализа, востребованныйкак техническим, так и управленческим персоналом.Система оценки пожаробезопасности FSES (Fire Safety Evaluation System)[138], использующая индексный метод, разработана, в первую очередь, дляучрежденийздравоохранения.Однакоуспешностьеёприменениядалавозможность распространить метод на другие типы объектов, в частности, наофисные здания, исторические сооружения [184, 194].В России подобный метод индексирования пожарного риска применялсядля оценки пожарной безопасности особо ценных объектов культурного наследия[129].В странах Скандинавии получил распространение индексный метод оценкипожарной опасности FRIM (Fire Risk Index Method) [171, 172], результатыприменения которого полностью согласуются с результатами вероятностногоанализа риска, проведенного на основе деревьев событий.В других европейских странах (Австрия, Португалия, Испания, Франция,Бельгия) широко используется метод индексной оценки пожарного риска,использующий подход М.
Гретенера [101, 152, 153, 158, 171, 172], первоначальнореализованный для определения страховых взносов в зависимости от пожарныхрисков. Поэтому пожарный риск при таком подходе рассматривается с точкизрения опасности для имущества (материальный риск).В методе Гретенера объект считается достаточно защищенным, если индексриска не превосходит некоторого установленного значения, в ином случае29требуется усиление защитных мероприятий. При этом нужно отметить, чтоназванный метод применим к оценке пожарной опасности промышленныхзданий, офисных зданий, мастерских и кустарных производств, однако указано,что его нельзя в чистом виде применять для зданий с массовым пребываниемлюдей: супермаркетов, отелей, больниц, а также для производств пожаровзрывоопасных веществ и материалов.Во Франции используется и другой вариант индексного метода оценкипожарного риска ERIC (Evaluation du Risque Incendie par le Calcul) [147], в основекоторого лежат соотношения, раздельно описывающие пожарную опасность длялюдей и для имущества,В Бельгии на протяжении более чем 30 лет применяется метод FRAME (FireRisk Assessment Method for Engineering) [148], базирующийся на основныхположениях подхода Гретенера и оценивающий риск с трех точек зрения - прямойматериальный риск (уничтожение имущества), риск для людей и косвенныйпожарный риск.
Прямой и косвенный материальные риски во FRAME зависят оттого, насколько ценным является содержимое здания (учитывается введениемпоказателей, характеризующих сложность восстановления содержимого и егостоимость в денежном выраженииИтак,вероятностныеинструментами,иоблегчающимииндексныерешениеметодызадачявляютсямощнымиколичественнойоценкипожарного риска.При этом вероятностные методы требуют проведения весьма трудоемкогоанализа с привлечением сложного математического аппарата и программныхсредств.Индексные же методы, реализующие эвристический подход к оценке риска,позволяют минимизировать вычислительные затраты, однако успешность ихприменения существенным образом определяется корректностью балльнойоценки полученных результатов.301.3.