Организация мониторинга безопасности производственных систем в химической промышленности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Виноградова Екатерина Николаевна

• Виноградова Екатерина Николаевна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Виноградова Екатерина Николаевна

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ МОНИТОРИНГА БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1.1 Современный уровень развития подходов к управлению безопасностью производственных процессов на базе технических регламентов и стандартов

1.2 Приоритеты развития систем информатизации в условиях перехода к новому технологическому укладу

1.3 Системы экспертизы производственных рисков

2 ДИАГНОСТИКА (ПРАКТИКА) МОНИТОРИНГА БЕЗОПАСНОСТИ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ В РОССИИ И ЗАРУБЕЖОМ

2.1 Систематизация подходов к оценке опасности химических веществ

2.2 Анализ существующих баз данных и программного обеспечения мониторинга безопасности производственных систем

2.3 Исследование уровня безопасности и рисков на предприятиях химической промышленности России

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ МОНИТОРИНГА БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

3.1 Математическая модель закономерности обеспечения безопасности

3.2 Классификация факторов по степени воздействия на результат принятия решения об опасности химической продукции

3.3 Разработка СЯМ-системы поддержки экспертизы документов об опасности

3.4 Программное обеспечение системы мониторинга эффективности информированности о рисках предприятия

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АСПБ Аспирация

ВАК Вещество

Вещество, выделяющее воспламеняющиеся газы при контакте с водой

Вещество, вызывающее коррозию металлов

Взрывчатое вещество

ВОЗ ГК

ГОСТ ИАС

ИСО (ВО) Канцероген

Автоматизированная система промышленной безопасности

Проникновение жидкого или твердого химического вещества в трахею и нижние дыхательные пути непосредственно через ротовую или носовую полость либо косвенным путем -через рвоту

Высшая аттестационная комиссия Химические элементы и их соединения, находящиеся в естественном состоянии или полученные в результате любого производственного процесса, включая любую добавку, необходимую для обеспечения стабильности, и любые примеси, обусловленные процессом получения, но исключая любой растворитель, который можно отделить без нарушения стабильности вещества или изменения его состава

Твердое или жидкое вещество или смесь веществ, которые при взаимодействии с водой способны самопроизвольно воспламеняться или выделять воспламеняющиеся газы в опасных количествах Вещество или смесь веществ, которые в результате химического воздействия могут существенно повредить или даже разрушить металлы

Твердое или жидкое вещество (или смесь веществ), которое само по себе способно к химической реакции с выделением газов такой температуры, такого давления и с такой скоростью, что это вызывает повреждение окружающих предметов. Пиротехнические вещества относятся к взрывчатым веществам даже в том случае, если они не выделяют газов Всемирная организация здравоохранения Группа компаний Государственный стандарт Информационно-аналитическая система Международная организация по стандартизации Вещество или смесь, которые вызывают рак или приводят к повышению вероятности его возникновения

Класс опасности

Легковоспламеняющееся твердое вещество

Маркировка

Меры предосторожности

МОТ Мутаген

Мутация

МЭК Номер ЕС

ОБУВ

Окисляющая жидкость ООН

Подразделение критериев в рамках каждого вида опасности. Классы опасности позволяют сопоставить степень опасности в рамках одного и того же вида опасности Порошкообразное, гранулированное или пастообразное вещество или смесь, которые считаются опасными, если они могут загореться при кратковременном контакте с источником воспламенения, таким как горящая спичка, и если пламя распространяется быстро Определенный набор письменных, напечатанных или графических элементов, содержащих информацию об опасности продукции, выбранных по причине их непосредственного отношения к данному сектору (секторам), который наносится или печатается на контейнере, содержащем опасный продукт, или на внешней стороне упаковки опасного продукта или прикрепляется к ней

Фаза (и/или пиктограмма), описывающая рекомендуемые меры, которые необходимо принять для сведения к минимуму или предотвращения неблагоприятных последствий, обусловленных воздействием того или иного опасного продукта, его неправильным хранением или неправильным обращением с этим опасным продуктом

Международная организация труда Агент, который приводит к увеличению числа случаев мутации в популяции клеток и/или организмов

Необратимое изменение количества или структуры генетического материала в клетке Международная электротехническая комиссия Контрольный номер, используемый Европейским сообществом для идентификации опасных веществ, в частности тех, которые зарегистрированы в каталоге EINECS Ориентировочный безопасных уровень воздействия

Жидкость, которая, сама по себе не обязательно являясь горючей, может, обычно посредством выделения кислорода, вызвать воспламенение или поддерживать горение других материалов Организация Объединённых Наций

ОЭСР Организация экономического сотрудничества и

развития

ПАО Публичное акционерное общество

ПДК Предельная допустимая концентрация

ПБ Паспорт безопасности химической продукции

Пиктограмма Графическое изображение, которое может

включать символ и другие графические элементы, такие, как окаймление, фон или цвет, и которое имеет целью передать конкретную информацию Рекомендации по Последнее пересмотренное издание Организации

перевозке опасных Объединенных Наций под этим названием и

грузов: Типовые правила любая опубликованная к ним поправка РФ Российская Федерация

СГС Согласованная на глобальном уровне система

классификации и маркировки химических веществ Сигнальное слово Слово, используемое для указания относительного

уровня серьезности опасности и предупреждения лица, которое его прочитало, о наличии потенциальной опасности. В СГС в качестве сигнальных слов используются слова «Опасно» и «Осторожно»

Смесь или раствор в составе двух или более веществ, в которой (в котором) они не вступают в реакцию друг с другом Стратегический подход к международному регулированию химических веществ Стандарт организации Система управления промышленной безопасностью

Функционально-стоимостной анализ Экономический и Социальный Совет ООН Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде

Операционная система для смартфонов, планшетов, электронных книг, цифровых проигрывателей, наручных часов, фитнес-браслетов, игровых приставок, ноутбуков, нетбуков, смартбуков, очков Google Glass, телевизоров, проекторов и других устройств

BPA Tools Инструменты анализа бизнес-процессов

BPMN Система условных обозначений и их описания в

XML для моделирования бизнес-процессов BPMS Business Process Management Suites

BSC Сбалансированная система показателей

CAS Служба химических рефератов

Смесь

СПМРХВ

СТО СУПБ

ФСА

ЭКОСОС

ЮНЕП

Android

CLP

CL50 (ЛК50)

CoCAP

CRM

CSV

DL50 (ЛД50) EC50 (ЕК50)

ECHA eChemPortal

EMS EPC

FMEA-анализ GESTIS

GHS GLP

PubChem

HCS HTML ICSC IDEF

iOS

Классификация и маркировка Концентрация химического вещества в воздухе или химического вещества в воде, которая вызывает гибель 50% (половины) группы подопытных животных Программа совместной оценки химических веществ ОЭСР

Система управления взаимоотношениями с клиентами

Текстовый формат, предназначенный для представления табличных данных Единовременная доза химического вещества, которая вызывает гибель 50% (половины) группы подопытных животных

Эффективная концентрация вещества, воздействие которой соответствует 50% максимальной реакции

Европейское химическое агентство Глобальный портал ОЭСР информации о химических веществах

Программный пакет Microsoft Enterprise Mobility + Security (сокращённо - EMS) Инструмент моделирования бизнес-процессов на основе цепочек процессов, управляемых событиями

Метод анализа причин и последствий отказов База данных веществ Института безопасности и гигиены труда в области страхования гражданской авиации в Германии

Согласованная на глобальном уровне система классификации и маркировки химических веществ Наилучшие лабораторные практики База данных о химических веществах Национального института здравоохранения США Стандарт США информирования об опасности Язык гипертекстовой разметки Комиссия по международной гражданской службе Методологии семейства ICAM для решения задач моделирования сложных систем, позволяют отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах

Мобильная операционная система для смартфонов, электронных планшетов, носимых проигрывателей, разрабатываемая и выпускаемая

IMO IUCLID

IUPAC (ИЮПАК)

IFA

KPI METI

NAFTA

NITE-CHRIP NITE-Gmiccs

NFPA

OHT

OPP

OSHA (Q)SAR

REACH

SADT

SDS TRI

TSV

XML-формат

американской компанией Apple Международная морская организация Международная унифицированная база данных химической информации Международный союз теоретической и прикладной химии

Институт безопасности и гигиены труда в области страхования гражданской авиации в Германии Ключевые показатели эффективности Министерство экономики, торговли и промышленности Японии Североамериканское соглашение о свободной торговле

Платформа информации о химических рисках Система классификации смесей GHS и система создания этикеток / паспортов безопасности, изобретенная METI, Япония Национальная пожарная ассоциация США Гармонизированный шаблон ОЭСР Управление программ по пестицидам Агентства по охране окружающей среды США Управление США по охране труда Процедура построения моделей, позволяющих по структурам химических соединений предсказывать их разнообразные свойства Регламент Европейского союза, регулирующий производство и оборот всех химических веществ, включая их обязательную регистрацию Структурированный анализ и техника проектирования

Паспорт безопасности химической продукции Программа инвентаризации токсичных выбросов США

Текстовый формат для представления таблиц баз данных

Расширяемый язык разметки, позволяет переназначить данные в файле или автоматизировать процесс замены данных одного файла данными из другого файла

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Организация мониторинга безопасности производственных систем в химической промышленности»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Химическая продукция - объект регулирования во всех странах мира. В силу своих свойств и специфического действия, она объект повышенного внимания при производстве, хранении, реализации, транспортировании и утилизации. Химические факторы опасности занимают важную роль в перечне отраслевых типов опасностей на рабочем месте при оценке риска на промышленном предприятии.

Несчастный случай на предприятии можно рассматривать как ряд взаимосвязанных последовательных действий или процессов, которые приводят к заключительному событию в виде травмы или заболевания. За серией текущих операционных ошибок скрывается то, что называют основными причинами, корень которых лежит в структуре и недостатках системы управления. Система управления рисками предусматривает цикл идентификации, оценки последствий, плана минимизации, совершения действий по минимизации, мониторинга и контроля.

Существуют различные способы оценки опасности химической продукции и опасных характеристик одних и тех же химических веществ. Для интерпретации результатов этих оценок могут быть использованы всевозможные сетки критериев и принципов классификаций опасности. В случае, когда эти критерии накладываются на законодательства различных стран, результат классификации одного и того же вещества может стать непредсказуемо различен. Каждая страна, имея свою специфичную государственную систему управления, национальные, культурные и исторические особенности, оставляет за собой право привнесения собственной значимости в критерии опасности или в интерпретацию результатов тестирования. Но в какой-то момент становится критически важным добиться идентичной интерпретации данных. Говоря об оценке опасности химической продукции можно подразумевать различные системы и критерии оценки. Подход к оценке опасности и выбор «угла обзора»

проблемы зависит от постановки задачи или от ответа на главные вопросы: для кого предназначена информация, как этот человек или группа людей планируют ею распорядиться и для решения каких задач она необходима. Очевидным становить роль «эксперта» в процессе оценки опасности химической продукции, а также процедур валидации и верификации, необходимых для всестороннего и прозрачного управления рисками на химическом производстве.

В этой связи остро встает необходимость в изучении закономерностей эволюции моделей экспертизы безопасности производственных процессов, систематизации и сравнении принципов формирования классификационных систем опасности химической продукции за рубежом и на территории Российской Федерации, выявлении универсальных и предложении новых критериев оценки опасности химической продукции, разработке алгоритмов и механизмов по оптимизации процессов экспертизы сопроводительной технической документации на химическую продукцию с учетом автоматизации и цифровизации бизнес-процессов.

Степень разработанности темы исследования. На глобальном уровне вопросы безопасности на рабочем месте находятся в ведомстве Международной организации труда (МОТ), Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и Организации Объединённых Наций (ООН) в целом.

МОТ затрагивает тему оценки опасности химических веществ, их классификации и элементам информирования в «Конвенции о безопасности и гигиене труда» № 155, «Конвенции о химических веществах» № 170, «Конвенции о предотвращении крупных промышленных аварий» № 174, «Конвенции по содействию охране труда и здоровья» № 187.

Инструментарий ВОЗ по оценке рисков для здоровья человека: Химические опасности, второе издание.

ООН Гибкая структура ЮНЕП: Программа предотвращения химических аварий и обеспечения готовности к ним, Предотвращение крупных промышленных аварий.

Вопросы организации мониторинга производственных систем широко представлены в работах следующих авторов: Бабоченко Н.В., Грязнов Д.Ю., Гусева Т.В., Есембекова А.У., Казакова Н. А., Когденко В. Г., Малышева Т.В., Токарев В.И., Шинкевич А.И., Шинкевич М.В. и других авторов.

Проблематика процессного подхода к управлению производственными системами в химической промышленности представлена в трудах Каблашовой И.В., Коронатова Н.Н., Мадера А.Г., Несиоловского А.О., Рысевой Е.А., Третьякова О.Б., Удовикина А.В., Хоменко О.А., и других исследователей.

Управление производственными рисками, как элемента мониторинга безопасности производственных систем систематизировано в исследованиях Акиене Н.В., Бедеровой А.Б., Болдыревой О.Н., Звягинцевой А.В., Каминской Г.А., Коняхиной Т.Б., Кузнецовой М.А., Сердюка В.С., Сигачевой Н.Л., Соломоновой Е.Б., Федяниным В.И., Хана Ю.А., Чупиной О.Н., Шемеловой А.Д. и других ученых.

Вопросам классификации уровня опасности химических веществ на нефтехимических производствах, как объектов мониторинга, посвящены работы Аксенова В.А., Бадамшиной Г.Г., Бейгула Н.А., Бобуновой Г.А., Ганькина А.Н., Ефимовой Н.В., Игнатьевой Л.П., Каримовой Л.К., Ларионовой Т.К., Латышевской Н.И., Мавриной Л.Н., Мадеевой Е.В., Мешкова Н.А., Моторова В.Р., Позняка И.С., Соколова С.М., Сучкова В.В., Ханхареева С.С., Шевчука Л.М., Юдиной Е.В. и других авторов.

Однако в настоящее время не выработано единого системного подхода к проблеме организации мониторинга безопасности производственных систем в химической промышленности, что предопределило выбор тематики исследования, постановку цели и задач.

Цель и задачи диссертационного исследования. Цель исследования заключается в развитии и актуализации подхода к процессному управлению мониторингом безопасности производственных систем на химическом предприятии для снижения рисков негативного воздействия химической

продукции на здоровье человека и объекты окружающей среды с учетом общей тенденции цифровизации производственных процессов.

Достижение поставленной цели предполагает формулировку и последовательное решение следующих задач:

- выявление наилучших практик и подходов к оценке опасности химической продукции путем сравнения законодательств различных стран и документов международных организаций и разработка предложений по модификации системы критериев оценки опасности и принципов мониторинга производственных систем в химической промышленности РФ, отличающихся от общеприменимых;

- определение закономерностей обеспечения безопасности производственных систем на основе математического моделирования;

- выявление наилучших практик процессного управления химическим производством путем сравнения инструментов в данной области, используемых в разных странах мира, международных организациях и составление блок-схемы процесса экспертизы документации об опасности для управления безопасностью химического производства;

- анализ передовых технологий информирования о рисках в процессе производства нефтехимической продукции и разработка на их основе методики и алгоритма функционирования программного обеспечения системы мониторинга эффективности информированности о рисках на нефтехимических предприятиях;

- разработка предложений о структуре и организации системы хранения банка данных об опасности химических веществ для организации процессов производства и мониторинга на химическом предприятии.

Объект диссертационного исследования. Объект исследования данной работы - химическая продукция, которая в силу физико-химических свойств опасности и объемов обращения в производстве, при транспортировке и потреблении, может оказать негативное воздействие на

окружающую среду и организм человека на протяжении всего жизненного цикла.

Предмет диссертационного исследования - система управления безопасным обращением химической продукции и ее математическое, информационное и программно-аналитическое обеспечение.

Соответствие исследования паспорту научной специальности.

Диссертация выполнена в соответствии с паспортом научной специальности 2.5.22. Управление качеством продукции. Стандартизация. Организация производства ВАК Минобрнауки России (технические науки) и подпунктами: 2. Научно-практические основы технического регулирования, стандартизации, типизации, каталогизации, метрологического обеспечения, управления качеством и подтверждения соответствия; 16. Моделирование и оптимизация организационных структур и производственных процессов, вспомогательных и обслуживающих производств. Экспертные системы в организации производственных процессов; 25. Разработка моделей описания, методов и алгоритмов решения задач проектирования производственных систем, организации производства и принятия управленческих решений в цифровой экономике.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке (синтезе) новых организационно-технических решений в области стандартизации процедуры организации мониторинга безопасности производственных систем в химической промышленности.

Содержание научной новизны представлено следующими научными результатами:

- предложена модифицированная система критериев и принципов мониторинга, отличающихся от общепринятых, с учетом актуальности принципа экспертизы (верификации) сопроводительной технической документации на химическую продукцию, в частности, паспортов безопасности химической продукции, а также дополнение системы критериев рискориентированным подходом - включение факторов частоты,

продолжительности воздействия и пути поступления веществ, что позволило учесть опасность химической продукции для целевых регионов Российской Федерации (п. 2. паспорта специальности 2.5.22);

- выявлены закономерности обеспечения безопасности производственных систем на основе математической модели, отличающейся от существующих моделей включением факторов экологических характеристик регионов Российской Федерации, показателей заболеваемости, производственной активности и степени опасности производимой химической продукции, учет которых позволяет повысить эффективность принимаемых управленческих решений на уровне химических предприятий (п. 16. паспорта специальности 2.5.22);

- предложена блок-схема процесса экспертизы безопасности производственных систем, которая в отличие от существующих основана на комплексном подходе к управлению производственными процессами и включает в себя классификацию факторов по степени воздействия на результат принятия решения о подтверждении соответствия паспорта безопасности установленным нормам и стандартам в области безопасного обращения химической продукции и управления качеством, что дает возможность повысить уровень экологичности производственных систем (п. 16. паспорта специальности 2.5.22);

- разработана методика и алгоритм функционирования программного обеспечения системы мониторинга эффективности производственных систем и учета факторов информированности о рисках химического предприятия на примере классов эффективности систем управления, отличающихся гармонизацией систем хранения данных мониторинга, что позволяет создать сквозную цифровую среду мониторинга обеспечения безопасности процессов производства и химической продукции (п. 25. паспорта специальности 2.5.22);

- предложен алгоритм применения гармонизированных шаблонов ОЭСР для организации процессов производства химической продукции на основе

структуры данных информационно-аналитической системы «МАЯК», дополненный существующими подходами учетом факторов обеспечения безопасности химических производств, типологизацией химических производственных систем и классификационных групп видов химической продукции по уровню опасности для жизни, что позволяет повысить адресность и качество мониторинга безопасности производственных систем в химической промышленности (п. 25. паспорта специальности 2.5.22).

Теоретическая значимость работы. Предложена модифицированная система критериев и принципов мониторинга, отличающихся от общеприменимых: новые критерии и формулировки показателей и факторов. Выявлены закономерности обеспечения безопасности на основе математической модели. Предложена модель процесса экспертизы, включающая классификацию факторов по степени воздействия на результат принятия решения о регистрации паспортов безопасности, влияющих на опасность производственных объектов химической промышленности. Разработана система критериев для оценки опасности химической продукции, а также система хранения и обработки данных, а также программное обеспечение, позволяющее упростить процесс экспертной оценки технической документации на химическую продукцию и документооборот.

Практическая значимость работы. Научные результаты, представленные в диссертационном исследовании, имеют существенную значимость в условиях развития деятельности по оценке опасности химической продукции. По результатам исследования актуализирован межгосударственный стандарт ГОСТ 30333 «Паспорт безопасности химической продукции. Общие требования». Разработана информационно -аналитическая система «МАЯК» с внедренными алгоритмами проведения экспертизы технической документации, а также с международно-признанной системой хранения данных на основе гармонизированных шаблонов ОЭСР. Материалы, содержащиеся в диссертационной работе, используются в

учебном процессе в программе повышения квалификации РТУ - МИРЭА по теме «Паспорт безопасности химической продукции, классификация опасности, предупредительная маркировка и правила перевозки опасных грузов».

Методология и методы исследования. Методологической базой исследования выступили современные научно-теоретические и практические подходы к организации мониторинга производственных систем, теория систем, процессный подход к управлению, рискориентированный подход к управлению, теория синергетики, теория системной динамики.

Для решения поставленных задач в работе использовались общенаучные методы системного анализа, математического моделирования, распознавания образов и новых информационных технологий. Среди частных методов познания применялись метод компонентного анализа, факторного анализа, оптимизации, визуализации, графического анализа, логико-информационный анализа, логико-графическое моделирование.

Информационную базу исследования составили работы теоретического и эмпирического характера, включающие монографии, научные статьи, диссертации отечественных и зарубежных исследователей по анализируемой проблематике; нормативные и законодательные акты профильных министерств и ведомств; сведения, содержащиеся в стратегиях и программах развития химического комплекса; материалы статистической информации официальных органов; аналитические отчеты о деятельности химических предприятий; база данных «Регистр паспортов безопасности Российской Федерации и стран СНГ», свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2018670022; база данных ИАС «МАЯК», свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2021620334.

Положения, выносимые на защиту:

1) Модифицированная система критериев и принципов мониторинга.

2) Математическая модель выявления закономерности обеспечения безопасности производственных систем.

3) Блок-схема процесса экспертизы безопасности производственных систем.

4) Методика и алгоритм функционирования программного обеспечения системы мониторинга эффективности производственных систем и учета факторов информированности о рисках химического предприятия.

5) Алгоритм применения гармонизированных шаблонов ОЭСР для организации процессов производства химической продукции на основе структуры данных ИАС «МАЯК».

Степень достоверности и апробация результатов исследования.

Достоверность научных результатов подтверждается глубоким анализом научной литературы по совершенствованию организационных структур предприятий нефтехимического комплекса. Результаты построены на известных и проверяемых данных и согласуются с опубликованными экспериментальными данными по теме диссертации.

Достоверность также подтверждается результатами моделирования явлений и процессов в рамках объекта исследования диссертации, использованием современных методик сбора и анализа информации о деятельности химических предприятий, научной апробацией теоретических положений и идей, содержащихся в диссертации, в рамках публикаций в рецензируемых журналах из перечня ВАК Минобрнауки России.

Результаты диссертационного исследования прошли также апробацию на научно-практических международных и всероссийских конференциях, семинарах, круглых столах и рабочих совещаниях, а именно: «Рынок химической отрасли России: нормы и правила и региональные особенности», семинар, г. Москва, 2022 г.; «IX Международный строительный форум и выставка», г. Екатеринбург, 2022 г.; «Презентация рынка химической отрасли России: нормы, правила и региональные особенности», телеконференция, 2022 г.; «Россия в XXI веке в условиях глобальных вызовов: современные проблемы управления рисками и обеспечения безопасности социально-экономических и социально-политических систем и

природно-техногенных комплексов», г. Москва, 2022 г.; «International Seminar on China-Russia Three-Dimensional», телеконференция, 2021 г.; онлайн семинар «Scientific and technical cooperation in the re-development of international transport corridors on the ZOOM platform under the auspices of BRITA», телеконференция, 2021 г.; «Japan Public Seminar on the Latest Trends in Chemical Management in European Economic Union & Russia», телеконференция, 2021 г.; «ChemCon Asia 2019», Сеул, Южная Корея, 2019г.; «Опасные грузы: новые требования к транспортировке», г. Москва, 2019г.; IV международная конференция «Актуальные научные и научно-технические проблемы обеспечения химической безопасности», РАН, Москва, 2018 г.; «Химия 2018», г. Москва, 2018 г.; «Морская перевозка опасных грузов первого класса», г. Санкт-Петербург, 2018 г.; «Опасные грузы: новые требования к транспортировке», г. Москва, 2018 г.; «V Московский Международный Химический Форум». Круглый стол «Регулирование обращения химической продукции в государствах-участниках СНГ», Москва, 2017 г.; «Working group on PRTRs (WG-PRTR), г. Нью-Йорк, США, 2017; «II Российская конференция с международным участием «Актуальные научные и научно-технические проблемы обеспечения химической безопасности России», г. Москва, 2016 г.; «Регулирование обращения химической продукции», г. Стамбул, Турция, 2015г.

Научные решения, полученные автором, заслужили поддержку в виде благодарственных писем от таких компаний, как: АО «Вектон», г. Санкт-Петербург», ООО «ЛАКРА СИНТЕЗ», г. Старая Купавна, ООО «Неохим», г.Москва, АО «БСК», г. Стерлитамак, АНО «Совет по развитию внешней торговли и международных экономических отношений», а также за научный вклад от оргкомитета конференции РАН и оргкомитета международного строительного форума и выставки 100+ TechnoBuild.

Результаты исследования используются в деятельности ООО «ЛЛК-Интернешнл» (Lukoil Lubricants Co), в работах по стандартизации и сертификации ООО «Центр сертификации Система», в учебном процессе

ФГБОУ ВО «МИРЭА - Российский технологический университет», что подтверждено соответствующими справками о внедрении.

Практические решения, разработанные автором, зарегистрированы в виде базы данных: ИАС «МАЯК» (свидетельство о регистрации базы данных ЭВМ №2020663051 от 22.10.2020г.).

Публикации. По теме исследования опубликованы 15 научных работ общим объёмом 5,98 печ. л., из них 4 статьи в журналах из перечня рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России - «Известия Самарского научного центра Российской академии наук», «Компетентность», «Качество и жизнь», 2 свидетельства о регистрации базы данных ЭВМ и электронного ресурса.

Структура и объем работы. Диссертационное исследование состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы и приложений; содержит 84 рисунка, 13 таблиц, 3 приложения. Список литературы состоит из 148 наименований. Общий объем работы - 199 страниц, основной текст диссертации - 152 страницы.

1 НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ МОНИТОРИНГА БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ В

ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 1.1 Современный уровень развития подходов к управлению безопасностью производственных процессов на базе технических регламентов и стандартов

Обеспечение безопасности производственных процессов в химической промышленности является важнейшей составляющей его нормального функционирования. Обзор нормативных документов, научно-образовательной литературы и практических материалов российских исследований по данной тематике в большинстве случаев приводит к определению, что основная задача безопасности производственных систем заключается в предотвращении или минимизации последствий аварий на производстве [24,71,86,102,108,121].

Вместе с тем, современная наука и практика рассматривает инновационные подходы к обеспечению безопасности производственных процессов в химической промышленности, предусматривающие аккумулирование данных, мониторинг, анализ и прогнозирование уровня вероятности рисков и их причин на производстве. Требования к безопасности производственных систем предъявляются, начиная с этапа проектирования и строительства производственных цехов. Для проектов технического перевооружения, увеличения мощности или ликвидации производственного объекта также предусмотрены правила безопасности.

Задачи разработки безопасных производственных химико-технологических систем решаются путем системного инженерно -конструкторского проектирования на основе современных автоматизированных комплексов. Автоматизированные информационные технологии (датчики состояния химического оборудования) позволяют диагностировать изменения в технических системах, происходящие в результате механических повреждений и износа аппаратов и прочих

факторов. Скорость и степень утери работоспособности аппаратов химической технологии зависят от условий эксплуатации, назначения и конструкции оборудования.

Главным условием для функционирования производственной системы является стабильность и безотказность работы в соответствии с техническими характеристиками и условиями эксплуатации. Непредсказуемый отказ функционирования технической системы со сложно управляемыми (контролируемыми) процессами может привести к нарушению безопасности производства и аварийным ситуациям.

Реализация контроля стабильности и безопасности производственной системы осуществляется на основе мониторинга и предиктивной аналитики, организация и управление которыми являются предметом настоящего диссертационного исследования. Мониторинг безопасности в общем виде предусматривает сбор данных о параметрах работы оборудования, аварийных сигналах, расчет показателей технической эффективности, поиск аномалий в отношении заданных диапазонов управления, контроль и информирование о необходимости проверки оборудования.

Сложность организации мониторинга безопасности производственной системы, по нашему мнению, заключается в обеспечении передачи непрерывных входных данных с различных датчиков оборудования в режиме реального времени, преобразовании данных в индикативные параметры на основании алгоритмов и моделей. Фактические параметры работы оборудования в сочетании с цифровыми двойниками, представляющими собой модели работы оборудования, позволяют информировать как о наступивших отказах или отклонениях параметров производства, так и возможных приближающихся аварийных ситуациях на основе предиктивной аналитики и мониторинга текущего состояния. При этом, ключевым инструментом оценки надежности производственных систем является теория вероятностей, а основным методом - статистический метод.

В отечественной и зарубежной литературе вопросам организации мониторинга безопасности посвящено множество научных трудов. Проблемы использования комплаенс-методов оценки соответствия экологических показателей действующим стандартам рассмотрены в трудах Казаковой Н. А. и Когденко В. Г. [80], Ермолов В.Е. и Шувакин А.Е. обосновали принципы промышленной безопасности для мониторинга состояния производственной системы ремонта магистрального газопровода [72], Грязнев Д.Ю. и соавторы разработали систему автоматизированного мониторинга и контроля промышленной безопасности гидротехнических сооружений [69], Токарев В.И. и Бабоченко Н.В. рассмотрели вопросы организации эксплуатационно-технологического мониторинга погрузочно-разгрузочных и транспортных работ как средство повышения потребительских качеств техники [118], Есембекова А.У. и соавторы предложили авторскую методику оценки производственной безопасности как составляющей экономической безопасности субъекта хозяйствования [73] и др.

Согласно теории надежности производственных систем, для решения проблем безотказного функционирования производства необходим мониторинг, предусматривающий наличие критериев и количественных характеристик безопасности производства, методы анализа безопасности производства, методы синтеза систем по критериям безопасности производства, методы повышения безопасности производства, методы испытания систем на надежность; методы эксплуатации систем как обоснование режимов профилактических работ, методы выявления неисправностей, а также методы сбора и анализа статистических данных об отказах производственных систем [72].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Виноградова Екатерина Николаевна, 2023 год

10. Список использованной литературы.

В свою очередь, каждый блок подразделяется на подразделы, таким образом вся информация структурирована, что позволяет быстро находить необходимые данные в должном объеме.

Особый интерес для поиска данных для заполнения разделов Паспортов безопасности представляют данные по токсикологии / экотоксикологии, а также транспортная маркировка вещества. Найти необходимые сведения можно, прокручивая страницу вниз. Все данные расположены на одной странице, для удобства слева находится поле навигации.

Ниже показан пример транспортной маркировки формальдегида (рисунок 2.2.28).

Ф IFA GESTIS Substance Database

Document

TRANSPORT REGULATIONS

UN Number: 2209

Shipping name: Formaldehyde, aqueous solution, with not less than 25% formaldehyde

Hazard Identification Number: SO

Class: 8 (Corrosive Substances)

Packing Group: III (lowdanger)

Danger Label: S

Classification code: C9

Tunnel restrictions:

Passage forbidden through tunnels of category E, Reference: 07902 UN Number: 1198

Shipping name: Formaldehyde, solution, flammable

Hazard Identification Number: 3S

Class: 3 (Flammable Liquids)

Packing Group: III (lowdanger)

Danger Label: 3/8

Рисунок 2.2.28 - Экранная форма страницы результатов поиска транспортирования ОББИБ [136]

Токсикологические данные представлены в полном виде с указанием источника данных, минимального, максимального и среднего значений, что

позволяет провести экспертную оценку опасности продукции как обладающей острой токсичностью при различных путях поступления (рисунок 2.2.29).

IFA GESTIS Substance Database

Ноте List A Z Search Document

TOXICOLOGY / ECOTOXICOLOGY

TOXICOLOGICAL DATA LD50 oral rat

Value: 100mg/kg

Food and Chemical Toxicology. Vol. 26, Pg. 447,1988.

LD50 dermal

Species: Rabbit

Value: 292 mg/kg

Union Carbide Data Sheet. Vol. 4/21/1967,

Refeience: 02071

ECOTOXICOLOGICAL DATA

LC50 Fish (96 hours)

Minimum: 1,41 mg/l

Maximum: 330 mg/l

Median: 52,5 mg/l

Study n umber: 106

Refeience For median:

Bills, T.D., L.L, Marking, and G.E, Howe 1993, Sensitivity of Iuvenile Striped Bass to Chemicals Used in Aquaculture. Resour.Publ.192, Fish Wildl.Serv., U.S.D.I., Washington, DC :11 p.

LC5t> Crustaceans (48 hours)

Minimum: 954 mg/l

Рисунок 2.2.29 - Экранная форма страницы результатов поиска токсичности

и экотоксичности GESTIS [136]

PubChem - это открытая база данных о химических веществах Национального института здравоохранения США [138]. Институт здравоохранения собирает информацию о структурных формулах, идентификаторах, химических и физических свойствах, биологических действиях, патентах, данных о действии на здоровье, безопасности, токсичности и многие другие данные. С момента запуска ресурса в 2004 году PubChem стал ключевым информационным ресурсом для исследователей, студентов и широкой общественности.

На сайте представлены идентификаторы химических веществ, их структурные формулы, химические и физические свойства, сведения о

производителях, информация о токсичности и большой объем полезной информации.

Для того, чтобы найти информацию о классификации опасности и маркировке зарегистрированных веществ, а также различную информацию о веществе, можно воспользоваться следующей логикой перемещения по базе данных (рисунок 2.2.30).

^ National Library of Medicine

Ыа1юпЫ Center for Biotechnology Information

1©ГП About Blog Submit Contact

Explore Chemistry

Quickly find chemical information from authoritative sources

Try covid-19 aspirin EGFR С9Н804 57-27-2 C1=CC=C(C=C1)C=0 lnChl=1S/C3H60/c1-3(2)4/h1-2H3 О Use Entrer

Draw Structure Upload ID List Browse Data Periodic Table

Рисунок 2.2.30 - Экранная форма стартовой страницы базы данных PubChem

[138]

Химическое вещество можно найти по названию или синонимам, номеру CAS, ООН (UN), EC или номеру карты ICSC. В поле «Вещество» на стартовой странице следует ввести любой из вышеперечисленных идентификаторов (рисунок 2.2.31-2.2.33).

National Library of Medicine

Pub©hem дьои. ei„g

Submit Contact

Explore Chemistry

Quickly find chemical information from authoritative sources

Compound Gene Taxonomy

GDC 0941 1(2)01289 Escherichia coil 042

PF-04691502 1(2)05287

EHop-016 1(2)05714

5NS-032 1(2)09851

GDC-0032 1(3)02640

PF-04217903 1(3)03670

iOWH 032 1(3)04053

ICG-001 1(3)05822

Рисунок 2.2.31

- Экранная форма страницы поиска базы данных PubChem

[138]

93

Рисунок 2.2.32 - Экранная форма результатов поиска базы данных РиЬСИеш

[138]

Рисунок 2.2.33 - Экранная форма результатов поиска базы данных РиЬСИеш

[138]

При выборе определенного пункта, например, «токсичность», пользователям сайта будет доступна более полная информация о веществе (рисунок 2.2.34).

Pub©h em Formaldehyde (Compound)

(iTFoxicitT^

©E

14.1 Toxicological Information

© И

С DC-ATSDR Toxicological Profile > CDC-ATSDR Toxic Substances Portal

14.1.1 Toxicity Summary

Acute oral toxicity (LD50): 42 rng/kg [Mouse].

► DrugBank

IDENTIFICATION AND USE: Formaldehyde is a clear, water-white, very slightly acid, gas or liquid. It is registered for pesticide use in the U.S. but approved pesticide uses may change periodically and so federal, state arid local authorities must be consulted for currently approved uses. Formaldehyde is used primarily as a fumigant in agricultural premises such as poultry and swine farms and processing plants as well as in citrus packing and mushroom houses. It is used as a hard surface disinfectant in commercial premises, industrial premises and veterinary clinics. Formaldehyde is also registered as a materials preservative for consumer products such as laundry detergents, general purpose cleaners and wall paper adhesives. There are no inert ingredient uses for this chemical. It is also used as an antimicrobial in biologies, topicals, hepatitis B vaccine, sterilizer for kidney dialysis membranes. Additional uses of formaldehyde in medicine include disinfecting hospital wards, preserving specimens, and as a disinfectant against athlete's foot. HUMAN EXPOSURE AND TOXICITY: Acute effects of airborne formaldehyde exposure: Odor detection, 0.05-1,0 ppm; Eye irritation, 0.01-2 ppm; Upper respiratory tract irritation (e.g., irritation of the nose or throat), 0.10-11 ppm; Lower airway irritation (e.g., cough, chest tightness, and wheezing), 5-30 ppm; Pulmonary edema, inflammation, pneumonia, 50-100 ppm; Death >100 ppm. Formaldehyde can provoke skin reactions in sensitized subjects, not only by contact but also by inhalation. According to IARC, there is sufficient evidence in humans for the carcinogenicity of formaldehyde. Formaldehyde causes cancer of the nasopharynx and leukemia. Also, a positive association has been observed between exposure to formaldehyde and sinonasal cancer. An investigation of reproductive function in female workers exposed to formaldehyde in the garment industry revealed increased incidence of menstrual disorders, inflammatory disease of the reproductive tract, sterility, anemia, and low birth weights amonq offspring. The published studies suqqestthat inhalation of formaldehyde leads to increased

M Cite

■J" Download

CONTENTS

1 Structures

2 Names and Identifiers

3 Chemical and Physical Properties

4 Spectral Information

5 Related Records

6 Chemical Vendors

7 Drug and Medication Information

8 Food Additivesand Ingredients

9 Agrochemical Information

10 Pharmacology and Biochemistry

11 Use and Manufacturing

12 Identification

13 Safety and Hazards | 14 Toxicity

15 Associated Disorders and Diseases

16 Literature

17 Patents

18 Biomolecular Interactions and Pathways

19 Biological Test Results

20 Classification

Рисунок 2.2.34 - Экранная форма результатов поиска базы данных РиЬСИеш

[138]

Химические производственные и управляющие компании должны развертывать надежные уровни защиты для обеспечения безопасности и здоровья своего персонала и защиты окружающей среды. Кроме того, глобальные правила обязывают предприятия обеспечивать прозрачность процедур обращения с химическими веществами и инвентаризации, включая классификацию, маркировку, хранение, отчетность и импорт. Внедрение программного обеспечения для обеспечения химической безопасности позволяет организациям развертывать GHS (Глобальную гармонизированную систему) в соответствии с различными государственными и отраслевыми нормами.

Хорошее решение по химической безопасности может позволить пользователям эффективно управлять процессами безопасности и контроля, снижать риски и повышать производительность.

Типовые особенности программного обеспечения химической безопасности:

1. Помогает соблюдать нормативные правила страны применения;

2. Интегрируется с другими инструментами безопасности и охраны окружающей среды, такими как оценка соответствие продукта требованиям страны применения, промышленная безопасность, процессное управление, оценка рисков, отслеживание отходов;

3. Предлагает функции управления запасами, помогающие осуществлять мониторинг химических запасов;

4. Позволяет использовать информацию о компонентах SDS для нормативной отчетности, такой как национальные требования REACH, отчеты US TRI (инвентаризация токсичных выбросов) и другие;

5. Позволяет проверять применимость нормативных требований к химическим веществам на национальном уровне и соблюдать правила отчетности;

6. Позволяет настроить индивидуальный процесс проверки и авторизации всех новых химических элементов;

7. Помогает составлять этикетки, соответствующие требованиям страны применения.

Программное обеспечение EH&S - это тесно интегрированные программные модули по охране окружающей среды и технике безопасности.

1. Маркировка по СГС

2. Паспорта безопасности

3. Инвентаризация химических веществ

4. Опасные отходы

5. Безопасность на рабочем месте

6. Отчетность регулятору.

Печать этикеток, соответствующих СГС, в различных размерах и на разных языках. Облачное программное обеспечение для нанесения этикеток в соответствии с СГС от «Chemical Safety» позволяет находить, отображать и печатать этикетки, соответствующие СГС, в различных размерах и на разных языках. Имеет встроенные таблицы со всеми характеристиками опасностей СГС и предупредительными фразами по СГС, а также сигнальными словами и пиктограммами, связанными с химическими веществами, специфичными для производителя. Все это доступно в облачном веб-приложении, а также в мобильных приложениях для Android и iOS, которые обеспечивают беспроводной доступ с устройств iPhone, iPad и Android.

Для полного соответствия этикеткам СГС требуется шесть ключевых элементов информации (рисунок 2.2.35).

Рисунок 2.2.35 - Ключевые элементы информации этикеток по СГС [140]

1. Сигнальное слово: используется для обозначения относительного уровня серьезности опасности и предупреждения читателя о потенциальной опасности на этикетке.

2. Пиктограммы опасности: графические символы, используемые для передачи конкретной информации об опасности химического вещества.

3. Информация о производителе: имя, адрес и номер телефона производителя химикатов, импортера или другой ответственной стороны.

4. Уведомление о мерах предосторожности: опишите рекомендуемые меры, которые следует предпринять для сведения к минимуму или предотвращения неблагоприятных последствий, возникающих в результате воздействия опасного химического вещества или неправильного хранения или обращения.

5. Уведомление об опасности: опишите характер опасности(ей) химического вещества, включая, при необходимости, степень опасности.

6. Идентификаторы продукта или химического вещества.

Программное обеспечение для маркировки по СГС компании «Chemical

Safety» тесно интегрировано с модулем отслеживания запасов химических веществ EMS [148], поэтому оно позволяет быстро и легко печатать этикетки для контейнеров с пиктограммами СГС, а также со штрих-кодами. Поскольку товарно-материальные ценности связаны с паспортами безопасности, дополнительные действия для печати этикеток, соответствующих СГС, не требуются. Отпадает необходимость в хранении и обслуживании предварительно напечатанных этикеток СГС, поскольку печать по запросу выполняется быстро и легко.

Программный пакет EMS для охраны окружающей среды и обеспечения безопасности основан на облачных технологиях, прост в использовании и обладает широкими возможностями настройки [148]. Подписчики имеют возможность загружать свои собственные паспорта безопасности, создавать и систематизировать свою библиотеку паспортов безопасности.

SDS на основе изображений или текста можно просматривать в масштабах всей организации через Интернет, корпоративную сеть или локальные/глобальные сети. Простой в использовании экран поиска позволяет легко и быстро найти самую последнюю версию паспорта безопасности. При вводе названия продукта, производителя и номера паспорта безопасности паспорт безопасности отображается для просмотра или печати.

Паспорта безопасности соответствуют OSHA и международным нормам для мгновенного доступа к информации об опасностях. Что наиболее важно, SDS тесно интегрированы с программным обеспечением Chemical Safety EMS для инвентаризации химических веществ, поэтому данные SDS связаны с инвентаризацией химических веществ для повышения безопасности на рабочем месте и простоты использования.

Приложения Chemical Safety's Safety Data Sheet (SDS) для мобильных устройств Android и iOS расширяют возможности EMS. Эти приложения представляют собой многоязычные инструменты, которые обеспечивают беспроводной доступ к паспортам безопасности, а также к справочной базе данных по химическим веществам.

Программное обеспечение Chemical Safety по соблюдению экологических норм позволяет создавать отчеты по запросу, которые можно настроить. Модуль отчетности EMS поставляется с набором предварительно настроенных отчетов, которые можно редактировать в соответствии с конкретными нормативными и корпоративными требованиями.

Полное отслеживание химических веществ от колыбели до могилы может быть достигнуто с помощью программного обеспечения EMS для отслеживания запасов химических веществ в сочетании с программным обеспечением для управления опасными отходами. Облачное веб-приложение предоставляет специалистам по охране труда и промышленной безопасности доступ к данным инвентаризации химических веществ в режиме реального времени, чтобы им было легче соблюдать федеральные, региональные и местные экологические стандарты. EMS также упрощает закупку, распространение и совместное использование химических веществ.

Эффективное управление запасами химических веществ является краеугольным камнем деятельности предприятия. Надлежащее хранение регулируемых материалов в запасах можно упростить, используя программную систему отслеживания запасов химических веществ.

IUCLID (Международная унифицированная база данных химической информации) представляет собой программное приложение для записи, хранения, обслуживания и обмена данными об опасных свойствах химических веществ. Это ключевое программное приложение как для регулирующих органов, так и для химической промышленности, где оно используется при реализации различных программ регулирования. Примеры включают Программу совместной оценки химических веществ ОЭСР (CoCAP) и законодательство ЕС о регистрации, оценке, разрешении и ограничении использования химических веществ (REACH).

IUCLID реализует Гармонизированные шаблоны ОЭСР и, начиная с его версии 6, построен как платформа, предназначенная для предоставления регулирующим органам и промышленности набора инструментов для управления информацией о химических веществах с использованием общего формата, облегчающего повторное использование и обмен данными. Дополнительную информацию об использовании IUCLID регулирующими органами можно найти на веб- сайте ОЭСР , включая отчет «Возможности настройки IUCLID для управления химическими данными» (рисунок 2.2.36) [98].

Рисунок 2.2.36 - Внешний вид стартовой страницы ПО IUCLID [98]

Программное приложение IUCLID и связанные с ним инструменты бесплатно предоставляются Европейским химическим агентством в соответствии с лицензионным соглашением.

Национальный институт технологий и оценки Японии, NITE, выпустил веб-инструмент «Маркировка и оценка классификации смесей по СГС / Система поддержки создания паспортов безопасности (NITE-Gmiccs)» с целью поддержки внедрения классификации смесей СГС и создания этикеток по СГС предприятиями [99]. Этот инструмент может легко и просто выполнять классификацию смесей по СГС в любом месте, если есть интернет-среда. Кроме того, система не требует от пользователя обновления данных, поскольку она всегда содержит последние результаты классификации СГС, классифицированные правительством Японии как базовые данные.

Система основана на механизме «системы суждений о классификации смесей СГС», разработанном Министерством экономики, торговли и промышленности Японии. Как правило, для физико-химической опасности требуются данные испытаний смеси. Основными целями этой системы являются опасности для здоровья и опасности для окружающей среды.

NITE-Gmiccs реализует функцию для сокращения количества уведомлений, отображаемых на этикетке смеси, когда их много. Конкретные правила резюмируются в спецификациях. Имеет функцию вывода применимой правовой информации в качестве элемента SDS, когда она соответствует некоторым юридически применимым веществам, перечисленным в NITE-CHRIP, на основе номера CAS компонента смеси.

С помощью NITE-Gmiccs можно редактировать элемент SDS, снова импортируя результат классификации СГС и элемент SDS после вывода в NITE-Gmiccs. Он также имеет возможность заменять некоторые элементы SDS других смесей элементами SDS уже включенной смеси.

Министерство экономики, торговли и промышленности Японии разработало инструмент для импорта данных, зарегистрированных в

установочной версии Министерства экономики, торговли и промышленности, в NITE-Gmiccs. Это инструмент для экспорта зарегистрированных данных в формате TSV и преобразования их в формат CSV, который можно импортировать в NITE-Gmiccs (рисунок 2.2.37).

Рисунок 2.2.37 - Стартовая страница ПО NITE-Gmiccs [99]

Таким образом, следует отметить, что существующие программные решения являются наглядным, удобным, гибким и оперативным инструментом для поддержки принятия управленческих решений в области планирования и организации нефтехимического производства, проведения мониторинга определенных показателей и процессов деятельности.

2.3 Исследование уровня безопасности и рисков на предприятиях химической промышленности России

Технический регламент Евразийского экономического союза «О безопасности химической продукции» (ТР ЕАЭС 041/2017) [117] принятый Решением Совета Евразийской экономической комиссии от 3 марта 2017 года, позволяет говорить о стремлении к систематизации опасности

химической продукции, рисков использования опасных веществ и смесей и к управлению этими рисками.

Регламент разработан в соответствии со статьей 52 Договора о Евразийском экономическом союзе от 29 мая 2014 года, а также с учетом Согласованной на глобальном уровне системы классификации опасности и маркировки химической продукции, СГС [144] в части установления:

1. критериев классификации опасности химических веществ и смесей для здоровья человека и окружающей среды, а также опасностей, обусловленных их физико-химическими свойствами;

2. элементов системы информирования, включающих в себя требования к маркировке и паспорту безопасности.

Технический регламент разработан с целью установления на таможенной территории Евразийского экономического союза единых обязательных для применения и исполнения требований к химической продукции, обеспечения ее свободного перемещения при выпуске в обращение на таможенной территории Союза.

Действие технического регламента распространяется на всю химическую продукцию, выпускаемую в обращение на таможенной территории Союза, за исключением некоторых групп продукции:

- химическая продукция, предназначенная для научно-исследовательских работ и (или) являющаяся результатом научно-исследовательских и (или) опытно-конструкторских разработок;

- полезные ископаемые в состоянии залегания, а также следующая продукция, если она не была химически изменена: минералы, руды, рудные концентраты, цементный клинкер, природный газ, сжиженный газ, газовый конденсат, технологический газ и его компоненты, нефть обезвоженная, обессоленная и стабилизированная, попутный нефтяной газ, уголь, кокс;

- лекарственные средства и ветеринарные лекарственные средства;

- химическая продукция, являющаяся источником ионизирующего излучения (в том числе отходы такой продукции), в части классификации, маркировки и информирования об опасностях, обусловленных наличием в ней излучения;

- пищевая продукция, в том числе биологически активные добавки к пище и пищевые добавки, а также готовые корма для животных;

- продукция в составе изделий, которая в процессе обращения на таможенной территории Евразийского экономического союза не изменяет свой химический состав и агрегатное состояние, не подвержена процессам деструкции и окисления, не образует пыли, паров и аэрозолей, содержащих химические вещества, представляющие опасность в отношении жизни и здоровья человека, жизни и здоровья животных и растений, окружающей среды, имущества;

- отходы производства и потребления химической продукции, если они подлежат утилизации (переработке);

- химическая продукция, подпадающая под действие процедуры таможенного транзита через таможенную территорию Евразийского экономического союза [117,124].

Идентификация химической продукции включает в себя:

3. установление наименования химической продукции;

4. отнесение химической продукции к химическим веществам или смесям;

5. установление для вещества наименования по IUPAC, номер CAS;

6. определение химического состава смеси;

7. установление наличия в составе новых химических веществ в концентрациях более 0,1%;

8. отнесение веществ в смеси к новым/запрещенным/ограниченным к применению;

9. определение области применения.

Согласно Техническому регламенту, оценка соответствия химической продукции проводится в форме государственной регистрации, как показано на рисунке 2.3.1.

Рисунок 2.3.1 - Схема проведения государственной регистрации химической

продукции [126]

На территории Российской Федерации приняты и действуют ряд стандартов, внедряющих СГС в правовое поле РФ. Среди них, серия ГОСТ на проведение классификации опасности химической продукции [63,64,65,66], серия ГОСТ на проведение испытаний для корректной классификации, стандарт, устанавливающий требования к нанесению предупредительной маркировке [61] и паспорту безопасности химической продукции [61]. Все стандарты добровольны к применению, однако, предоставляют функционирующие механизмы по выявлению рисков и управлению обращения химической продукции. В 2022 году ГОСТ 30333 был пересмотрен и приведён в соответствие седьмой пересмотренной версии СГС. Обновлённая версия стандарта на паспорт безопасности химической продукции принята и вступит в силу в конце 2023 года.

Для проведения исследования уровня безопасности и рисков на предприятиях химической промышленности России были использованы сведения Базы данных «Регистр паспортов безопасности РФ и СНГ», свидетельство о государственной регистрации № 2018670022 [106].

Структура ПБ соответствует рекомендациям Руководства по подготовке паспортов безопасности, являющегося Приложением 4 системы СГС [144].

Общие рекомендации по оформлению паспорта безопасности приведены в межгосударственном стандарте ГОСТ 30333 [61], более развернутые указаны в рекомендациях по стандартизации Р 50.1.102-2014 [105].

В таблице 2.3.1 приведен сравнительный анализ содержания ПБ по СГС и информации, предусмотренной в ПБ в соответствии с ГОСТ 30333.

Таблица 2.3.1 - Сравнительный анализ содержания ПБ в соответствии с СГС и ГОСТ 30333 (обобщено автором)

№ Структура ПБ по СГС Содержание ПБ по СГС Информация, предусмотренная ГОСТ 30333

1 Идентификация Идентификация продукции; Наименование и контактная информация поставщика; Виды применения продукции Техническое наименование; Краткие рекомендации по применению; Сведения о производителе и/или поставщике (в том числе контактные данные)

2 Идентификация опасностей Опасности, представляемые продукцией; Предупредительная маркировка; Степень опасности химической продукции в целом (сведения о классификации опасности в соответствии с законодательством РФ (ГОСТ 12.1.007-76) и СГС (ГОСТ 32419-2013, ГОСТ 32423-2013, ГОСТ 32424-2013, ГОСТ 32425-2013); Сведения о предупредительной маркировке по ГОСТ 31340

3 Состав/информация о компонентах Сведения о компонентах продукции (в том числе о примесях и добавках), а также общепринятые химические наименования компонентов, синонимы, номера CAS, EC; Концентрация или диапазон концентраций компонентов в смеси для смесевой продукции; Химическое наименование (по IUPAC); Химическая формула; Общая характеристика состава (с учетом марочного ассортимента; способ получения); Компоненты (наименование, номера CAS и ЕС, массовая доля (в сумме должно быть 100%), ПДК р.з. или ОБУВ р.з., классы опасности, ссылки на источники данных)

4 Меры первой Меры первой помощи; Наблюдаемые симптомы и меры

помощи Непосредственное воздействие продукции на организм с указанием путей воздействия; Сведения о возможных отдаленный последствиях воздействия продукции; Сведения о противопоказаниях и необходимости проведения медицинских обследований первой помощи при различных путях поступления; Противопоказания

5 Меры пожаротушения Меры по ликвидации возгораний и пожаров, вызванных продукцией; Образование опасных продуктов горения и вызываемая ими опасность; Меры защиты, применяемые пожарными Общая характеристика пожаровзрывоопасности; Показатели пожаровзрывоопасности; Продукты горения и/или термодеструкции и вызываемая ими опасность; Рекомендуемые средства тушения пожаров; Запрещенные средства тушения пожаров; Средства индивидуальной защиты при тушении пожаров (средства индивидуальной защиты пожарных); Специфика при тушении

6 Меры, принимаемые при аварийном выбросе/сбросе Меры предосторожности для персонала, защитное снаряжение и чрезвычайные меры; Меры предосторожности по защите окружающей среды; Методы и материалы для локализации разливов/россыпей и очистки Меры по предотвращению вредного воздействия на людей, окружающую среду, здания, сооружения и др. при аварийных и чрезвычайных ситуациях; Порядок действий при ликвидации аварийных и чрезвычайных ситуаций

7 Работа с продуктом и его хранение Меры предосторожности при работе с продуктом; Условия для безопасного хранения с учетом любых несовместимостей Меры безопасности при обращении с химической продукцией; Меры по защите окружающей среды; Рекомендации по безопасному перемещению и перевозке; Условия и сроки безопасного хранения (в т.ч. гарантийный срок хранения, срок годности; несовместимые при хранении вещества и материалы); Тара и упаковка (в т.ч. материалы, из которых они изготовлены)

8 Меры контроля воздействия/ индивидуальная защита Параметры контроля; Применимые меры технического контроля; Меры индивидуальной защиты Параметры рабочей зоны, подлежащие обязательному контролю (ПДК р.з или ОБУВ р.з); Меры обеспечения содержания вредных веществ в допустимых концентрациях; Средства индивидуальной защиты персонала (а также при использовании в быту)

9 Физико-химические свойства Основные физикохимические свойства; Физическое состояние (агрегатное состояние, цвет, запах);

Дополнительные характеристики Параметры, характеризующие основные свойства продукции

10 Устойчивость и реакционная способность Реакционная способность; Химическая устойчивость; Возможность опасных реакций; Условия, которых следует избегать; Возможность опасных реакций; Несовместимые материалы; Опасные продукты разложения Химическая стабильность (для нестабильной продукции указать продукты разложения); Реакционная способность Условия, которых следует избегать (в т.ч. опасные проявления при контакте с несовместимыми веществами и материалами)

11 Токсикологическая информация Данные об опасности, представляемые продукцией по воздействию на организм; Пути воздействия; Симптомы; Числовые показатели токсичности; Общая характеристика воздействия; Пути воздействия; Поражаемые органы, ткани и системы человека; Сведения об опасных для здоровья воздействиях при непосредственном контакте с продукцией, а также последствия этих воздействий; Сведения об опасных отдаленных последствиях воздействия продукции на организм; Показатели острой токсичности

12 Экологическая информация Различные экотоксикологические воздейстия; Показатели экотоксичности; Стойкость и разлагаемость; Потенциал биоаккумуляции; Мобильность в почве; Другие неблагоприятные воздействия Общая характеристика воздействия на объекты окружающей среды (атмосферный воздух, водоемы, почвы, включая наблюдаемые признаки воздействия); Пути воздействия на окружающую среду; Гигиенические нормативы; Показатели экотоксичности; Миграция и трансформация в окружающей среде за счет биоразложения и других процессов

13 Информация об удалении продукции Методы удаления продукции Меры безопасности при обращении с отходами, образующимися при применении, хранении, транспортировании; Сведения о местах и способах обезвреживания, утилизации или ликвидации отходов продукции, включая тару (упаковку); Рекомендации по удалению отходов, образующихся при применении продукции в быту

14 Транспортная информация Номер ООН; Надлежащее отгрузочное и транспортное наименования; Классы опасности при транспортировке; Группа упаковки; Экологические опасности; Специальные меры предосторожности для Номер ООН (ЦК) (в соответствии с Рекомендациями ООН по перевозке опасных грузов) Надлежащее отгрузочное и транспортное наименования Применяемые виды транспорта Классификация опасности груза по ГОСТ 19433-88: Классификация опасности груза по Рекомендациям ООН по перевозке

пользователя; Перевозка массовых грузов в соответствии с документами Международной морской организации 1МО опасных грузов: Транспортная маркировка (манипуляционные знаки по ГОСТ 14192-96) Аварийные карточки (при железнодорожных, морских и др. перевозках)

15 Информация о правовом регулировании Правовые акты по безопасности, охране здоровья, окружающей среды Законы РФ; Сведения о документации, регламентирующей требования по защите человека и окружающей среды; Международные конвенции и соглашения (регулируется ли продукция Монреальским протоколом, Стокгольмской конвенцией и др.)

16 Прочая информация Дополнительные данные, которые не присутствуют в других разделах ПБ; Сведения о подготовке и пересмотру ПБ Сведения о пересмотре (переиздании) ПБ; Перечень источников данных, использованных при составлении Паспорта безопасности

Существующую систему критериев СГС и принципов мониторинга предлагается модифицировать с учетом актуальности принципа экспертизы (верификации) сопроводительной технической документации на химическую продукцию, в частности, паспортов безопасности химической продукции, дополнив систему критериев рискориентированным подходом. Рискориентированный подход в данном контексте подразумевает под собой включение факторов частоты, продолжительности воздействия, пути поступления исследуемого химического вещества. Рискориентированный подход позволит учесть опасность чрезвычайно опасной химической продукции для целевых регионов Российской Федерации (рисунок 2.3.2) [52].

Рисунок 2.3.2 - Модифицированная система критериев мониторинга

(составлено автором)

На основе проведённого анализа существующих баз данных и программных обеспечений различных стран можно сделать вывод о том, что наиболее значимым фактором для систем информирования является их архитектура. Учитывая культурные и языковые различия между исследованными системами информирования, важным шагом к минимизации усилий по сбору, хранению и обмену однотипными данными о химических веществах является создание унифицированного способа представления информации. Организация экономического сотрудничества и развития ОЭСР разработала гармонизированные шаблоны, использующиеся в архитектурной основе баз данных, стремящихся к сопоставимости данных. Гармонизированные шаблоны предназначены для представления сводки результатов испытаний химических веществ с целью определения их свойств или воздействия на здоровье человека и окружающую среду (например, гидролиз, раздражение кожи, токсичность и т.д.). Соответствующая ХМЬ-форма шаблона обеспечивает электронный обмен между ИТ-системами, реализованными с помощью шаблона [113,47].

Гармонизированные шаблоны ОЭСР (ОШб) - это стандартные форматы данных для представления информации, используемой для оценки риска химических веществ. В большей степени данные используются для

исследований, проводимых с химическими веществами, для определения их свойств или воздействия на здоровье человека и окружающую среду, а также для хранения данных об их использовании и степени воздействии. Гармонизированные шаблоны предназначены для разработчиков систем баз данных, поскольку предписывают форматы, с помощью которых информация может вводиться и храниться в базе данных. Используя эти шаблоны, правительство и промышленность могут легко обмениваться краткой информацией о тестовых исследованиях в электронном виде.

Шаблоны могут использоваться для представления кратких результатов испытаний любого типа химических веществ (например, пестицидов, биоцидов, промышленных химикатов, пищевых/кормовых добавок). Гармонизированные шаблоны ОЭСР охватывают конечные точки и элементы отчетности, которые сгруппированы следующим образом:

- Физико-химические свойства (включая наноматериалы) - OHT с 1 по 23-5 и с 101 по 113

- Трансформация в окружающей среде - OHT с 24 по 40 и 401

- Влияние на биотические системы - OHT с 41 по 57

- Влияние на здоровье человека - OHT с 58 по 84 и 86

- Химия веществ, оставшихся после использования пестицидов -OHT с 85-1 по 85-10

- Аналитические методы - OHT 87

- Эффективность - OHT с 88 по 89

- Выбросы от используемых веществ - OHT 90

- Промежуточные эффекты - OHT 201

- Информация об использовании - OHT с 301 по 306

Общие элементы для всех OHT: ссылка на литературный источник, информация об исследуемом материале, эталонное вещество, химический кадастр.

Каждый шаблон доступен онлайн в удобном для чтения формате (файл .doc), с соответствующей html-схемой (файл .xsd), а также с

предопределенными таблицами и резюме (файлы .html), публикуемыми по мере поступления. В соответствующих случаях приводятся ссылки на руководства по испытаниям ОЭСР.

Все материалы OHT можно также загрузить сразу из одного zip-файла, в котором собраны 130 гармонизированных шаблонов ОЭСР и связанные с ними материалы.

Далее в разделе 3 данной работы для организации процессов производства химической продукции предложен алгоритм применения гармонизированных шаблонов ОЭСР в качестве основы структуры данных информационно-аналитической системы «МАЯК». Пример гармонизированного шаблона приведен в Приложении А.

Таким образом, по результатам исследования, проведенных во второй главе работы, необходимо резюмировать следующие выводы.

1. Предложены системы классификации опасности материалов, условий труда, производственных процессов, химических веществ, использование которых позволит повысить эффективность проведения мониторинга процессов организации производства в нефтехимической промышленности.

2. Представлена систематизация баз данных и программного обеспечения мониторинга безопасности производственных систем, которые дают возможность идентифицировать такие характеристики производственных систем, как класс опасности химических веществ; сведения о пожарной опасности и взрывоопасности; острая токсичность; утилизация, хранение и упаковка; меры предосторожности; пожаротушение; первая помощь; классификация и маркировка; физико-химические свойства; краткосрочные и долгосрочные последствия для здоровья; данные об экотоксичности.

3. Показано, что среди существующих баз данных и программных обеспечений наиболее значимым фактором для систем информирования является их архитектура. Одним из инструментов проведения мониторинга

процессов производства выступают гармонизированные шаблоны. Агрегированные данные используются для исследований, проводимых с химическими веществами, для определения их свойств или воздействия на здоровье человека и окружающую среду, а также для хранения данных об их использовании и степени воздействии. Гармонизированные шаблоны предназначены для разработчиков систем баз данных, поскольку предписывают форматы, с помощью которых информация может вводиться и храниться в базе данных. Используя эти шаблоны, правительство и промышленность могут легко обмениваться краткой информацией о тестовых исследованиях в электронном виде. Соответственно, задача заключается в разработке гармонизированных шаблонов в качестве основы структуры данных информационно-аналитических систем.

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ МОНИТОРИНГА БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ 3.1 Математическая модель закономерности обеспечения безопасности

При разработке эффективной системы мониторинга безопасности производства необходимо учитывать широкий спектр факторов внешней и внутренней среды, детерминирующих поведение производственной системы в тех или иных условиях. Ключевым инструментом, позволяющим упорядочить необходимые организационные мероприятия, является моделирование, ориентированное на выявление латентных зависимостей, в частности, в условиях динамичного развития химической промышленности и возрастающих требований к системе управления качеством на промышленном предприятии.

Эффективная система управленческих решений требует всестороннего исследования производственных процессов с позиции менеджмента качества. Такое исследование последовательно реализовано нами путем математического моделирования и охватывает ряд этапов:

1) идентификация факторов обеспечения безопасности химических производств;

2) типологизация химических производственных мезосистем по уровню опасности;

3) классификация видов химической продукции по уровню опасности для жизни.

Необходимость построения модели выявления закономерностей обеспечения безопасности обусловлена выдвижением гипотезы об ассиметричном влиянии экзо- и эндогенных факторов на развитие химических производств, процессы которых сопровождаются высокими объемами выбросов вредных веществ. Проверена взаимосвязь инфраструктурных, кадровых, финансовых, технологических факторов. Выборочная совокупность охватывает показатели развития российских

предприятий химической промышленности за 2017-2020 годы (в соответствии со справочником ОКВЭД 2), предоставленные Федеральной службой государственной статистики. В качестве значимых входных переменных отобраны следующие показатели:

- затраты на инновации, приходящиеся на 1 руб. выручки;

- затраты на инновационную деятельность в части обучения и подготовки персонала, млн. руб.;

- затраты на инновационную деятельность в части разработки и приобретения программных средств, в том числе, программ для ЭВМ и баз данных, млн. руб.;

- коэффициент текучести кадров, %;

- коэффициент обновления основных фондов, %;

- выбросы загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников, тыс. т;

- инвестиции в основной капитал, направленные на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, млн. руб.;

- число используемых передовых производственных технологий, ед. (учет показателя обусловлен масштабированием практики внедрения наилучших доступных технологий);

- число организаций, оценивших степень влияния результатов инноваций на обеспечение соответствия современным техническим регламентам, правилам и стандартам, как высокую, % (учет экспертных суждений).

Основным инструментом моделирования послужил программный продукт 81а1181:юа. В качестве задачи моделирования обозначена классификация показателей на 2 категории методом главных компонент. В рамках факторного анализа:

1. учтены связи (корреляции), превышающие 0,7;

2. собственные значения факторов превышают 1;

3. применен метод вращения - варимакс исходного пространства.

Согласно графику собственных значений и методу каменистой осыпи подтверждается целесообразность агрегирования показателей в 2 категории (рисунок 3.1.1). При этом собственное значение фактора 1 составило 6,6; фактора 2 - 1,99; собственные значения главных компонент при выделении трех факторов и более - ниже 1.

Граф ик с обет венных значений

Рисунок 3.1.1 - График собственных значений при выделении факторов методом главных компонент (получено автором)

Агрегирование переменных с указанием факторных нагрузок позволяет констатировать превалирование внутренних факторов, о чем свидетельствует объединение показателей эффективности затрат на инновации, процессов цифровизации, условий труда и текучести кадров, экологии производственных процессов и направления средств на защиту окружающей среды в один эндогенный фактор - Фэнд (таблица 3.1.1). Особенно высокая значимость наблюдается по показателям цифровизации (г = 0,989), что подчеркивает роль современных технологий в обеспечении безопасности производственных процессов в химической промышленности. Влияние показателя движения кадрового обеспечения на развитие химических производств детерминировано, на наш взгляд, прямой зависимостью степени риска и опасности производственных процессов от уровня текучести кадров: чем больше опыта работы квалифицированного специалиста на конкретном

участке производственной цепи, тем выше компетенции сотрудника на данном участке, тем ниже вероятность наступления внештатных ситуаций. Данный тезис также подтверждается отрицательным коэффициентом корреляции показателя текучести кадров и эндогенного фактора (г = -0,87). Положительная корреляция между объемом выбросов вредных веществ и главной компонентой 1 (г = 0,91) может быть обусловлена наращиванием производств и неизбежным увеличением негативного воздействия на окружающую среду.

Таблица 3.1.1 - Факторные нагрузки (варимакс исходного пространства) (рассчитано автором)

Переменные Фактор 1 Эндогенный Фактор 2 Экзогенный

Доля затрат на инновации в расчете на 1 руб. выручки 0,934131 0,319422

Затраты на инновационную деятельность в части обучения и подготовки персонала (млн. руб.) -0,212974 0,975737

Затраты на инновационную деятельность в части разработки и приобретения программных средств, в том числе, программ для ЭВМ и баз данных, млн. руб. 0,989007 0,138820

Коэффициент текучести кадров, % -0,866582 -0,274005

Коэффициент обновления основных фондов, % 0,635562 0,745352

Выбросы загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников, тыс. т 0,906121 -0,224419

Инвестиции в основной капитал, направленные на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, млн. руб. 0,890802 0,453287

Число используемых передовых производственных технологий, ед. 0,693745 0,720004

Число организаций, оценивших степень влияния результатов инноваций на обеспечение соответствия современным техническим регламентам, правилам и стандартам, как высокую, % -0,466401 -0,867362

Общая дисперсия 5,364391 3,230547

Доля в общей дисперсии 0,596043 0,358950

Вторая главная компонента - экзогенный фактор (Фэкз) - охватывает показатели, отражающие наибольшую зависимость производственной системы от внешней среды. По результатам моделирования сюда отнесены: повышение квалификации персонала (импорт компетенций), модернизация инфраструктуры в части закупки современного автоматизированного оборудования (на условиях импортозамещения), а также практика внедрения наилучших доступных технологий, не всегда являющихся инновациями. Преимущественно все переменные оказывают положительное влияние на безопасность производственных процессов. Исключение составил показатель экспертных мнений (г = -0,87), что может быть обусловлено рядом причин: субъективностью мнений при оценке результатов инноваций, низкой эффективностью инноваций, необходимостью сосредоточения не столько на инновациях, сколько на наилучших доступных технологиях (способствующих экологизации производственных систем).

Принимая во внимание значения общей дисперсии в разрезе выделенных главных компонент, можем судить о подтверждении гипотезы о дифференциации экзо- и эндогенных факторов по степени влияния на развитие химических производственных процессов. При этом, рассчитав значения главных компонент для каждого анализируемого периода, мы получили результаты, позволяющие констатировать безусловную позитивную динамику эндогенного и экзогенного факторов в период с 2017 по 2020 годы:

Фэнд.2017 = 45,03; Фэкз.2017 = 9,64;

Фэнд.2018 = 49,17; Фэкз.2018 = 10,19;

Фэнд.2019 = 72,08; Фэкз.2019 = 11,26;

Фэнд.2020 = 143,86; Фэкз.2020 = 12,02.

На основе отмеченного целесообразно судить о постепенном повышении безопасности химических производственных процессов,

обусловленного, прежде всего, процессами автоматизации и цифровизации промышленных предприятий.

На втором этапе исследования на основе предварительного анализа были выбраны 20 целевых регионов с повышенной концентрацией производства и реализации химической продукции первого класса опасности, чрезвычайно опасной химической продукции. Для целевых областей и регионов были выбраны по одному предприятию, наиболее полно характеризующему степень опасности в соотношении объем производимой продукции к степени опасности химических веществ.

Располагая данными по химической продукции, производимой в 20 регионах России (291 город, 1884 предприятия, 27 066 наименований продуктов), была осуществлена выборка продукции 1 -го класса опасности (чрезвычайно опасная продукция - 513 наименований продуктов), из неё была осуществлена выборка продукции, представляющей собой канцерогены (115 наименований продуктов). Данные представлены в приложениях Б, В. В целях типологизации химических производств, развернутых в 20 регионах страны, применены инструменты кластерного анализа с учетом трех критериев качества производственных систем:

Х1 - число канцерогенов, ед.;

Х2 - статистика онкологических заболеваний, случаев;

Х3 - число производимых продуктов 1 -го класса, ед.

По результатам дисперсионного анализа (таблица 3.1.2) подтверждена значимость вклада отмеченных выше критериев в классификацию регионов, о чем свидетельствует значимость р-критерия, не превышающая 0,05 во всех трех случаях.

Таблица 3.1.2 - Результаты дисперсионного анализа (рассчитано автором)

Критерии Межгрупповая дисперсия Внутригрупповая дисперсия F значим. - p

Число канцерогенов, ед. 223,8 395,929 4,8051 0,022177

Статистика онкологических заболеваний,случаев 129438,1 5716,401 192,4680 0,000000

Число производимых продуктов 1-го класса, ед. 6652,1 4436,857 12,7439 0,000416

В таблице 3.1.3 представлены статистические показатели по трем типам производственных систем, регионы классифицированы на 3 группы - с высокой, средней и низкой концентрацией опасных веществ.

Таблица 3.1.3 - Характеристика выделенных типов химических

производственных мезосистем (рассчитано автором)

Критерии 1 тип 2 тип 3 тип

Характеристика (концентрация опасных производств) Высокая Средняя Низкая

Число канцерогенов,

ед. (средний уровень по выделенной группе) 15,5000 4,0000 5,7143

Статистика

онкологических

заболеваний, случаев 459,5 225,7 171,57

(средний уровень по выделенной группе)

Число производимых

продуктов 1 -го класса, ед. (средний 78 16 19,857

уровень по выделенной группе)

Субъекты Московская обл., Ленинградская обл. Тульская обл., Свердловская обл., Челябинская обл., Рязанская обл., Оренбургская обл., Нижегородская обл., Омская обл., Иркутская обл., Кемеровская обл., Калужская обл., Самарская обл. Республика Башкортостан, Мурманская обл., Ставропольский край, Красноярский край, Липецкая обл., Республика Татарстан, Пермский край

Аналогичным методом был проведён дисперсионный анализ по канцерогеноопасным веществам 1 класса опасности, разделив канцерогенные

вещества на 2 группы опасностей по принципу их острого токсического действия (таблицы 3.1.4 и 3.1.5) Оценка р-значимости подтверждает качество группировки объектов наблюдения (р < 0,05) и вклад каждого критерия в результаты классификации.

Таблица 3.1.4 - Результаты дисперсионного анализа (рассчитано автором)

Критерии Межгрупповая дисперсия Внутригрупповая дисперсия Б значим. - р

DL50 (в/ж), мг/кг для смеси 2,327415Е+09 1792733000 20,77200 0,000323

DL50 (н/к), мг/кг для смеси 2,543116Е+08 185683600 21,91355 0,000250

^50 (инг.), 4 часа, мг/м3 для смеси 6,531531Е+09 1264846000 82,62229 0,000000

В совокупности анализируемых видов продукции превалируют опасные ассортиментные позиции, о чем свидетельствует широкий перечень видов химической продукции, отнесенных ко второму типу производств.

Таблица 3.1.5 - Характеристика выделенных типов производств химической

продукции (рассчитано автором)

Критерии 1 тип 2 тип

Характеристика Производства с умеренными рисками для жизни Производства с высокими рисками для жизни

DL50 (в/ж), мг/кг для смеси (средний уровень по выделенной группе) 29938,99 2587,614

DL50 (н/к), мг/кг для смеси (средний уровень по выделенной группе) 12654,76 3613,577

^50 (инг.), 4 часа, мг/м3 для смеси (средний уровень по выделенной группе) 50059,52 4240,090

Продукция Катализатор алюмокобальтмолибденовый АКМ, Катализатор 8-2 Катализатор никель на кизельгуре отработанный Никельсодержащий катализатор Калий тетрацианоникелат (II) 1-водный, чистый Шлам кобальтсодержащий - вторичное сырьё Окатыши остатков дожигания Свинец (II) тетрафтороборат (раствор) для гальваники марки А и Б Катализатор разложения озона

Реактивы. Калий двухромово-кислый Кадмий Натрия бихромат

технический Фосфор крепкий модифицированный марок ФКМ-1 ФКМ-2 ФКМ-3 ФКМ-4 Концентрат свинцовистый Катализаторы отработанные марок: «Катализатор гидроочистки и парового риформинга отработанный», «Катализатор гидрокрекинга отработанный» Смола каменноугольная для

переработки Нитрит натрия технический Порошковые материалы N3-_00-02, К-32_

Выявленные в результате факторного и кластерного анализа закономерности позволяют построить матрицу приоритизации мероприятий по повышению безопасности химических производственных процессов (таблица 3.1.6).

Таблица 3.1.6 - Приоритизация управленческих мероприятий по повышению

безопасности химических производственных процессов (составлено автором)

^^^ Концентрация опасных производств Тип опасности продукции ^^^ Высокая Средняя Низкая

1 тип В-1 Ц, К, ИО, М, НДТ, ПК С-1 Ц, К, ИО, М, НДТ, ПК Н-1 Ц, К, ИО, М, НДТ, ПК

2 тип В-2 Ц, К, ИО, М, НДТ, ПК С-2 Ц, К, ИО, М, НДТ, ПК Н-2 Ц, К, М, НДТ

В условиях повышенной опасности производств (на территориях с высокой концентрацией производств) необходимо планомерно и комплексно подходить к системе управления качеством, в связи с чем требуется принятие стимулирующих мер на разных уровнях управления. Приоритетными мероприятиями должны быть обозначены:

1. цифровизация производственных систем (Ц);

2. сохранение кадрового состава (адекватная потребностям сотрудников система мотивации), модернизация рабочих мест и улучшение условий и безопасности труда, система 5S (К);

3. инвестиции в охрану окружающей среды (ИО);

4. модернизация основных фондов (М);

5. внедрение наилучших доступных технологий (НДТ);

6. обучение и переподготовка кадров (ПК);

7. верхний уровень принятия решений - сбор и обработка данных на уровне химических промышленных систем (территории с определенной концентрацией опасных производств);

8. средний уровень принятия решений - специализированные шаги по организации химических производственных процессов с учетом ориентации на обеспечение безопасности таковых;

9. нижний уровень - это совокупность фиксирующих устройств, позволяющих контролировать уровень опасности производственных процессов, отправляющих полевые данные на серверы предприятия, которые служат базой для функционирования программного обеспечения мониторинга безопасности выпускаемой химической продукции.

Для предприятий, функционирующих в условиях низкой концентрации опасных производств (поле Н-2 таблицы 3.6), приоритетными направлениями повышения качества следует обозначить освоение широко тиражируемых инструментов: цифровых технологий и моделей, рационализация рабочих мест в соответствии с принципами бережливого производства (система 5S: организация рабочего пространства на условиях чистоты, порядка, экономии

времени), изыскания внутренних резервов для модернизации основных фондов, способствующих повышению безопасности производства, а также внедрение НДТ, эффект которых носит синергетический характер и обеспечивает не только вклад в защиту окружающей среды, но и модернизацию существующих производств [70].

Структуризация полученных результатов моделирования позволяет систематизировать комплекс управленческих решений и организационных мероприятий, направленных на повышение безопасности производственных процессов на химических предприятиях. В связи с этим построен алгоритм в нотации «Процесс», который описывает последовательность шагов и соответствующее документационное обеспечение на двух уровнях управления (рисунок 3.1.2).

На шаге 7 по результатам оценки факторов безопасности химических производств применяются принципы ситуационного управления:

а) при выявлении негативной динамики ставится задача поиска внутренних резервов обеспечения безопасности производственных процессов, использования данных резервов, после чего вновь производится диагностика внутренних и внешних факторов безопасности;

б) позитивная динамика факторов служит основой для решения актуальных задач производства: с учетом типа опасности производственной системы и приоритетных направлений повышения безопасности химических производственных процессов (представленных выше, таблица 3.6) разрабатывается дифференцированная система управления.

На шаге 11 ставится задача мониторинга уровня опасности производственных процессов, для чего предприятие разрабатывает паспорт безопасности химической продукции. Далее с учетом требований пользователей, а также с учетом требований нормативно-правовой документации ИТ-служба предприятия внедряет специализированное программное обеспечение системы мониторинга эффективности информированности о рисках предприятия [55].

Начало

I

Верхний уровень принятия решений

Данные о факторах безопасности производства

Диагностика эндо- и экзогенных факторов, их динамики

Отчет в разрезе эндо- и экзогенных факторов

5 Интегрированная оценка факторов безопасности химических производств —► 6 Интегрированный отчет

___ ____—

Поиск внутренних резервов обеспечения безопасности

Средний уровень принятия решений

Разработка программного обеспечения

мониторинга безопасности выпускаемой химической продукции

I

Нижний уровень принятия решений

Интеграция датчиков уровня опасности производственных процессов с разработанным программным обеспечением

14

3

Конец 15

Рисунок 3.1.2 - Алгоритм принятия управленческих решений по повышению безопасности химического производства в нотации «Процесс» (составлено

автором)

Предложенный алгоритм принятия управленческих решений по повышению безопасности химических производств базируется на иерархии данных (верхнего, среднего и нижнего уровней), отличается двухфакторным подходом к классификации переменных, детерминирующих уровень безопасности, сбалансированном по вкладу эндо- и экзогенных факторов; авторский методический подход позволяет выстроить этапы организации химических производственных процессов с учетом фактора опасности, технологий цифровизации и документационного обеспечения. Предложенное решение может представлять интерес для подразделений химических предприятий, занятых стандартизацией, сертификацией и управлением качеством.

Таким образом, посредством математического моделирования выявлены закономерности обеспечения безопасности химических производств в России (превалирование значимости эндогенных факторов в химической промышленности, существенное влияние цифровых технологий, преобладают промышленные системы со средней концентрацией опасных производств, высока доля химических производств с высокими рисками для жизни), которые легли в основу предложенного алгоритма принятия управленческих решений по повышению безопасности производственных процессов.

3.2 Классификация факторов по степени воздействия на результат принятия решения об опасности химической продукции

Как говорилось в главе 2 настоящей работы, одним из основополагающих документов, в полной мере отражающим виды и степень опасности химической продукции на объекты окружающей среды и здоровье человека, является паспорт безопасности химической продукции, составляемый на территории Российской Федерации по ГОСТ 30333 [61].

Паспорт безопасности - документ, состоящий из 16 разделов, каждый из которых может быть оценен с точки зрения значимости содержащейся в нем информации применительно к оценке опасности химической продукции. Ниже в таблице 3.2.1 приведено ранжирование или вес значимости разделов при проведении экспертизы паспорта безопасности по шкале от 1 до 10.

При проверке подготовке сопроводительной технической документации на химическую продукцию компании химического комплекса должны быть убеждены в обеспечении безопасности производственных процессов исходя из достоверной оценки опасности химических веществ и химической продукции, с которыми работают их сотрудники. Для исключения несчастных случаев на производстве и обеспечения управляемости производственными рисками предложена модель процесса экспертизы, включающая классификацию факторов по степени воздействия на результат принятия решения о регистрации ПБ, влияющих на опасность производственных объектов химического комплекса.

Говоря о качестве разработанного компанией паспорта безопасности, предлагается ввести такое понятие как «пригодность» и «индекс пригодности». В таблице 5 каждому из 16 разделов паспорта присвоен вес значимости от общего (в %).

Таблица 3.2.1 - Классификация факторов по степени воздействия на результат принятия решения (разработано автором)

№ Раздел 1 Вес значимое ги раздела Вес значимости, % от общего

Значительные факторы ф1 Незначительные факторы

б/н Титульный лист 10 2 8,5

1 Идентификация химической продукции и сведения о производителе и/или поставщике 3 1 2,5

2 Идентификация опасности (опасностей) 10 4 8,5

3 Состав (информация о компонентах) 10 2 8,5

4 Меры первой помощи 5 1 4,2

5 Меры и средства 8 1 6,8

обеспечения

пожаровзрывобезопасности