Управление запроектными авариями на объектах транспортной инфраструктуры

Николай Махутов, Владимир Балановский, Ольга Денисова, Александр Чирков, Андрей Рипецкий, 12/01/23

Реализация современных комплексных требований стратегий национальной, социально-экономической, энергетической, экологической, транспортной безопасности с учетом научно-технологического развития и национальных проектов требует перехода на новые технологии, подходы и принципы.

В число новых принципов входят развитие и использование риск-ориентированного подхода, цифровых и телекоммуникационных технологий, физического, математического и информационного моделирования. Постановка и решение этих задач в ближайшей (до 2025 г.) и отдаленной (2030–2035 гг.) перспективе будет осуществляться в рамках стратегического планирования с необходимостью обеспечения двух базовых приоритетов, а именно обеспечение национальной безопасности и переход к устойчивому социально-экономическому развитию с приемлемыми уровнями рисков.

Поиск лучших практик

В ХХI веке деструктивные воздействия на объекты инфраструктуры значительно видоизменились и на первое место выдвинулись акты незаконного вмешательства, в том числе теракты. Характер последних приобретает все более изощренный вид, который не учитывается при разработке мер противодействия в рамках типовых проектных аварий¹.

Применительно к объектам транспортной инфраструктуры (ОТИ) в настоящее время в условиях, когда уровень угроз и рисков, в том числе военных и террористических, растет, особое внимание уделяется поиску лучших практик для решения проблем запроектных аварий (ЗА)². Лучшие практики, используемые в качестве основы безопасности, отбираются с учетом исключительных условий в техническом задании на проектирование ОТИ, полученных на основе анализа запроектных аварий, возможных источников ее возникновения, сценариев развития и тяжести последствий. Такие практики включают управление авариями, осуществление на объектах транспортной инфраструктуры и окружающей территории мероприятий для глубокоэшелонированной защиты ОТИ, пассажиров, персонала и населения. При их разработке необходимо учитывать, что последствия запроектных аварий могут включать не только механическое разрушение элементов ОТИ, но и заражение химическими и биологическими агентами, радиоактивное заражение.

Создание и эксплуатация объектов транспортной инфраструктуры в настоящее время производится с условием неукоснительного выполнения мероприятий и проектных решений по обеспечению защиты ОТИ от угроз террористического характера и несанкционированного вторжения согласно своду правил СП 132.13330.2011 "Обеспечение антитеррористической защищенности зданий и сооружений.

Общие требования проектирования" и "Мероприятия по обеспечению антитеррористической защищенности объектов (территорий)" постановления Правительства РФ от 19.04 2019 г. № 471 "Об утверждении требований к антитеррористической защищенности объектов (территорий) Министерства транспорта РФ, Федерального агентства воздушного транспорта, Федерального агентства железнодорожного транспорта, Федерального агентства морского и речного транспорта, Федерального дорожного агентства, Федеральной службы по надзору в сфере транспорта, их территориальных органов, а также подведомственных им организаций и формы паспорта безопасности этих объектов (территорий)".

Как указывалось ранее, концепция управления ЗА впервые сформировалась после чернобыльской аварии в качестве дополнительного, четвертого, уровня глубокоэшелонированной защиты объектов. Раньше ЗА считались гипотетическими и не рассматривались в проектах, но сейчас концепция безопасности требует их учета в проектах ОТИ, ограничивая их последствия с помощью мер управления. Эти меры направлены на предотвращение перехода проектных аварий в запроектные и на ослабление, локализацию и ликвидацию их последствий.

Это происходит в условиях:

военных и террористических рисков;
природных и техногенных воздействий на ОТИ и системы его безопасности;
нештатной работы систем безопасности;
ошибок действия персонала и сил безопасности ОТИ.

Алгоритм разработки мер по управлению запроектными авариями приведен на схеме (рис. 1).

При разработке мер по управлению ЗА на ОТИ для исключения коллизий дублирования и пересечения проектных решений и мероприятий по обеспечению защиты, приводящих к взаимному ослаблению, используется риск-ориентированное информационное моделирование, которое позволяет формировать решения в автоматическом режиме.

Запроектные аварии характеризуются разрушением тех же элементов ОТИ и теми же последствиями, что и проектные аварии, а отличаются от них только исключительным исходным событием, которое не может быть учтено без специальных условий в техническом задании на проектирование. К запроектным относятся гипотетические аварии, характеризующиеся весьма малой вероятностью такого события, но значительными последствиями.

Шаги по минимизации последствий запроектных аварий

Уменьшение последствий ЗА на ОТИ достигается управлением авариями и/или реализацией мероприятий по защите персонала, пассажиров и населения. Управление авариями содержит действия, направленные на предотвращение перехода любых проектных аварий в запроектные и на ослабление их последствий. При этом основными средствами достижения такого результата являются:

мониторинг процесса функционирования ОТИ (элементов ОТИ и систем его безопасности, персонала и сил безопасности) для предотвращения и развития ЗА, а также возвращения ОТИ в штатное состояние;
наличие и применение инструкций по управлению запроектными авариями;
действия персонала и сил безопасности ОТИ в соответствии с требованиями инструкций по управлению ЗА;
тренировка персонала и сил безопасности ОТИ по управлению ЗА.

Основной целью мероприятий по управлению запроектными авариями является возвращение объектов транспортной инфраструктуры в штатное состояние. Их выполнение предусматривает обеспечение локализации аварии для сведения к минимуму ее последствий.

В основу действий персонала в случае возникновения запроектных аварий положены мероприятия по локализации зоны аварии, включающие в себя:

организацию непрерывного контроля элементов ОТИ с целью определения обстановки и оперативного оповещения о разрушениях, заражении химическими и биологическими агентами, радиоактивном заражении в зоне аварии, выходе разрушений и заражения за пределы зоны аварии и территорию ОТИ;
прекращение всех работ и вывод персонала и сил безопасности, не участвующих в противоаварийных операциях, за пределы зоны аварии;
локализацию элементов, помещений и систем ОТИ, подвергшихся деструктивному воздействию, вызвавшему ЗА.

Управление запроектными авариями на основе информации о состоянии ОТИ, работоспособности его систем и оборудования, степени работоспособности персонала и сил безопасности предполагает от персонала и сил безопасности ОТИ выполнение следующих функций:

определение начала ЗА;
выявление нарушенных функций безопасности ОТИ;
осуществление необходимых действий по восстановлению и поддержке определяющих функций безопасности ОТИ;
ограничение последствий ЗА и приведение ОТИ в безопасное состояние.

Инженерные принципы глубокоэшелонированной защиты

Концепция безопасности ОТИ должна основываться на применении инженерных принципов глубокоэшелонированной защиты и применении вероятностных анализов безопасности для количественной оценки ее уровня. При этом анализируются: основные характеристики района размещения ОТИ с точки зрения внешних воздействий природного (землетрясения, цунами, наводнения, смерч, ураган, торнадо, высокие, низкие температуры окружающей среды, осадки в виде дождя, снега и т.д.) и техногенного (аварии на воздушном, водном, наземном транспорте, разрушение плотин, гидротехнических сооружений, ударная волна и т.п.) происхождения; сценарии проведения военных действий и актов незаконного вмешательства, в том числе терактов.

Анализируется также применение систем, выполняющих каждую отдельную функцию безопасности, но с учетом функционального и конструктивного разнообразия и взаимного резервирования. Системы безопасности "активного" и "пассивного" принципов действия обеспечивают защиту от отказов, что позволяет значительно повысить надежность обеспечения безопасности ОТИ и исключить скрытые отказы. Необходимо предусмотреть:

расширенное применение пассивных систем безопасности, для функционирования которых не требуется подача электропитания, каких-либо сред и управляющих сигналов, а также каких-либо действий персонала и сил безопасности ОТИ;
обеспечение защиты от ошибочных действий персонала и сил безопасности ОТИ за счет повышения уровня автоматического управления системами ОТИ при авариях;
обеспечение запаса времени для управления ЗА.

Предиктивное моделирование

Инструментом для управления запроектными авариями является предиктивное моделирование с интеграцией программного обеспечения в единую расчетную схему, что позволяет решать сложные задачи многоуровневой и многодисциплинарной оптимизации. Оно позволяет:

строить быстрые и точные предсказательные модели ОТИ, систем его безопасности, поведения персонала и сил безопасности с автоматическим выбором техники построения;
оценивать качество моделей, сравнивать их с исходными данными и между собой для поиска наилучшей модели;
исследовать поведение многомерных моделей и изучать зависимости входных и выходных параметров;
экспортировать модели в форматы исполняемых файлов.

Анализ результатов предиктивного моделирования и оптимизация на их основе решений по предупреждению и локализации запроектных аварий на объектах транспортной инфраструктуры включают:

исследование множества вариантов стратегий поведения ОТИ, систем его безопасности, персонала и сил безопасности;
выбор компромиссных решений;
идентификацию моделей;
выбор решений, основанных на цифрах;
проверку надежности стратегий поведения ОТИ, систем его безопасности, персонала и сил безопасности.

Планы и перспективы по обеспечению безопасности объектов транспортной инфраструктуры

Эффективная реализация всего комплекса мероприятий по управлению запроектными авариями на ОТИ и ограничению их последствий возможна только в условиях объединения на базе научных разработок РАН, проектных организаций и разработчиков систем безопасности. В ситуации, сложившейся в процессе СВО, для убежденности в безопасности транспортного комплекса и для предотвращения сценария событий О8.10.2022 г. в настоящее время должны быть разработаны краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные меры. Эти меры должны быть разработаны на основе анализа и углубленного изучения запроектных аварий на ОТИ для обеспечения безопасности с учетом выполненных и запланированных мероприятий по дальнейшему повышению ее уровня. Анализ ЗА позволит определить: параметры перспективных видов оборудования и систем безопасности, новые тактику и стратегию сил безопасности, методы снижения влияния человеческого фактора персонала ОТИ.

Для оценки результатов этой работы необходимо определить:

Степень выполнения требований и целей безопасности, установленных концепцией безопасности ОТИ.
Результаты принятия и выполнения мероприятий, вытекающих из опыта эксплуатации ОТИ в современных условиях.
Готовность к ослаблению и ликвидации последствий проектных и запроектных аварий на ОТИ.
Безопасность ОТИ при эксплуатации после ЗА с учетом реализации комплекса запланированных мероприятий.

Эти меры должны стать основой "прорыва", предусматривать все необходимое для обеспечения безопасности ОТИ и реализовываться при активной поддержке научного и бизнес-сообщества РФ. Это особенно важно в условиях военных и террористических рисков, а соответственно, и возникновения запроектных аварий. Такой "прорыв" невозможен без подготовки квалифицированных специалистов для выполнения работ с учетом культуры и качества безопасности на всех этапах жизненного цикла ОТИ.

¹ Проектная авария – это авария, причиной которой является исходное событие, связанное с нарушением нормативно-технической документации и проектных требований безопасности. Система безопасности объекта строится на основе оценки его уязвимости в расчете на эти исходные события.

² Запроектная авария вызывается не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями или дополнительными (сверх единичного) отказами систем безопасности, а также ошибочными решениями персонала.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 6/2022

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>