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.

Природный риск - вероятная мера соответствующей природной опасности, установленная для определенного объекта в виде возможных потерь за определенное время или потенциальная возможность такого протекания природных процессов, которые оказывают негативное влияние на жизнедеятельность человека, общества и государства.

Техногенный риск - обобщенная характеристика возможности реализации опасности в техногенной сфере, определяемая через вероятность возникновения техногенной аварии или катастрофы и математическое ожидание негативных последствий от них.

Экологический риск – оценка на всех уровнях от точечного до глобального вероятности появления негативных изменений в ОС, вызванных антропогенным или иным воздействием.

Риск – вероятность реализации опасности и величина ожидаемого ущерба, связанная с каким-либо действием.

Общепринята следующая зависимость при оценке риска :

– вероятность i-го фактора на j-ом объекте,

Ущерб i-го фактора на j-ом объекте

Управление риском – заблаговременное предвидение риска и принятие мер по его снижению.

Управление ведется на основе оценки риска, т.е. на основе зависимости, что риск есть функция от a (подвержение объекта риску), b (чувствительности или уязвимости), с (защищенности).

Наиболее распространенными методами количественного анализа риска являются статистические, аналитические, метод экспертных оценок, метод аналогов .

Суть статистических методов оценки риска заключается в определении вероятности возникновения потерь на основе статистических данных предшествующего периода и установлении области (зоны) риска, коэффициента риска и т.д.

Аналитические методы позволяют определить вероятность возникновения потерь на основе математических моделей и используются в основном для анализа риска инвестиционных проектов.

Метод экспертных оценок представляет собой комплекс логических и математико – статистических методов и процедур по обработке результатов опроса группы экспертов, причем результаты опроса являются единственным источником информации.

Метод аналогов используется в том случае, когда применение иных методов по каким – либо причинам неприемлемо. Метод использует базу данных аналогичных объектов для выявления общих зависимостей и переноса их на исследуемый объект.

10. Основные направления снижения загрязненности гидросферы. Технологические пути минимизации образования загрязняющих веществ и методы очистки сточных вод. Регулирование пространственно-временного распределения сбросов.

Для защиты поверхностных вод от загрязнения предусматриваются следующие экозащитные мероприятия:

• Развитие безотходных и безводных технологий, внедрение систем оборотного водоснабжения – создание замкнутого цикла использования производственных и бытовых сточных вод, когда сточные воды все время находятся в обороте, и попадание их в поверхностные водоемы исключено.
• Очистка сточных вод.
• Очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

Главный загрязнитель поверхностных вод – сточные воды, поэтому разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод является актуальной и экологически важной задачей.

Интенсивным и мощным источником генерирования новых видов рисков является техносфера - часть окружающей среды, создана и превращена человеком для удовлетворения собственных потребностей.

Количество и последствия крупных промышленных катастроф современности свидетельствуют о тенденции к постоянному повышению техногенных рисков.

Техногенный риск - риск для населения, социальных, техногенных и природных объектов, вызванный негативными событиями техногенного происхождения.

Защищаясь от техногенных аварий, общество использует различные правовые, организационные, управленческие, технические, научно-методологические средства. Однако такие катастрофы продолжают угрожать стабильному развитию и могут существенно повлиять на состояние национальной безопасности и жизнедеятельности государства.

Термин "техногенная безопасность" касается практически всех опасных объектов техносферы, в т. Ч. Военных, сельскохозяйственных, искусственных космических объектов и др., Аварии на которых представляют угрозу для населения и окружающей среды.

Техногенная безопасность - степень (уровень) защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от техногенных чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах.

В превентивном смысле технологическую безопасность рассматривается в стратегическом и тактическом измерениях. Стратегический измерение касается развития новых отечественных технологий и импорт зарубежных, а также имплементации принципа защиты от реализации потенциально опасных технологических проектов, тактический - управление технологической безопасностью действующих технологических комплексов и потенциально опасных объектов (ПНО).

Целью системного техногенной безопасности в развитых странах является предотвращении крупных промышленных аварий. Эти вопросы регулируют Директивы Европейского Сообщества 82/501 / ЕЕС "О предотвращении крупных промышленных аварий" (1982), Кодекс практических правил по предотвращению крупных промышленных аварий, директивы ЕС 96/82 / ЕС "О предотвращении крупных аварий на объектах, где используют опасные вещества "(1996).

Поскольку техногенез является процессом изменения природных комплексов под влиянием производственной деятельности человека, существуют определенные средства и способы этой деятельности. В современном понимании они являются аналогами технологических процессов. При реализации технологического процесса на практике уровень комплексной технологической безопасности обусловливают его составляющие:

1. Природа технологического процесса. От методов обработки, изготовления, изменения свойств, формы

сырья, материалов или полуфабрикатов, применяемых в технологическом процессе, зависит уровень его потенциального риска. Например, переход на современные технологии производства взрывчатых веществ позволил снизить вероятную вред. Преимуществом новой взрывчатки (паургелю, украинита, емониту Анемикс) является то, что все ее отдельные компоненты безопасны. Только через 15 мин. после их соединения непосредственно в скважине образуется взрывная смесь, которая в случае неиспользования в течение 30 дней теряет разрушительные свойства и превращается в безопасное вещество. Согласно новейшей технологический процесс безопаснее чем производство тротила.

2. Сооружения, конструкции, оборудование, технические устройства и инженерные сети, с помощью которых реализуют технологический процесс (основные фонды). От надежности и безопасности этих компонентов зависит безопасность технологического процесса. Поскольку показатели безопасности основных фондов меняются на протяжении жизненного цикла, то для поддержания их на определенном нормативном уровне применяют превентивные меры. Уровень безопасности техники, используемой в технологическом процессе, прежде всего зависит от соответствующих конструкционных решений.

3. Ошибочные действия персонала, обслуживающего технологический процесс (человеческий фактор). Ошибки могут быть технические, организационные и управленческие. Сейчас они вызывают такие отклонения параметров рабочего режима оборудования или его повреждения, приводящие к крупным промышленным авариям. Для ослабления негативного влияния человеческого фактора используют различные меры технические средства и системы управления безопасностью опасных объектов.

До недавнего времени управления техногенной безопасностью предусматривало развитие служб и видов обеспечения поставарийных стадии. Главным был принцип гражданской обороны "Вовремя реагировать и ликвидировать". Однако сейчас необходимо разрабатывать превентивную политику, концептуализация которой является основой развития национальных систем управления техногенной безопасностью. Стабилизация техносферы основывается на следующих положениях: управление техногенной риском, системный анализ и применение моделей ПНО как сложных технических систем, организация объектовых систем управления безопасностью (СУ Б).

Невозможность достижения абсолютной техногенной безопасности и применения концепции ненулевого (приемлемого) риска - современные принципы решения проблем безопасной жизнедеятельности. Это означает формирование новой идеологии по противодействию техногенных аварий и катастроф, зарождение области управления техногенным риском.

Концепцию управления техногенным риском реализуют учитывая такие общепризнанные принципы:

Уменьшать риск, насколько это возможно;

Уменьшать риск, насколько это приемлемо;

Принимать все необходимые превентивные меры;

Применять безопасные технологии.

Особое значение приобретает системный анализ,

который рассматривает ПОО как сложную техническую систему и способствует формированию знаний о нем как единый целостный объект, функционирующий в условиях многофакторных рисков. Такой анализ позволяет создать систему моделей и методов для управления безопасностью объекта как в штатных, так и внештатных критических и чрезвычайных ситуациях, технического диагностирования и постоянного мониторинга рисков.

Таким образом, формирование современной методологии управления техногенной безопасностью требует новых принципов и подходов. Так, в государственной научно-технической программе России "Безопасность" для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ПНО предложено применять следующие принципы:

Единичного отказа (независимо от уровня надежности и безопасности система должна оставаться эффективной при отказе любого ее элемента)

Безопасной отказа (вероятные отказа системы противоаварийной защиты должны быть безопасными, то есть способствовать ошибочному включению защиты быстрее, чем опасной отсутствия реагирования)

Многоуровневой защиты (создание последовательных уровней безопасности, которые уменьшают вероятность аварий и их последствия)

Комбинированной защиты (объединение систем жесткого и функционального защиты ПНО от аварий и катастроф)

Самозащищенности систем (создание систем с пассивными и внутришньопритаманнимы характеристиками безопасности);

Обоснованного доказательства нужной безопасности (согласование критериев и методов обеспечения безопасности действующим правовым и нормативно-техническими документами);

Защиты от реализации потенциально опасного проекта (отказ на государственном уровне воплотить в жизнь проект, по результатам экспертизы не имеет надлежащего уровня безопасности).

С целью предотвращения крупных аварий создают СБ, действующих на управленческом и организационном уровнях. Статистика свидетельствует, что в 70% случаев причины аварий организационные, у 20% - технические, 10% - психофизиологические.

СБ должна быть интегрирована с такими системами менеджмента ПНО: управление качеством, экологического управления, обеспечения здоровья работников, технологического управления и тому подобное. Идеология системы управления безопасностью предусматривает организования ее влияния как в течение превентивной стадии, так и после возникновения чрезвычайной ситуации.

Требованиями к совершенствованию технологий является снижение материало-, ресурсо- и энергоемкости, экологичность и безопасность. Сейчас технологии стали товаром, и к ним, как и к любой продукции, следует применять стандарты безопасности.

Обеспечение устойчивой динамического равновесия государства как системного образования возможно лишь благодаря реализации постоянного и системного мониторинга. Как механизм контроля и корректировки он особенно необходим во время воплощения в жизнь национальной безопасного технологического развития. Согласно этой модели, субъекты управления (Президент Украины; Верховная Рада Украины; Кабинет Министров; Совет национальной безопасности и обороны Украины; министерства и другие центральные органы исполнительной власти, Национальный банк; суды общей юрисдикции; прокуратура Украины; местные государственные администрации и органы местного самоуправления; Вооруженные силы Украины, Служба безопасности Украины и другие военные формирования, образованные в соответствии с законами Украины (Абзац 11 ст. 4 с изменениями, внесенными согласно Закону №3200-IV (3200-15) от 15 декабря 2005 года); граждане и объединения граждан Украины) должны осуществлять управляющие воздействия (концепции, стратегии, законы, указы, подзаконные нормативные акты, постановления, приказы, программы и т.д.) на объекты управления (государство, общество, граждане), которые, согласно управленческого воздействия, меняют количественные и качественные параметры технологической политики в контексте безопасности.

Определение и оценка стратегических техногенных рисков на Украине является сложной проблемой, требующей глубоких исследований. К основным рискам, например, можно отнести архаичность технологического уклада, отсутствие развитых систем управления безопасностью потенциально опасных объектов, старение основных фондов и др.

В 2003-2004 гг. Была разработана Государственная программа обеспечения технологической безопасности в основных отраслях экономики Украины и Государственной научно-технической программы "Ресурс" как ее составляющую. Брак в ближайшей перспективе необходимых финансовых ресурсов для повышения безопасности промышленных объектов путем обновления их технологического парка, обусловил избрания главным научно-техническим подходом прогнозирования остаточного ресурса, установление приемлемого уровня риска и продолжение проектного срока эксплуатации. Это начало в Украине управление техногенной риском функционирования хозяйственного комплекса.

Техногенной безопасности тесно связано с общим управлением отраслями экономики. Управления техногенной безопасностью должно быть интегрировано как в структуры управления отдельными отраслями, так и в общегосударственную систему управления экономикой государства в целом.

Транскрипт

1 Н.Н. Чура Техногенный риск Под редакцией В.А. Девисилова Рекомендовано УМО вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям «Безопасность жизнедеятельности», «Защита окружающей среды» КНОРУС МОСКВА 2017

2 УДК (075.8) ББК Ч-93 Рецензенты: В. А. Акимов, вице-президент Общероссийской общественной организации «Российское научное общество анализа риска», заведующий кафедрой «Природная и техногенная безопасность и управление риском» МАТИ РГТУ им. К. Э. Циолковского, д-р техн. наук, проф., В. А. Туркин, нач. кафедры «Химия и экология» МГА им. адм. Ф. Ф. Ушакова, д-р техн. наук, проф. Чура Н.Н. Ч-93 Техногенный риск: учебное пособие / Н.Н. Чура; под ред. В. А. Девисилова. М. : КНОРУС, с. ISBN Рассмотрены и проанализированы вопросы опасностей и безопасности в техносфере, а также техногенного риска. Выполнен анализ структуры оценки риска и его составляющих вероятностной (частоты возникновения аварий) и последствий. Учтены изменения и дополнения существующих законодательных и нормативных положений в области техносферной безопасности и оценки риска. Основное внимание уделено методам количественных оценок техногенного риска и его показателей: индивидуального, потенциального, коллективного, социального, технического и экологического риска. Приводятся краткие (упрощенные) методики расчета показателей техногенного риска и примеры расчета. Для студентов бакалавриата по направлению подготовки «Техносферная безопасность», а также студентов специальности «Инженерная защита окружающей среды» и других специальностей политехнического университетского образования. Может быть полезно специалистам, занимающимся вопросами промышленной безопасности, риск-анализа и управления в кризисных ситуациях. УДК (075.8) ББК Чура Николай Николаевич техногенный риск Сертификат соответствия РОСС RU.АГ51.Н03820 от Изд Формат 60 90/16. Гарнитура «NewtonC». Печать офсетная. Усл. печ. л. 17,5. Уч.-изд. л. 12,9. ООО «Издательство «КноРус» , г. Москва, ул. Кедрова, д. 14, корп. 2. Тел.: Отпечатано в ООО «Контакт» , г. Москва, проезд Подбельского 4-й, дом 3. ISBN Чура Н.Н., 2017 ООО «Издательство «КноРус», 2017

3 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. БЕЗОПАСНОСТЬ В ТЕХНОСФЕРЕ И ТЕХНОГЕННЫЙ РИСК 1.1. Основные понятия и определения теории безопасности и риска Безопасность и развитие общества в концепциях риска Характеристики и классификация опасностей Характеристики безопасности Реализация опасностей в техносфере. Опасные техногенные события (аварии, катастрофы, чрезвычайные ситуации) Методы оценки уровня безопасности Основные положения государственного регулирования в области техносферной безопасности Контрольные вопросы и задания Глава 2. ПОНЯТИЕ ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОМ РИСКЕ 2.1. Общие сведения Экология как объект изучения и субъект безопасности Безопасность экосистем Основные техногенные угрозы экологической безопасности в России Оценка риска для здоровья человека и экологического риска Последствия (ущерб, вред) как составляющая экологического риска Контрольные вопросы и задания Глава 3. СТРУКТУРА И КРИТЕРИИ РИСКА 3.1. Понятие, происхождение и назначение риска Общее содержание и структура риска Стохастический характер риска Вероятностные показатели в структуре оценки риска Связь вероятности и частоты в структуре оценки риска Классификация рисков Контрольные вопросы и задания Глава 4. РАСЧЕТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РИСКА 4.1. Общие сведения Индивидуальный и потенциальный риски Индивидуальный риск

4 4 ОГЛАВЛЕНИЕ Потенциальный риск Приемлемый индивидуальный риск Коллективный риск Социальный риск Признаки социального риска Показатели социального риска Приемлемый социальный риск Технический (материальный) риск Экологический риск Контрольные вопросы и задания Глава 5. ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИИ ОЦЕНКИ И АНАЛИЗА РИСКА 5.1. Общие сведения Основные этапы методологии и методики анализа риска Концепции и характеристики методов оценки рисков Методы экспертных оценок. Метод Делфи Методы проверочного листа, контрольных карт и «Что будет, если. » Анализ опасности и работоспособности Анализ вида и последствий отказа Анализ вида, последствий и критичности отказа Дерево отказов Дерево событий Контрольные вопросы и задания Глава 6. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ ПРИ ОЦЕНКЕ РИСКА 6.1. Общие сведения Механизм определения последствий аварии Определение последствий воздействия поражающих факторов вероятностными методами (пробит-функция) Методы оценки ущерба Виды и классификация ущерба Структура определения ущерба Обоснование мер, направленных на снижение ущерба (меры инженерной защиты окружающей среды) Оценка эколого-экономических последствий загрязнения природной среды нефтью и нефтепродуктами (методика и пример расчета) Оценка количества нефти, вылившейся вследствие аварии Оценка масштаба и степени загрязнения

5 Оглавление Критерии оценки экологических последствий и предварительные рекомендации по выбору мероприятий по восстановлению земель Анализ эколого-экономических последствий загрязнения компонентов природной среды Обоснование целесообразности и оптимальных решений по проведению рекультивации земель Оценка количества пострадавших при авариях и чрезвычайных ситуациях техногенного характера (методика и пример расчета) Контрольные вопросы и задания ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

6 ВВЕДЕНИЕ Все то, что достигнуто человечеством, связано с его развитием, а темпы роста полученных результатов в новейшей истории, безусловно, впечатляют. Колоссальные потоки материальных ресурсов, энергии и информации изменили среду обитания, создав полуискусственную техносферу, незаметно и постоянно отклоняя ее от естественных для человека условий. Новая среда жизнедеятельности (более активного поведения), удобно обустроенная за счет использования и изменения природного компонента, принесла и новые опасности. Мощный природоизменяющий потенциал развития человечества (сырье, энергия, продукты переработки), созданный в исторически кратчайшие сроки, имея высокие локальные концентрации и не имея при этом надежной изоляции от окружающей среды и адекватных мер противодействия сопутствующим опасностям, превратил их в угрозы, реализованные в конкретные аварии, и аварии, перерастающие в катастрофы. В соответствии с принятой классификацией и согласно статистике МЧС России, девять из десяти чрезвычайных ситуаций (ЧС), происходящих в последние годы, составляют техногенные, т. е. порожденные техникой. За 2009 г. в результате техногенных ЧС на территории Российской Федерации погибло 684 человека, что составляет 93 % от общего числа жертв ЧС всех видов и источников, включая природные, биолого-социальные и теракты. Результат ускоренных темпов развития техноприродных комплексов и созданных на их базе высоких технологий, с учетом его оборотной (отрицательной) стороны, показал существенное отставание в развитии социальной сферы. Социосфера здесь представляется как согласованное поведение людей, их социальная организация, которая реализуется через нормы поведения (правила, законы, традиции), приобретенные и умноженные знания (науку), практику поведения (политику). Кроме своей организации человек ничего или почти ничего не может противопоставить катастрофам и стихийным бедствиям . Развитие общества потребовало и требует внедрения инноваций, объем которых стал угрозой безопасности. Обострение дилеммы «безопасность развитие» как ситуации, при которой выбор одного из двух, по своей сути, противоположных решений одинаково затруднителен, пока не принесло ощутимых ограничений в развитии и потреблении общества. В то же время количество техногенных аварий и катастроф

7 Введение 7 остается высоким. При этом в основе их также социальные причины: коллективы конструкторов, изготовителей и управленцев технических систем, являющихся частью общества; нехватка значительных материальных и общественных ресурсов для ускоренной замены большей части основных фондов производства, транспорта и коммунального хозяйства, имеющих критический износ; разумные, казалось бы, цели развития решение социально значимых задач. Последствия происходящих техногенных аварий и катастроф при этом возрастают, приобретая новые формы и представляя угрозу все большему количеству людей, инфраструктуре и природной среде. В обиходе появились новые понятия: «социальная медицина», «медицина катастроф», «центр оказания психологической помощи», за которыми стоят организации, призванные оказывать помощь пострадавшим. Таким образом, ситуация, сложившаяся на современном этапе развития, потребовала принятия эффективных мер управления процессом обеспечения безопасности человека, общества и природы (ключевая проблема), одной из организационных форм решения которой явилась концепция приемлемого риска. Сразу же постараемся акцентировать внимание читателя на верном понимании проблемы. Безопасность является желаемым состоянием человека или желаемым свойством объекта, от которого исходит (может исходить) опасность. Риск же служит мерой этого состояния (или свойства), разумеется, в своем количественном или ином выражении. Приемлемость риска, т. е. непревышение его расчетной величиной допустимых значений, может являться подтверждением достаточности уровня безопасности (она всегда относительна). Важным на этом этапе является установление допустимых значений показателей риска, что получило название «нормирование риска». На данной основе сопоставлением расчетных значений риска с нормативами выполняется процедура анализа риска. Уже имеются показатели допустимого индивидуального и социального пожарного риска одного из видов техногенного риска, установленные на законодательном уровне. Этимология (происхождение) понятия «риск», о котором речь идет дальше, это не только пояснение его первоначального смысла, но и его сущность, и исторически предназначенная роль. Таким образом, роль риска обусловлена социальным заказом и может быть кратко сформулирована в виде «предвидеть и предотвратить» или, по крайней мере, предупредить общество о возможных последствиях его деятельности.

8 8 ВВЕДЕНИЕ В первой части дисциплины «Надежность технических систем и техногенный риск» рассматриваются положения теории надежности, которая имеет в настоящее время достаточно хорошо отлаженный понятийный и исследовательский аппарат. В теоретических основах надежности разработаны способы ее количественного измерения, позволяющие решать практические задачи определения вероятности безотказной работы, наработки на отказ, интенсивности отказов и других показателей надежности. В прикладных целях рассматриваются свойства и эффективность различных методов расчета, испытаний и повышения надежности простых объектов и технических систем сложной структуры, восстанавливаемых и невосстанавливаемых, резервируемых и нерезервируемых. Основная категория, рассматриваемая во второй части учебной дисциплины и в данном учебном пособии, безопасность (риск лишь ее мера), является тесно связанной с надежностью. Однако центральное понятие, которым оперирует теория надежности, отказ (переход объекта из работоспособного состояния в неработоспособное), не учитывает дальнейшего развития событий, т. е. последствий отказов, с точки зрения их опасности для окружающей среды. Теория вероятностей и математическая статистика, составляющие основу математического аппарата теории надежности, а также основные свойства и показатели надежности имеют большое значение и широко используются в методологии оценки и анализа риска. В исследованиях техносферной безопасности и техногенного риска, а также в практической деятельности в области техносферной безопасности основным событием является событие-авария, имеющее различные отраслевые определения. Возможными причинами возникновения аварий могут быть не только отказы технических или иных систем, включая человеческий фактор, но и внешние воздействия. Анализ источников произошедших ЧС, а также статистики аварийности технических объектов различных конструкций и назначения позволяет в целом классифицировать основные группы причин возникновения аварий: внешние причины ошибки проекта, его привязки к территории; низкий уровень организации работ; человеческий фактор (ошибки обслуживающего персонала); воздействия извне не только техногенного, но и природного характера, способные инициировать крупные катастрофы; воздействия, источники которых носят социальный характер (несанкционированные действия и теракты);

9 Введение 9 внутренние причины отказы оборудования (его элементов и систем) вследствие физического износа, коррозии, механических повреждений, температурных деформаций, усталости материалов; неконтролируемые отклонения технологического процесса; дефекты конструкций (раковины, дефекты в сварных соединениях); прекращения подачи энергоресурсов; некачественные строительно-монтажные, ремонтные работы и т. д. Оценка техногенного риска (называемого так по источнику возникновения) состоит в нахождении частоты (или вероятности) возникновения события-аварии и его последствий, определяемых воздействием поражающих факторов на объекты окружающей среды. При прогнозировании риска, т. е. определении будущих состояний объектов защиты существующими методами, уровень последствий расчетных событий в общем случае также имеет вероятностный характер. Математическое ожидание ущерба (потерь) это одно из универсальных определений термина «риск», которое можно встретить в различных сферах его приложения. Негативные последствия имеют не только аварии, но и, к примеру, загрязнения окружающей среды неаварийного, т. е. постоянного или систематического характера в результате «нормальной» эксплуатации технических объектов. Риск воздействия такого рода загрязнений также подлежит оценке. Фактор последствий воздействия на человека и компоненты среды обитания природной среды (воздух, земли, водные объекты и биоресурсы) и технические объекты (здания, сооружения и т. д.) оценивается показателями риска, такими, как индивидуальный риск, социальный, экологический, технический и др. В каждом из случаев оценка последствий является сложной задачей ввиду значительного их разнообразия, сложности математического описания (формализации) и недостаточности информации о реакции на воздействия. Знания и компетенции в области техногенного риска: определение источников опасностей и возможных последствий, идентификация и ранжирование рисков, методов расчета, анализа и менеджмента рисков, определение зон повышенного техногенного риска востребованы в различных сферах практической и научной деятельности, основными из которых являются: область техносферной безопасности, в том числе промышленной, пожарной и безопасности в ЧС, а также профессиональный риск и риск с последствиями для персонала предприятий, населения и территорий; это центральная область (включая военнопромышленный комплекс и объекты использования атомной

10 10 ВВЕДЕНИЕ энергии), где идеология и методология техногенного риска получила свое первоначальное обоснование и развитие; оценка влияния на здоровье человека различных факторов окружающей, в том числе производственной среды, включая расчеты, соответствующие нормативным и методическим документам системы здравоохранения и жизнеобеспечения населения; страхование рисков, цель которого заключается в защите прав и интересов граждан и юридических лиц и достигается за счет перераспределения рисков (финансовое обеспечение ответственности); величина риска в этом случае переходит из разряда случайных событий в юридически обоснованное условие, составляющее норму договорно-страхового права; экологическая деятельность, предметная направленность и пер- спективы которой напрямую связаны и зависят от риска техногенного воздействия на природные сообщества и компоненты. В молодой и интенсивно развивающейся науке о рисках (иногда ее называют рискологией) много нерешенных вопросов, а также интересных и перспективных задач. Часть из них связана с оценкой и прогнозированием экологического риска, где объектом воздействия (и защиты) является природная среда. Здесь риск как инструмент исследования и как мера оценки уровня безопасности направлен на анализ техногенных воздействий, которым подвергается самый уязвимый и поэтому труднопрогнозируемый живой компонент. Аспекты этой проблемы, от которой зависит безопасность жизни человека и мира природы, ждут своей очереди для решения профессионально подготовленными специалистами нового поколения.

Риск техногенный

EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010

Смотреть что такое «Риск техногенный» в других словарях:

Техногенный и экологический риск - см. Риск техногенный и экологический. EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010 … Словарь черезвычайных ситуаций

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

источник - 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 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

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

Надежность и безопасность технических систем. Учебное пособие

Министерство образования Российской Федерации

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НАДЕЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Ветошкин А.Г., Марунин В.И. НАДЕЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ. /Под ред. доктора технических наук, профессора, академика МАНЭБ А.Г.Ветошкина – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2002. — 129 с.: ил., библиогр.

Рассмотрены основные положения теории надежности технических систем и техногенного риска. Приведены математические формулировки, используемые при оценке и расчете основных свойств и параметров надежности технических объектов, рассмотрены элементы физики отказов, структурные схемы надежности технических систем и их расчет, сформулированы основные методы повышения надежности и примеры использования теории надежности для оценки безопасности человеко-машинных систем.

Рассмотрена методология анализа и оценки техногенного риска, приведены основные качественные и количественные методы оценки риска, методология оценки надежности, безопасности и риска с использованием логико-графических методов анализа, критерии приемлемого риска, принципы управления риском, рассмотрены примеры использования концепции риска в инженерной практике.

Учебное пособие подготовлено на кафедре «Экология и безопасность жизнедеятельности» Пензенского государственного университета и предназначено для студентов специальности 330200 «Инженерная защита окружающей среды» и для студентов инженерных специальностей, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности».

Кафедра «Инженерная экология» Пензенской государственной архитектурностроительной академии (зав. кафедрой доктор технических наук, профессор О.П.Сидельникова.).

Кандидат технических наук, профессор, академик МАНЭБ В.В.Арбузов (Пензенский филиал Международного независимого эколого-политологического университета.)

Издательство ПГУ А.Г.Ветошкин, В.И.Марунин

Государственная политика в области экологической и промышленной безопасности и новые концепции обеспечения безопасности и безаварийности производственных процессов на объектах экономики, диктуемые Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 №116-ФЗ, Федеральным законом «О радиационной безопасности населения» от 09.01.96 г. №3-ФЗ, Федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 г. №52-ФЗ, Федеральным законом «Об использовании атомной энергии» от 21.11.95 г. №170-ФЗ, Федеральным законом «Об охране окружающей среды» от 10.01.02 г. №7-ФЗ, предусматривают, в первую очередь, объективную оценку опасностей и позволяют наметить пути борьбы с ними.

Экологическая и техногенная безопасность – состояние действительности, при котором с определенной вероятностью исключено проявление опасности.

Опасная ситуация возникает при нахождении человека в опасной зоне, т.е. в пространстве, где постоянно, периодически или эпизодически возникают опасности, обусловленные опасными или вредными факторами. Опасные ситуации реализуются вследствие совокупности причин, обусловливающих воздействие опасных или (и) вредных факторов на человека, что приводит к постепенному или мгновенному повреждению его здоровья.

По данным Генерального секретаря ООН, за последние 30 лет ущерб, нанесенный техногенными катастрофами, увеличился в три раза и достигает 200 млрд. долл. США в год. В России совокупный годовой материальный ущерб от техногенных аварий, включая затраты на их ликвидацию, превышает 40 млрд. руб.

Чрезвычайная ситуация (ЧС) – это совокупность событий и опасностей, внезапно нарушающих сложившиеся условия жизнедеятельности, создающих угрозу жизни и здоровью людей, среде их обитания, элементам техносферы. Техногенная чрезвычайная ситуация (техногенная ЧС) — состояние, при котором в результате возникновения источника техногенной чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

Каждую чрезвычайную ситуацию можно рассматривать как крупномасштабную опасную ситуацию, создающую угрозу одновременно большому числу людей и объектам техносферы. Стадии зарождения и развития чрезвычайной ситуации протекают, как правило, скрытно и связаны с накоплением разрушительного потенциала. На кульминационной стадии образуется множество опасных и вредных факторов, объединяемых в один или несколько поражающих факторов.

Чрезвычайные ситуации (ЧС) возникают как при стихийных явлениях природного характера, так и при техногенных авариях. В наибольшей степени аварийность свойственна угольной, горнорудной, химической, нефтегазовой и металлургической отраслям промышленности, транспорту.

Возникновение ЧС в промышленных условиях и в быту часто связано с разгерметизацией систем повышенного давления (баллонов и емкостей для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, газо- и водопроводов, систем теплоснабжения и т.п.).

ЧС возникают также в результате нерегламентированного хранения и транспортирования взрывчатых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей, химических и радиоактивных веществ, нагретых жидкостей. Следствием этих нарушений являются взрывы, пожары, проливы химически активных жидкостей, выбросы газовых смесей.

Основными причинами крупных техногенных аварий являются:

— отказы технических систем из-за дефектов изготовления и нарушений режимов эксплуатации;

— ошибочные действия операторов технических систем;

— концентрации различных производств в промышленных зонах;

— высокий энергетический уровень технических систем;

— внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта и др.

Анализ совокупности негативных факторов, действующих в техносфере, показывает, что приоритетное влияние имеют антропогенные негативные воздействия, среди которых преобладают техногенные. Они сформировались в результате преобразующей деятельности человека и изменений в биосферных процессах, обусловленных этой деятельностью.

Под термином “опасность” понимается ситуация в окружающей природной или производственной среде, в которой при определённых условиях возможно возникновение нежелательных событий или процессов (опасных факторов), воздействие которых на окружающую среду и человека может привести к одному или совокупности из следующих последствий:

— аварии или катастрофы в техносфере;

— ухудшение состояния окружающей среды;

— отклонение здоровья человека от среднестатистического значения.

Оценка опасности различных производственных объектов заключается в определении возникновения возможных чрезвычайных ситуаций, разрушительных воздействий пожаров и взрывов на эти объекты, а также воздействия опасных факторов пожаров и взрывов на людей. Оценка этих опасных воздействий на стадии проектирования объектов осуществляется на основе нормативных требований, разработанных с учетом наиболее опасных условий протекания чрезвычайных ситуаций и проявления их негативных факторов, утечек и проливов опасных химических веществ, пожаров и взрывов, т.е. с учетом аварийной ситуации.

Как естественные, так и техногенные опасности носят потенциальный, т.е. скрытый характер. Количественной мерой опасности является риск, т.е. частота реализации опасности. Риск выражает возможную опасность, вероятность нежелательного события.

Оценка риска включает в себя анализ частоты, анализ последствий и их сочетание. В случае, когда последствия неизвестны, то под риском понимают вероятность наступления определенного сочетания нежелательных событий. Техногенный риск включает как вероятность чрезвычайной ситуации, так и величину ее последствий, оцениваемых величиной ущерба.

Таким образом, термин “опасность” описывает возможность осуществления некоторых условий технического, природного и социального характера, при наличии которых могут наступить интересующие нас неблагоприятные события и процессы, например, природные катастрофы или бедствия, аварии на промышленных предприятиях,

экономические или социальные кризисы. Следовательно, “опасность” – это ситуация, постоянно присутствующая в окружающей среде и способная при определённых условиях привести к реализации в окружающей среде нежелательного события – возникновению опасного фактора. Соответственно реализация опасности – это обычно случайное явление, и возникновение опасного фактора характеризуется вероятностью явления.

Безопасность – состояние защищённости отдельных лиц, общества и природной среды от чрезмерной опасности.

В качестве единиц измерения безопасности предлагается использовать показатели, характеризующие состояние здоровья человека и состояние (качество) окружающей среды. Соответственно, целью процесса обеспечения безопасности является достижение максимально благоприятных показателей здоровья человека и высокого качества окружающей среды.

1. Основные понятия надежности технических систем

Термины надежность, безопасность, опасность и риск часто смешивают, при этом их значения перекрываются. Часто термины анализ безопасности или анализ опасности используются как равнозначные понятия. Наряду с термином анализ надежности они относятся к исследованию как работоспособности, отказов оборудования, потери работоспособности, так и процесса их возникновения.

Обеспечение надежности систем охватывает самые различные аспекты человеческой деятельности. Надежность является одной из важнейших характеристик, учитываемых на этапах разработки, проектирования и эксплуатации самых различных технических систем.

С развитием и усложнением техники углубилась и развивалась проблема ее надежности. Изучение причин, вызывающих отказы объектов, определение закономерностей, которым они подчиняются, разработка метода проверки надежности изделий и способов контроля надежности, методов расчетов и испытаний, изыскание путей и средств повышения надежности – являются предметом исследований надежности.

Если в результате анализа требуется определить параметры, характеризующие безопасность, необходимо в дополнение к отказам оборудования и нарушениям работоспособности системы рассмотреть возможность повреждений самого оборудования или вызываемых ими других повреждений. Если на этой стадии анализа безопасности предполагается возможность отказов в системе, то проводится анализ риска для того, чтобы определить последствия отказов в смысле ущерба, наносимого оборудованию, и последствий для людей, находящихся вблизи него.

Наука о надежности является комплексной наукой и развивается в тесном взаимодействии с другими науками, такими как физика, химия, математика и др., что особенно наглядно проявляется при определении надежности систем большого масштаба и сложности.

При изучении вопросов надежности рассматривают самые разнообразные объекты - изделия, сооружения, системы с их подсистемами. Надежность изделия зависит от надежности его элементов, и чем выше их надежность, тем выше надежность всего изделия.

Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Недостаточная надежность объекта приводит к огромным затратам на его ремонт, простою машин, прекращению снабжения населения электроэнергией, водой, газом, транспортными средствами, невыполнению ответственных задач, иногда к авариям, связанным с большими экономическими потерями, разрушением крупных объектов и с человеческими жертвами. Чем меньше надежность машин, тем большие партии их приходится изготовлять, что приводит к перерасходу металла, росту производственных мощностей, завышению расходов на ремонт и эксплуатацию.

Надежность объекта является комплексным свойством, ее оценивают по четырем показателям - безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости или по сочетанию этих свойств.

Безотказность - свойство объекта сохранять работоспособность непрерывно в течение некоторого времени или некоторой наработки. Это свойство особенно важно

для машин, отказ в работе которых связан с опасностью для жизни людей. Безотказность свойственна объекту в любом из возможных режимов его существования, в том числе, при хранении и транспортировке.

Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

В отличие от безотказности долговечность характеризуется продолжительностью работы объекта по суммарной наработке, прерываемой периодами для восстановления его работоспособности в плановых и неплановых ремонтах и при техническом обслуживании.

Предельное состояние - состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонта. Важность ремонтопригодности технических систем определяется огромными затратами на ремонт машин.

Сохраняемость - свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования. Практическая роль этого свойства велика для деталей, узлов и механизмов, находящихся на хранении в комплекте запасных принадлежностей.

Объекты подразделяют на невосстанавливаемые, которые не могут быть восстановлены потребителем и подлежат замене (например, электрические лампочки, подшипники, резисторы и т.д.), и восстанавливаемые, которые могут быть восстановлены потребителем (например, телевизор, автомобиль, трактор, станок и т.д.).

Надежность объекта характеризуется следующими состояниями: исправное, неисправное, работоспособное, неработоспособное.

Исправное состояние - такое состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Исправное изделие обязательно работоспособно.

Неисправное состояние - такое состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Различают неисправности, не приводящие к отказам, и неисправности, приводящие к отказам. Например, повреждение окраски автомобиля означает его неисправное состояние, но такой автомобиль работоспособен.

Работоспособным состоянием называют такое состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, соответствующие требованиям нормативнотехнической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Неработоспособное изделие является одновременно неисправным.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Отказы по характеру возникновения подразделяют на случайные и неслучайные (систематические).

Случайные отказы вызваны непредусмотренными нагрузками, скрытыми дефектами материалов, погрешностями изготовления, ошибками обслуживающего персонала.

Неслучайные отказы - это закономерные явления, вызывающие постепенное накопление повреждений, связанные с влиянием среды, времени, температуры, облучения и т. п.

В зависимости от возможности прогнозировать момент наступления отказа все отказы подразделяют на внезапные (поломки, заедания, отключения) и постепенные (износ, старение, коррозия).

По причинам возникновения отказы классифицируют на конструктивные (вызванные недостатками конструкции), производственные (вызванные нарушениями технологии изготовления) и эксплуатационные (вызванные неправильной эксплуатацией).

2. Показатели надежности технических систем

Показателями надежности называют количественные характеристики одного или нескольких свойств объекта, составляющих его надежность. К таким характеристикам относят, например, временные понятия - наработку, наработку до отказа, наработку между отказами, ресурс, срок службы, время восстановления. Значения этих показателей получают по результатам испытаний или эксплуатации.

По восстанавливаемости изделий показатели надежности подразделяют на пока-

затели для восстанавливаемых изделий и показатели невосстанавливаемых изделий.

Применяются также комплексные показатели. Надежность изделий, в зависимости от их назначения, можно оценивать, используя либо часть показателей надежности, либо все показатели.

— вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникает;

— средняя наработка до отказа - математическое ожидание наработки объекта до первого отказа;

— средняя наработка на отказ - отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки;

— интенсивность отказов - условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник. Этот показатель относится к невосстанавливаемым изделиям.

Количественные показатели долговечности восстанавливаемых изделий делятся на 2 группы.

1. Показатели, связанные со сроком службы изделия:

— срок службы - календарная продолжительность эксплуатации от начала эксплуатации объекта или ее возобновление после ремонта до перехода в предельное состояние;

— средний срок службы - математическое ожидание срока службы;

— срок службы до первого капитального ремонта агрегата или узла – это про-

должительность эксплуатации до ремонта, выполняемого для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановления ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые;

— срок службы между капитальными ремонтами, зависящий преимущественно от качества ремонта, т.е. от того, в какой степени восстановлен их ресурс;

— суммарный срок службы – это календарная продолжительность работы технической системы от начала эксплуатации до выбраковки с учетом времени работы после ремонта;

— гамма-процентный срок службы - календарная продолжительность эксплуатации, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с вероятностью γ , выраженной в процентах.

Показатели долговечности, выраженные в календарном времени работы, позволяют непосредственно использовать их в планировании сроков организации ремонтов, поставки запасных частей, сроков замены оборудования. Недостаток этих показателей заключается в том, что они не позволяют учитывать интенсивность использования оборудования.

2. Показатели, связанные с ресурсом изделия:

— ресурс - суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновление после ремонта до перехода в предельное состояние.

— средний ресурс - математическое ожидание ресурса; для технических систем в качестве критерия долговечности используют технический ресурс;

— назначенный ресурс – суммарная наработка, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния;

— гамма-процентный ресурс - суммарная наработка, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью γ , выраженной в процентах.

Единицы для измерения ресурса выбирают применительно к каждой отрасли и к каждому классу машин, агрегатов и конструкций отдельно. В качестве меры продолжительности эксплуатации может быть выбран любой неубывающий параметр, характеризующий продолжительность эксплуатации объекта (для самолетов и авиационных двигателей естественной мерой ресурса служит налет в часах, для автомобилей – пробег в километрах, для прокатных станов – масса прокатанного металл в тоннах. Если наработку измерять числом производственных циклов, то ресурс будет принимать дискретные значения.

Комплексные показатели надежности.

Показателем, определяющим долговечность системы, объекта, машины, может служить коэффициент технического использования.

Коэффициент технического использования - отношение математического ожи-

дания суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к математическому ожиданию суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии и всех простоев для ремонта и технического обслуживания:

Коэффициент технического использования, взятый за период между плановыми ремонтами и техническим обслуживанием, называется коэффициентом готовности, ко-

торый оценивает непредусмотренные остановки машины и что плановые ремонты и мероприятия по техническому обслуживанию не полностью выполняют свою роль.

Коэффициент готовности - вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается. Физический смысл коэффициента готовности — это вероятность того, что в прогнозируемый момент времени изделие будет исправно, т.е. оно не будет находиться во внеплановом ремонте.

Коэффициент оперативной готовности - вероятность того, что объект ока-

жется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается, и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.

Классификация показателей. В зависимости от способа получения показатели подразделяют на расчетные, получаемые расчетными методами; экспериментальные, определяемые по данным испытаний; эксплуатационные, получаемые по данным эксплуатации.

В зависимости от области использования различают показатели надежности нормативные и оценочные.

Нормативными называют показатели надежности, регламентированные в нор- мативно-технической или конструкторской документации.

К оценочным относят фактические значения показателей надежности опытных образцов и серийной продукции, получаемые по результатам испытаний или эксплуатации.

3. Математические зависимости для оценки надежности

3.1. Функциональные зависимости надежности

Отказы, возникающие в процессе испытаний или эксплуатации, могут быть вызваны неблагоприятным сочетанием различных факторов - рассеянием действующих нагрузок, отклонением от номинального значения механических характеристик материалов, неблагоприятным сочетанием допусков в местах сопряжения и т. п. Поэтому в расчетах надежности различные параметры рассматривают как случайные величины, которые могут принимать то или иное значение, неизвестное заранее.

• Ст 583 закона n 212-фз Лицам, имеющим право как на ежемесячное пособие по уходу за ребенком, так и на пособие по безработице, предоставляется право выбора получения пособия по одному из […]
Порядок расчета пенсии мвд Порядок расчета пенсии мвд Данный расчет основан на: 1. Федеральном Законе "О социальных гарантиях сотрудникам органов внутренних дел" 2. Постановлении Правительства РФ от 03.11.2011 г. N […]
• Статья 30. Участие субъектов малого предпринимательства, социально ориентированных некоммерческих организаций в закупках Ст. 30 44-ФЗ в последней действующей редакции от 1 июля 2018 […]

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.