Обеспечение безотказной работы технологических установок НПЗ с учетом управления качеством профессиональной подготовки персонала

«Обеспечение безотказной работы
технологических установок НПЗ
с учетом управления качеством
профессиональной подготовки персонала»

Цель работы:
Разработка научно-методических основ для обеспечения безотказной работы технологических установок НПЗ с учетом управления качеством профессиональной подготовки персонала.

Задачи:
Выявление профессионально важных качеств операторов;
Определение методов оценки профессионально важных качеств;
Экспериментальные исследования по определению уровня профессионально важных качеств у персонала;
Построение математической модели профессиональной пригодности операторов, позволяющей выявлять «успешно пригодных» и «условно пригодных»;
Оценка безошибочного выполнения производственных функций;
Анализ риска возникновения аварий с учетом ошибочных действий «успешно пригодных» и «условно пригодных» операторов.

Научная новизна
1.Впервые выдвинута концепция снижения риска аварийности в нефтегазовой отрасли на основе человеческого фактора, формализованная в виде модели профессиональной пригодности операторов.
2.Обоснован алгоритм оценки профессиональной пригодности операторских профессий в нефтегазовой промышленности: установлены профессионально важные качества, подобраны методики для оценки указанных качеств, выполнено тестирование 105 операторов, обработано более700 тестов.
3.Расчитана математическая модель профессиональной пригодности операторов в нефтегазовой промышленности с применением знакового статического метода анализа данных.
4. Оценка профессиональной пригодности операторов с использованием разработанной модели позволяет разделять операторов на две группы «успешно пригодные» и «условно пригодные».
5.Впервые в нефтегазовой отрасли выполнен анализ ошибочных действий «условно пригодных» и «успешно пригодных» операторов.

Уровень аварийности и травматизма в нефтегазовой промышленности остаётся высоким.
Значительное (более 70%) количество инцидентов, аварий и несчастных случаев происходит по организационным причинам, так или иначе связанным с человеческим фактором.

Причины возникновения опасных ситуаций:
1.Нарушение мотивационной части действий.
Проявляется в нежелании выполнять определенные действия.
2.Нарушение ориентировочной части действий.
Проявляется в незнании правил эксплуатации технических систем.
3.Нарушение исполнительной части.
Проявляется в невыполнении правил, инструкций, предписаний и норм вследствие несоответствия психофизиологических возможностей человека требованиям работы.
Профессиональный отбор - система мероприятий, направленных на выделение из имеющихся кандидатов профессионально пригодных людей.

Определение профессионально важных качеств операторов установок НПЗ
Независимо от конкретной профессии для операторской деятельности характерны 4 основные производственные функции:
Контроль параметров на соответствие технологическому регламенту.
Регулирование параметров технологического процесса.
Прогнозирование развитие аварийной ситуации.
Принятие решений о коррекции технологического процесса в объеме своих полномочий и знаний.

Методики оценки профессионально важных качеств операторов

Построение математической модели для оценки профессиональной пригодности операторов
Модель профессиональной пригодности
предоставляет собой математическую зависимость показателя профессиональной пригодности от уровня развития профессионально важных психофизиологических и личностных качеств, определяемых по результатам тестирования.
С помощью знакового статического метода анализа данных построим модели профессиональной пригодности операторов, включающие все выделенные профессионально значимые качества.

Профессиональная пригодность операторов оценивалась экспертами по пяти-балльной шкале с единичным шагом.
Значение 5 по балльной шкале соответствует наилучшей, максимальной оценке профессиональной пригодности, значение 3 является нижней границей профессиональной пригодности оператора.
Усредненная экспертная оценка У- округленное до целого числа среднее арифметическое оценок экспертов.
Таким образом:
При У > 3 оператор считается «успешно пригодным»,
При У ≤ 3 оператор считается «условно пригодным».

Результаты экспериментальных исследований и построение модели профессиональной пригодности для операторов по добыче нефти
В исследовании принимали 70 операторов.
Максимально возможное количество верных ответов по тестам
1-Тест «Кольца Ландольта»,
2-Тест «Воспроизведение фигур»(кратковременная память),
3-Тест «Воспроизведение фигур»(долговременная память),
4-Тест «Механическая понятливость»,
5-Тест «Деление отрезка пополам»,
6-Тест «Исключение лишнего»,
7-Тест Р. Кеттелла «С»,
8-Тест Р. Кеттелла «G»

Результаты тестирования, приведенные к нормализованному виду (отношение правильных ответов к максимально возможному количеству ответов по тесту)

При расчете принимаем:
Уi - экспертная оценка профессиональной пригодности i-го оператора;
Xi- нормализованные оценки тестов.
Компьютерная обработка данных тестирования операторов позволила получить модель профессиональной пригодности, имеющую вид:
У= - 3,656+1,167Х1+0,856Х2+1,693Х3+1,492Х4+1,415Х5 +1,4Х6+2,039Х7+1,126Х8
Из результатов расчета профессиональной пригодности с помощью знакового метода вытекает что:
51 (73%) - «успешно пригодные»
19 (27%) - «условно пригодные»

Построение модели профессиональной пригодности для операторов цеха налива нефтепродуктов в автоцистерны
В исследовании принимали 35 операторов.
Максимально возможное количество верных ответов по тестам
1-Тест «Расстановка чисел»,
2-Тест «Перепутанные линии»
3-Тест «Память на числа» (Кратковременная память),
4-Тест «Механическая понятливость»,
5-Тест «Исключение лишнего»,
6-Тест Р. Кеттелла «В»,
7-Тест Р. Кеттелла «С»

Результаты тестирования, приведенные к нормализованному виду (отношение правильных ответов к максимально возможному количеству ответов по тесту)

При расчете принимаем:
Уi - экспертная оценка профессиональной пригодности i-го оператора;
X i- нормализованные оценки тестов.
Компьютерная обработка данных тестирования операторов позволила получить модель профессиональ ной пригодности, имеющую вид:
У= - 3,586+1,807Х1+1,727Х2+1,575Х3+1,775Х4+1,774Х5 +2,030Х6+1,338Х7
Из результатов расчета профессиональной пригодности с помощью знакового метода вытекает что:
24 (69%) - «успешно пригодные»
11 (31%) - «условно пригодные»

Общий вид модели профессиональной пригодности операторов в нефтегазовой промышленности
У= -К+аХ1+bX2+cX3+dX4+eX5+fX6+gX7+jX8+iX9,
Где У-показатель профессиональной пригодности оператора, К-свободный член уравнения a,b,c,g,e,f,g,j,i - коэффициент регрессии Х1-Х9 приведенные к нормализованному виду результаты тестирования,
Х1-распределение и переключение внимания,
Х2-концентрация и устойчивость внимания,
Х3-кратковременная память
Х4-долговременная память
Х5-технический интеллект
Х6-восприятие размеров
Х7-вероятностное прогнозирование
Х8-эиоциональная устойчивость
Х9-ответственность

Результаты расчета профессиональной пригодности операторов
На основании полученных моделей профессиональной пригодности было
установлено, что 69-73% протестированных операторов следует отнести к
категории «успешно пригодные», а 27-31% «условно пригодные» для
выполнения производственной деятельности.

Оценка риска возникновения аварии
Риск - вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека;
Анализ риска - процесс выявления (идентификации) и оценки опасностей.
Анализ риска включает в себя:
-идентификация опасностей;
-изучение условий реализации опасностей;
-анализ последствий;
-получение вероятностных оценок риска;
-получение количественных оценок уровней риска, связанных с реализацией основных опасностей.

Преимущества метода «Дерево отказов» для оценки рисков:
-анализ ориентируется на нахождение отказов;
-позволяет показать в явном виде ненадежные места;
-обеспечивается графикой и предоставляет наглядный материал;
-дает возможность выполнять качественный и количественный анализ надежности системы;
-обеспечивает глубокое представление о поведении технологической системы и проникновение в процесс ее работы.

Разрушение нефтепровода
1
Внешнее разрушение
2
Повышение
давления
3
4
5
6
Увеличение
скорости
поступления
Уменьшение
скорости оттока
7
8
9
10
Ошибочное действие при контроле давления на выходе
Ошибочное действие при контроле давления на выходе
11
12
13
14
15
16

Значения вероятностей исходных событий

При расчете вероятности наступления конечного
нежелательного события используются следующие
зависимости для логических связей «И» и «ИЛИ»:

Результаты расчета
«дерева отказов»

Таким образом, вероятность разрушения нефтепровода:
При работе «успешно пригодных» операторов = 4,5*10¯⁴
При работе «условно пригодных» операторов = 5,3*10¯⁴
Что на 15 % ниже!

Расчет экономической эффективности внедрения моделей оценки профессиональной пригодности на примере аварии на нефтепроводе
Общий ущерб после аварии складывается из:
Социально-экономический ущерб (расходы по выплате пособий на погребение погибших, расходы на медицинскую, социальную и профессиональную реабилитацию пострадавших от аварии, расходы по выплате пособий по временной нетрудоспособности)
Имущественный ущерб включает имущественные (прямые) потери предприятия от аварии: уничтожение и повреждение основных производственных фондов и оборотных средств, а также потери, вызванные компенсацией ущерба третьим лицам, затраты на восстановление разрушенного оборудования.
Экологический ущерб при авариях связанных в основном, с выплатами за загрязнение атмосферы.
Косвенный ущерб определяется длительностью простоя предприятия и размерами недополученной выручки

Средние временные и финансовые затраты на проведение тестирования оператора

Затраты на проведение профотбора на человека ≈ 1,6 тыс.руб.;
Ущерб от аварии на нефтепроводе ≈ 24500 тыс.руб.;
Вероятность аварии при работе «успешно пригодных» ниже на 15%,чем «условно пригодных».
Метод сравнения двух денежных потоков:
ДП∆=ДП₂-ДП₁ ,
Где ДП∆-добавочный денежный поток;
ДП₁-поток ущерба от аварии, до проведения профотбора;
ДП₂- поток ущерба от аварии после проведения профотбора (учитывая затраты на проведение профотбора)
ДП∆=(1,6n+(-24500)(1-0,15)) - (-24500)=4410-1,6n (тыс.руб.)
n-количество обучающихся специалистов