Причины и факторы чрезвычайных ситуаций в техносфере

С развитием производственных процессов и оборудования совершенствовались и способы предупреждения техногенных происшествий. Сейчас, когда накоплено много данных об имевших место катастрофах, авариях и несчастных случаях на технике, а также приобретен определенный опыт их исследования, уже можно подвести некоторые итоги и выявить причины, без устранения которых невозможно дальнейшее развитие системы обеспечения безопасности в техносфере. Естественно, что важным условием успешного решения этой задачи является детальное изучение имеющихся статистических данных.

Рис. 6.1. Динамика параметров чрезвычайных ситуаций в техносфере Наиболее объективными показателями, применяемыми в настоящее время для статистической оценки уровня безопасности в конкретных областях техносферы, являются число происшествий и размеры ущерба от них. Поэтому для выявления основных факторов аварийности и травматизма должны быть использованы статистические данные о происшествиях, зарегистрированных в течение достаточно продолжительного времени. Продемонстрируем, как это делается, на примере эксплуатации ракетной техники.

Динамика изменения среднего числах, происшествий, зарегистрированных в течение десяти лет на достаточно представительной совокупности выбранных объектов, и величины социально-экономического ущерба Y. от них представлены на рис. 6.1.

Сглаживание статистической кривой изменения среднегодового количества происшествий, проведенное методом наименьших квадратов, позволило установить характер соответствующей регрессионной зависимости, которая имеет следующий вид [2]:

где j = 0, 1, 2,… — годы функционирования выбранных техносферных объектов.

Как это подтверждается данным рисунком, характерной чертой рассматриваемого периода времени явилась явно выраженная тенденция к постепенному снижению количества происшествий и ущерба отних. Имеющиеся «всплески» и «провалы» в значениях показателей объясняются различной интенсивностью работ в изучаемый период времени, а также внедрением довольно крупного комплекса эффективных организационно-технических мероприятий, регламентирующих порядок подготовки и проведения особо опасных технологических процессов на данных технических объектах.

Рис. 6.2. Поток исследуемых происшествий Для отыскания закономерностей во времени возникновения этих техногенных происшествий внутри календарного года соответствующие данные представлены в виде потока событий-происшествий. Графически это изображено на рис. 6.2 путем наложения моментов времени их появления по месяцам каждого года в течение десятилетнего периода.

Изучение характера распределения приведенных на рисунке событий-происшествий во времени позволило выдвинуть статистическую гипотезу о случайности возникновения этих событий и возможности аппроксимации закона изменения времени между их возникновением экспоненциальным распределением. Строгое обоснование гипотезы о пуассоновском характере количества происшествий в их потоке осуществлено с использованием критерия Пирсона, в результате чего была доказана непротиворечивость имеющихся эмпирических данных выдвинутой статистической гипотезе.

В процессе анализа исследуемых эмпирических данных были выявлены также основные источники опасных и вредных производственных факторов. В частности, изучение причин и обстоятельств рассматриваемых техногенных происшествий показало, что среди применяемых в настоящее время видов энергии наибольшую опасность представляют химическая энергия жидких и газообразных веществ, кинетическая энергия движущихся машин и механизмов, а также энергия электрического тока.

При отыскании закономерностей в условиях появления техногенных происшествий на исследуемых объектах изучено в общей сложности несколько сот повторяющихся в той или иной мере обстоятельств, способствующих аварийности и травматизму. Общей характерной чертой практически всех рассматриваемых происшествий явилось то, что для их возникновения необходимо появление, как правило, не одной, а нескольких предпосылок, образующих в совокупности причинную цепь конкретного техногенного происшествия.

Наиболее типичной причинной цепью оказалась последовательность событий-предпосылок следующего характера:

• а) ошибка человека, и (или) отказ технологического оборудования, и (или) неблагоприятное для них внешнее воздействие;
• б) появление опасного производственного фактора в неожиданном месте и (или) не вовремя;
• в) неисправность либо отсутствие средств защиты и (или) неточные действия персонала либо посторонних лиц в подобной нестандартной ситуации;
• г) воздействие опасных производственных факторов на незащищенные элементы технологического оборудования, людей и окружающую их среду.

Схема исходных предпосылок, служащих инициаторами подобных причинных цепей техногенных происшествий, представлена на рис. 6.3.

Более пристальное изучение обстоятельств появления известных происшествий на производстве и транспорте позволило установить дополнительные факторы и их отношение к основным компонентам системы «человек — машина — среда». Состав и распределение таких факторов показаны на рис. 6.4 в виде диаграммы.

Как следует из приведенной иллюстрации, дополнительными факторами аварийности и травматизма являются:

Рис. 6.3. Причины чрезвычайных ситуаций в техносфере.

Рис. 6.4. Диаграмма факторов аварийности и травматизма.

• а) недостаточная надежность и эргономичность отдельных образцов технологического оборудования;
• б) несовершенство отбора и профессиональной подготовки эксплуатирующего персонала;
• в) низкое качество технологии и организации выполнения работ, приводящее к необходимости пребывания людей в потенциально опасных зонах;
• г) факторы, связанные с дискомфортностью условий проведения работ.

Большинство из этих первопричин не всегда приводило к возникновению происшествий, но, значительно усложняя условия их выполнения за счет строгой регламентации технологии и необходимости соблюдения многочисленных мероприятий по обеспечению безопасности, способствовало тем самым росту напряженности труда и связанных с этим ошибок.

Среди факторов, непосредственно влияющих на появление аварийности и травматизма, выделились слабые практические навыки персонала в нестандартных или сложных ситуациях, неумение правильно оценивать информацию о состоянии протекающих с его участием процессов, низкое качество конструкции рабочих мест и недостаточная в ряде случаев технологическая дисциплинированность людей, непосредственно работающих на технике.

В целом же анализ известных статистических данных выявил следующие закономерности, причины и факторы техногенных происшествий:

• а) аварийность и травматизм при проведении технологических процессов можно интерпретировать потоками случайных событий, число которых распределено по закону Пуассона, а время между ними — по экспоненциальному;
• б) возникновение техногенного происшествия является, как правило, следствием не отдельной причины, а цепи соответствующих предпосылок;
• в) инициаторами причинных цепей подобных происшествий служат либо ошибки людей, которые обусловлены их недостаточной профессиональной подготовленностью к работам на технике, характеризуемой конструктивным несовершенством и опасной технологией ее использования, либо отказы технологического оборудования, вызванные собственно низкой его надежностью, а также возникшие в результате ошибочных действий персонала, либо нерасчетные внешние воздействия на людей и технику со стороны рабочей среды.

Следует отметить, что представления о закономерностях, условиях и причинах возникновения техногенных чрезвычайных ситуаций, полученные в процессе анализа имевшихся данных, в основном совпадают с другими известными результатами как по составу и относительной значимости учитываемых факторов аварийности и травматизма, так и по основополагающим условиям появления анализируемых событий и явления в целом. Пожалуй, уже общепризнана преобладающая роль так называемого человеческого фактора в формировании первичных предпосылок, доля которого колеблется, по разным источникам, от 60−70% в промышленности до 80−90% в авиации. Также обычно не встречает серьезного возражения и утверждение о том, что происшествия в техносфере вызваны не единственной причиной, а рядом взаимно обусловленных предпосылок.

Полученные выше выводы не противоречат и условиям появления уже упоминавшихся наиболее серьезных техногенных катастроф. Так, например, Чернобыльская трагедия стала возможной вследствие наложения ряда причин — несанкционированных действий персонала, несовершенства принципиальной схемы и конструктивного исполнения АЭС, некачественной технологии испытаний ее турбогенератора. Катастрофа в Бхопале также случилась вследствие цепи предпосылок, состоящих из несанкционированных действий персонала (подачи в химический реактор воды вместо газообразного реагента), вывода из строя (отключения) средств сигнализации о загрязнении воздуха рабочей зоны данного предприятия и неисправности (ремонта) устройств нейтрализации его вредных выбросов.

Думается, что читатель знает и другие примеры, подтверждающие только что сделанные выводы. Однако и уже выявленных закономерностей достаточно для того, чтобы сформулировать некоторые аргументированные представления о происхождении объективно существующих в природе опасностей. Сделаем это в следующем параграфе.