Транскрипт

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Риск техногенный

EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010

Смотреть что такое «Риск техногенный» в других словарях:

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

Риск природный - вероятная мера соответствующей природной опасности, установленная для определенного объекта в виде возможных потерь за определенное времяили потенциальная возможность такого протекания природных процессов, которые оказывают негативное влияние на… … Словарь черезвычайных ситуаций

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

источник - 3.18 источник (source): Объект или деятельность с потенциальными последствиями. Примечание Применительно к безопасности источник представляет собой опасность (см. ИСО/МЭК Руководство 51). [ИСО/МЭК Руководство 73:2002, пункт 3.1.5] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 52551-2006: Системы охраны и безопасности. Термины и определения - Терминология ГОСТ Р 52551 2006: Системы охраны и безопасности. Термины и определения оригинал документа: 2.2.1 безопасность: Состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз (по… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СП 2.6.1.799-99: Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности - Терминология СП 2.6.1.799 99: Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности: 3.1. Авария радиационная проектная авария, для которой проектом определены исходные и конечные состояния радиационной обстановки и предусмотрены… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Рекомендации: Рекомендации по оценке геологического риска на территории г. Москвы - Терминология Рекомендации: Рекомендации по оценке геологического риска на территории г. Москвы: Износ физический Свойство строительного объекта и его элементов (конструкций, систем) утрачивать в процессе эксплуатации способность к выполнению… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

НРБ 99/2009: Нормы радиационной безопасности - Терминология НРБ 99/2009: Нормы радиационной безопасности: 1. Авария радиационная потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СанПиН 2.6.1.2523-09: Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009) - Терминология СанПиН 2.6.1.2523 09: Нормы радиационной безопасности (НРБ 99/2009): 1. Авария радиационная потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала) … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Р 2.2./2.6.1.1195-03: - Терминология Р 2.2./2.6.1.1195 03: : 1. Доза максимальная потенциальная максимальная индивидуальная эффективная (эквивалентная) доза облучения, которая может быть получена за календарный год при работе с источниками ионизирующих излучений в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Надежность и безопасность технических систем. Учебное пособие

Министерство образования Российской Федерации

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НАДЕЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Основными причинами крупных техногенных аварий являются:

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

— ошибочные действия операторов технических систем;

— концентрации различных производств в промышленных зонах;

— высокий энергетический уровень технических систем;

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

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

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

— аварии или катастрофы в техносфере;

— ухудшение состояния окружающей среды;

— отклонение здоровья человека от среднестатистического значения.

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

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

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

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

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

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

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

1. Основные понятия надежности технических систем

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Неработоспособное изделие является одновременно неисправным.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

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

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

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

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

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

2. Показатели надежности технических систем

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

По восстанавливаемости изделий показатели надежности подразделяют на пока-

затели для восстанавливаемых изделий и показатели невосстанавливаемых изделий.

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

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

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

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

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

Количественные показатели долговечности восстанавливаемых изделий делятся на 2 группы.

1. Показатели, связанные со сроком службы изделия:

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

— средний срок службы - математическое ожидание срока службы;

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

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

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

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

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

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

2. Показатели, связанные с ресурсом изделия:

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

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

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

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

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

Комплексные показатели надежности.

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

Коэффициент технического использования - отношение математического ожи-

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

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

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

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

Коэффициент оперативной готовности - вероятность того, что объект ока-

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

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

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

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

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

3. Математические зависимости для оценки надежности

3.1. Функциональные зависимости надежности

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

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

Введение

Актуальность. Увеличение количества и расширение масштабов чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, влекущих значительные материальные и людские потери, - подчеркивается в Концепции национальной безопасности РФ, - делает крайне актуальной проблему обеспечения национальной безопасности в природно-техногенной и экологической сферах».

Проблемы безопасности на объектах нефтегазового комплекса имеют особое значение. Они связаны с физико-химическими свойствами углеводородных веществ, приводящими к их возгоранию или взрыву в случае аварий. Авариям на нефтеперерабатывающих предприятиях характерны большие объемы выброса взрывопожароопасных веществ, образующие облака топливно-воздушных смесей, разливы нефтепродуктов и как следствие - пожары, взрывы, разрушение соседних аппаратов и целых установок. Согласно статистике, ущерб от аварийности и травматизма достигает 5-10% от валового национального продукта промышленно развитых государств, а несовершенная техника безопасности являются причиной преждевременной смерти 10-15% мужчин и 5-10% женщин.

Практика показывает, что полностью исключить аварии и уменьшить до нуля опасность, несущую опасными производственными объектами, невозможно. Поэтому техногенные аварии необходимо предупреждать или ослаблять их вредное воздействие.

Цель данной работы: Изучить техногенные риски нефтеперерабатывающей отрасли и методы их урегулирования.

Основные задачи:

1) Изучить основные опасности предприятий нефтепереработки;

) Проанализировать возможные аварийные ситуации на предприятии ООО «ТехМашСервис», их причины и меры безопасности.

Объектом исследования являются техногенные риски предприятий нефтепереработки.

Предмет исследования - методы урегулирования техногенных рисков и оптимизации предприятий.

Методология исследования включает в себе метод анализа и синтеза полученных данных.

Курсовая работа состоит из введения, четырех глав, четырех параграфов, заключения и списка литературы.

1. Техногенный риск

К настоящему времени сложилась достаточно проработанное направление в теории рисков, связанное с оценкой и управлением, так называемыми техногенными рисками. Этот вид рисков связан с опасностями, существующими при строительстве, эксплуатации технических систем различной сложности. Различают технические устройства и технические системы. Последние представляют собой системы различной сложности, состоящие из технических устройств и операторов, объединенных жесткой или гибкой структурой, правилами функционирования. В пределах технических систем осуществляется целенаправленный обмен веществом, энергией, информацией. Цель функционирования технических систем определена заранее. Функциональная схема технической системы всегда направлена на реализацию поставленной цели и сопутствующих задач. Важной особенностью современных технических систем является их «включенность» в экономику. Помимо технических целей существуют и экономические цели функционирования таких систем.

Практически все технические устройства и технические системы вписаны в окружающую среду и взаимодействуют с ней, обмениваясь веществом, энергией и информацией. Для большинства сложных и сверхсложных технических систем подобный обмен с окружающей природной средой настолько велик, что оказывает на нее существенное влияние и вызывает в ней адаптивные изменения. Эти изменения могут затрагивать и окружающие экосистемы различного масштаба. В этом случае принято говорить о техноэкосистемах. Существование техноэкосистем различного масштаба также является результатом экономической деятельности человечества.

Опасности для человека, связанные с различными техническими устройствами, появились с момента создания и использования этих устройств. Опасности связаны, в первую очередь, с неправильным функционированием этих устройств или неправильным их использованием. Последние опасности связывают с так называемыми ошибками операторов.

Роль техногенных рисков весьма велика. В первую очередь их последствия проявляются в самой технической сфере. Ущербы в этом случае связаны с разрушением технических объектов, гибелью и травмами персонала, упущенной выгодой, штрафами, необходимостью ликвидации последствий в технической сфере и восстановительными работами. Вместе с тем, очевидно, что последствия от этих рисков могут проявляться не только в самой технической сфере. Техногенные риски являются источником опасности для третьих лиц, угрожая им утратой имущества, жизни и здоровья, иными видами ущербов. Часто с ними связаны и экологические риски, поскольку техногенные опасности вызывают появление специфических экологических опасностей. Например, в результате техногенной аварии могут наблюдаться выбросы токсических химических веществ в атмосферу, гидросферу и литосферу. Можно сказать, что генерирование техногенных опасностей для природы и является отличительной чертой человечества как вида живых организмов. Только с человечеством связаны специфические экологические и риски, обусловленные его технической деятельностью в колоссальных объемах. Без оценки и управления техногенными рисками невозможно полноценное управление экологическими и рисками в различных масштабах. Эти масштабы находятся в пределах от индивидуальных до глобальных рисков, влияющих на экономическую деятельность и существование человечества в современном виде в масштабах планеты.

В свою очередь, природа также оказывает свое опасное влияние на технические системы. Природные явления являются источниками соответствующих опасностей для технических систем. Некоторые природные явления влияют на правильность функционирования технических систем и могут приводить к различным нештатным ситуациям в них. Часть этих явлений может влиять на работу операторов и приводить к появлению ошибок операторов. Например, ограничение видимости, связанное с туманом, дождем, метелью, может приводить к ошибкам операторов (водителей автомобилей, пилотов самолетов, рулевых судов и т.п.) и вызвать различные инциденты с техническими средствами и системами.

Масштаб потенциальных ущербов тесно связан с типом технической системы:

технические системы серийного, крупносерийного и массового производства (автомобили, сельскохозяйственные машины, станки, технологические установки и т.п.);

уникальные технические системы единичного и мелкосерийного производства (мощные энергоустановки, атомные реакторы, химические и металлургические установки, летательные аппараты, горнодобывающие комплексы, нефте- и газопроводы, плавучие буровые установки и т.п.).

Для технических систем первого рода широко используются традиционные методы проектирования и эксплуатации, большой объем ремонтно-восстановительных работ, относительно небольшие ущербы при отказе единичных экземпляров.

Для технических систем второго рода характерно отсутствие опыта предшествующей эксплуатации, большой объем конструкторских разработок, стендовых испытаний и большие материальные потери при отказах и авариях, а также значительный экологический ущерб.

Источниками техногенных рисков принято называть различные опасности, приводящие к нештатному функционированию технических систем или к ошибкам операторов. Различают внешние и внутренние источники для каждого технического устройства и каждой технической системы. Обычно при анализе техногенных рисков ограничиваются внутренними и внешними источниками, связанными непосредственно с функционированием рассматриваемой технической системы или техноэкосистемы.

К внешним источникам обычно относятся:

природные воздействия, связанные с опасными явлениями природы;

внешние пожары, взрывы;

внешние техногенные воздействия (столкновения, аварии и катастрофы на других технических объектах и т.п.);

внешние бытовые воздействия (отключение питания, водоснабжения, протесты населения);

диверсии, акты терроризма;

военные действия;

К внутренним источникам обычно относятся:

ошибки собственных операторов;

внутренний саботаж;

отказы технических устройств в составе технической системы;

разрушения несущих конструкций вследствие дефектов или усталости конструкционных материалов;

внутренние аварии, вызванные отключением питания, водоснабжения, перерывом технологических процессов и т.п.;

внутренние пожары, взрывы;

структура технической системы, наличие узлов и цепочек инцидентов;

Для технических объектов характерно накопление определенных запасов энергии, концентрация энергии на ограниченных пространствах. Освобождение этой энергии порождает специфические опасности, называемые силами или опасностями разрушения. Накопление химической энергии приводит к возрастанию опасностей пожаров и взрывов, выбросов токсических и ксенобиотических веществ в окружающую среду. Накопление потенциальной энергии воды приводит к возрастанию гидродинамической опасности. Накопление электрической энергии приводит к увеличению опасностей взрывов, поражения током, пожаров, электромагнитных поражений. Иногда эти источники опасностей разрушения выделяют в отдельную группу при факторном анализе.

Для технических систем принято отдельно рассматривать и источники опасностей, связанные с поражающими свойствами материалов, накопленных в них. В этом случае говорят о факторах поражения. К ним относят фугасное поражение (поражение взрывной волной), осколочное поражение, термическое поражение, химическое поражение, радиоактивное поражение, гидродинамическое поражение, акустическое поражение и т.д. Естественно, что при указании опасности поражения необходимо указывать и объекты поражения: здания и оборудование, люди, животный мир, растительность и т.п. Для каждой технической системы существует свой набор источников опасности, как направленных на нее, так и исходящих от нее. По мере усложнения технической системы количество источников опасности увеличивается. Обычно источники опасности объединяются в различные группы, которые служат основой для факторного анализа техногенных рисков.

В теории и практике изучения техногенных опасностей сложилось так называемое физико-химическое направление идентификации источников техногенных опасностей при аварийных ситуациях на крупных промышленных объектах. Это направление исходит из того, что при аварии или катастрофе гибель людей вызывается физико-химическими превращениями веществ, вовлеченных в аварию. Эти физико-химические превращения проявляются в виде:

разрушения, обрушения зданий и сооружений;

различных форм пожара;

разлетания осколков и фрагментов оборудования;

удара человека о неподвижные элементы конструкции;

воздействия токсичных продуктов (токсическое поражение);

прямого поражения ударными волнами (фугасное поражение).

2. Оценка потенциальной опасности оборудования установок нефтеперерабатывающих предприятий

риск авария опасность технологический

Основными опасностями, характерными для нефтеперерабатывающих предприятий, являются пожары, взрывы и токсическое заражение, но в большинстве случаев решение задач по повышению безопасности таких предприятий основывается лишь на рассмотрении взрывоопасности оборудования.

Поскольку действующие методики расчета последствий аварий во многом не согласованы и не позволяют однозначно судить об опасности опасных производственных объектов (ОПО), то наиболее перспективным, с точки зрения комплексной оценки, является интегральный параметр опасности . Хотя данный параметр учитывает поражающие факторы различные по физической природе, возникающие на разных стадиях развития аварий и весовые значения этих факторов с учетом компетентности специалистов, основными его недостатками являются разная размерность факторов, его составляющих, невозможность определения по его значениям степени опасности оборудования и отсутствие критических значений данного параметра.

Придать интегральному параметру потенциальной опасности значимость, определить его границы и в итоге реально оценить индивидуальную опасность оборудования нефтегазоперерабатывающего предприятия, используя существующую нормативно-методическую базу, позволит предложенная в виде алгоритма методика определения интегрального параметра потенциальной опасности, представленная на таблице 1.

В качестве поражающих факторов, входящих в состав интегрального параметра согласно выбраны следующие:

воздушная ударная волна, возникающая при разного рода взрывах (взрывоопасность);

тепловое излучение пожара пролива и «огненного шара» при окислительных процессах различных веществ (пожароопасность);

действие токсических веществ, участвующих в технологическом процессе (токсическая опасность). В качестве критических значений рассматриваемых поражающих факторов для приведения интегрального параметра к безразмерной величине были использованы данные работы, что позволило оценивать и сравнивать любые виды опасности и определять границы ее допустимого значения.

В качестве объектов моделирования аварийных ситуаций было выбрано оборудование типовой наружной абсорбционной газофракционирующей установки (АГФУ) газокаталитического производства нефтеперерабатывающих предприятий. Возникновение опасности на АГФУ возможно вследствие высокой плотности размещения технологического оборудования, наличием большого количества воспламеняющихся веществ, а также присутствием источников воспламенения (открытый огонь печей). План расположения оборудования АГФУ представлен на рисунке 2. С учетом рабочих параметров оборудования рассматриваемой установки рассчитаны параметры поражающих факторов, образование которых возможно при авариях на объектах такого типа. В таблице 2 представлены значения данных расчетов. Индексы аппаратов указаны согласно существующей технологической схеме (Т - теплообменное оборудование, Е - емкостное оборудование, К - оборудование колонного типа, П - печное оборудование).

Рисунок 1. Типовой план расположения оборудования АГФУ

Таблица 2. Значения основных поражающих факторов при авариях на АГФУ

Индекс аппаратаИнтенсивность теплового излучения пожара пролива, q, кВт/м2Интенсивность теплового излучения «огненного шара», q, кВт/м2Общий энерго - потенциал взрыво - опасности, кДжОтноси - тельный энерго - потенциал взрыво - опасностиБезраз - мерное давление, РхЭквивалентное количество вещества по первичному облаку, QЭ1, тЕ-82,44109,824,377Е+069,8911565,211354,32Т-150,92102,965,85Е+0850,585919,456466,29Т-19/17,4381,182,669Е+068,392809,119,26Т-197,4370,391,101Е+066,242277,401,67Т-212,9033,761,101Е+066,241246,570,13Т-201,79103,621,49Е+0832,066139,09129,27Т-221,79103,621,49Е+0832,066139,096,38Е-10,85101,891,363Е+0714,455588,6021,19Е-40,6087,575,623Е+0723,173423,054,60Е-100,6810,841,8Е+0834,15718,763,74Е-132,5416,341,8Е+0834,151282,022,29К-10,7788,411,49Е+0832,063511,186,78К-43,29108,8713,6Е+0867,019890,73134,64К-63,92108,742,04Е+0835,69700,321732,80К-73,92108,314,14Е+0845,089161,8016,12П-20,083,007,69Е+0855,41446,810,37Т-100,0957,818,13Е+0856,451972,437,56Т-130,271,015,72+0610,82767,500,88

Каждый фактор опасности, составляющий интегральный параметр, оценивается экспертным путем, согласно исследованиям, проводимым в работах . Для всех аппаратов АГФУ рассчитываются интегральные параметры потенциальной опасности, значения которых представлены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что значения интегрального параметра потенциальной опасности для аппаратов одной установки изменяются от 0,10 (минимальное значение - для холодильника тощего абсорбента Т-13) до 0,77 (максимальное значение - для десорбера К-4). Таким образом, оценив потенциальную опасность оборудования АГФУ с помощью интегрального параметра можно сказать, что наиболее опасным является колонное оборудование.

Таблица 3. Интегральные параметры опасностиаппаратов АГФУ

Индекс аппарата установкиИнтегральный параметрЕ-80,43Т-150,56Т-19/10,37Т-190,33Т-210,17Т-200,49Т-220,48Е-10,39Е-40,38Е-100,22Е-130,27К-10,43К-40,77К-60,57К-70,64П-20,27Т-100,55Т-130,10Для оценки степени опасности для человека и окружающей среды каждого конкретного аппарата с соответствующим ему значением интегрального параметра необходимо определить границы опасности. За границы опасности берется значение интегрального параметра равное единице. Графически это можно отобразить в виде плоскости в отрезках (рисунок 3), представленной уравнением критической плоскости q1+q2+q3=1, которая будет ограничивать объем значений интегрального параметра от 0 до 1, где q1, q2, q3 - факторы пожароопасности, взрывоопасности и токсической опасности соответственно, при условии, что q1>0, q2>0, q3>0.

Рисунок 2. Графическое представление предельного значения устойчивости оборудования

Представленный в виде пространственной диаграммы интегральный параметр потенциальной опасности позволяет ранжировать оборудование технологической установки по степени его опасности. Основываясь на уравнении, описывающем критическую плоскость, и нормативно обоснованных значениях поражающих факторов в таблице 3, в которой рассчитанный для аппаратов АГФУ интегральный параметр потенциальной опасности расположен по убыванию его значений, выделим четыре области опасности. На рисунке 4 для наглядности области опасности показаны двумерной диаграммой, частично описывающей интегральный параметр потенциальной опасности. Так, значение интегрального параметра от 0 до 0,33 характеризует область низкой опасности, от 0,33 до 0,50 - приемлемой опасности, 0,50-0,70 - область высокой опасности, а значения от 0,70 до 1,00 - предельной опасности.

Аппараты АГФУИнтегральный параметрК-4 (десорбер для извлечения из деэтанизированного абсорбента пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракции)0,77К-7 бутановая колонна)0,64К-6 (пропановая колонна)0,58Т-15 (подогреватель сырья)0,56Т-10 (подогреватель сырья)0,55Т-20 (подогреватель сырья)0,49Т-22 (подогреватель сырья)0,49К-1 (абсорбер для извлечения газа пропан - пропиленовой, бутан-бутиленовой фракции) 0,43Е-8 (приемник рефлюкса)0,43Е-1 (отбойник конденсата)0,39Е-4 (емкость тощего абсорбента)0,38Т-19/1 (холодильник жирного газа)0,37Т-19 (холодильник пропановой колонны)0,33Е-13 (емкость орошения бутановой колонны)0,27П-2 (печь горячей струи)0,27Е-10 (емкость орошения пропановой колонны)0,22Т-21 (подогреватель сырья)0,17Т-13 (подогреватель сырья)0,10

Из таблицы 4 в соответствии с предложенной классификацией, видно, что в область низкой опасности попадают аппараты Т-13 (подогреватель сырья), Т-21 (подогреватель сырья) и Е-10 (емкость орошения пропановой колонны), а наиболее опасным оказался десорбер для извлечения пропан-пропиленовой и бутан - бутиленовой фракции, К-4, который находится в области предельной опасности. Подобное распределение аппаратов по областям вполне обосновано и определяется физико-химическими свойствами веществ, участвующих в процессах переработки углеводородов, их количеством, технологическими параметрами процессов, возможностью образования неконтролируемых реакций, способных привести к взрывам, возгораниям.

Так, количественно разграничив области опасности, получаем классификацию оборудования, которая позволяет оценивать опасность объекта по значению его интегрального параметра, что в последующем позволит оперировать опасностью на различных стадиях его жизненного цикла. Это ранжирование также может быть использовано при совершенствовании системы диагностирования и оценки текущего состояния оборудования установок нефтегазопереработки.

Представленный в виде пространственной диаграммы интегральный параметр потенциальной опасности может быть использован для определения границ варьирования значений факторов опасности. Наглядно это можно представить на рисунке 4, в качестве примера возьмем гипотетический аппарат с интегральным параметром 0,95, факторы опасности составляющие его равны

44; 0,31 и 0,20. Рассматриваемый аппарат попадает в область предельной опасности; наиболее весомым с точки зрения опасности является его пожароопасность.

Рисунок 3. Графическое представление потенциальной опасности аппарата в пространстве

Данная графическая интерпретация с разложением факторов, составляющих интегральный параметр опасности, позволяет создать наглядный инструмент для изменения их границ с целью уменьшения риска возникновения аварийной ситуации на ОПО.

Согласно , критерием, по которому максимально рассредоточиваются аппараты на нефтеперерабатывающих предприятиях, являются наибольшие значения их энергетических потенциалов. Энергетический потенциал взрывоопасности характеризует детонационный взрыв, реализация которого для объектов этой отрасли несвойственна. Используя расчетные данные по составлению интегральных параметров потенциальной опасности аппаратов АГФУ, можно визуально представить не только зоны полных разрушений, но и ситуационные планы таких поражающих воздействий аварий, как пожар пролива, «огненный шар», токсическое поражение и дефлаграционный взрыв. На рисунках 6-10 представлены зоны опасности оборудования АГФУ с указанием интегрального параметра опасности и места расположения оборудования, а также его индекса согласно технологической схеме.

Как видно из рисунков 6-10 большинство аппаратов попадают в зоны поражающего воздействия соседних аппаратов при реализации любого из рассмотренной сценариев аварий.

Рисунок 5. Зоны опасности оборудования АГФУ при реализации детонационного взрыва

Рисунок 6. Зоны опасности оборудования АГФУ при реализации дефлаграционного взрыва

Рисунок 7. Зоны опасности оборудования АГФУ при реализации токсического заражения

Рисунок 8. Зоны опасности оборудования АГФУ при реализации «огненного шара»

Рисунок 9. Зоны опасности оборудования АГФУ при реализации пожара пролива

Таблица 5. Интегральный и обобщающий параметр потенциальной опасности оборудования АГФУ

Аппа - раты АГФУИнтегральный параметрСумма интегральных параметров аппаратов, попадающих в зону опасностиОбобща - ющий интеграль ный параметрТоксическое воздейст виеПожар пролив аДефлагра - ционной взрывДетонаци - онный взрыв«Огнен - ному шару»К-40,770,700,273,12,775,0011,84К-70,641,950,585,74,195,7018,12К-60,582,340,645,73,36,918,88Т-150,562,71,024,54,657,1720,04Т-100,551,250,10,325,372,139,17Т-200,491,710,493,391,075,7012,36Т-220,491,710,491,821,135,7010,85К-10,431,04-0,771,041,694,54Е-80,431,910,396,03-5,7014,03Е-10,391,950,433,85-5,7011,93Е-40,382,570,87-0,875,7010,01Т-19/10,372,311,591,76-5,7011,36Т-190,331,701,621,33-5,7010,35Е-130,271,200,77-1,200,773,94П-20,27---1,04-1,04Е-100,221,581,03-2,290,665,56Т-210,173,900,38--3,687,96Т-130,102,410,77---3,18

Данный факт позволяет, установив количество оборудования, попадающего в зоны поражающего воздействия при возникновении различного рода аварий для каждого аппарата и подсчитав их суммарный интегральный параметр потенциальной опасности, рассчитать обобщающий интегральный параметр аппарата, значение которого будет отражать опасность оборудования по степени его влияния на дальнейшее развитие аварийной ситуации.

Анализ данных таблицы 4 позволяет судить о том, что один и тот же аппарат установки может обладать различного рода опасностью, так, колонна К-4, имеющая наибольший индивидуальный интегральный параметр потенциальной опасности, обладает обобщающим интегральным параметром среднего значения, а подогреватель сырья Т-15 с индивидуальным интегральным параметром области высокой опасности 0,56 максимально опасен с точки зрения влияния на продолжительность аварии и усугубления ее последствий. Расчет обобщающего интегрального параметра также отображает зависимость его значения отразмещения технологического оборудования на территории установки - аппараты Т-10, К-1, Е-13 отдалены от основного сосредоточения оборудования АГФУ, что сказывается на значении их обобщающего интегрального параметра, хотя их потенциальная опасность велика.

Использование предложенной в работе оценки потенциальной опасности технологического оборудования позволит заблаговременно снизить риск возникновения аварий уже на стадии его проектирования, а также разработать комплекс мероприятий по снижению потенциальной опасности на любом этапе его жизненного цикла.

3. Возможные аварийные ситуации и меры безопасности

.1 Перечень основных опасностей производства

Процесс переработки углеводородного сырья связан с обращением взрывопожароопасных сред при повышенных температурах и избыточном давлении.

Продуктами, определяющими взрывоопасность технологической установки, являются пары бензиновой, керосиновой, дизельной фракций, которые в смеси с кислородом воздуха образуют смеси, взрывающиеся при наличии огня или искры, а также нагретый выше температуры вспышки мазут.

Процесс ведется в герметичной системе под избыточным давлением и подсос воздуха в систему в рабочем состоянии невозможен.

Взрывоопасная ситуация возможна лишь при разрушении оборудования или трубопроводов в результате какого-либо повреждения, механического износа или коррозии.

Потенциальная опасность технологических блоков, где обращаются взрывопожароопасные продукты, заключается в возможности разгерметизации аппаратов и трубопроводов, проливе горючих жидких продуктов, выбросе парогазовой взрывоопасной среды, что является причиной наиболее часто встречающихся аварий при эксплуатации аналогичных установок.

Разгерметизацию системы может вызвать нарушение технологических параметров (температура, давление) с выходом их за критические значения, например, перегрев труб в трубчатой печи, превышение давления сверх расчетного в емкостном или колонном оборудовании. В свою очередь, нарушение норм технологического режима может произойти из-за отказа схем регулирования и защиты, а также в результате ошибок персонала.

Установка обеспечена в достаточной степени средствами контроля, управления и защиты при незначительной вероятности отказа защитных систем.

Существует вероятность механической разгерметизации технологических систем вследствие износа оборудования, поэтому главной задачей системы контроля, управления и защиты, включая контроль технологического персонала, является своевременное обнаружение повреждения и оперативная локализация предаварийных состояний.

Безопасность производства обеспечивается следующими мероприятиями: - оборудование имеет Разрешения Ростехнадзора России на его применение на опасном производственном объекте;

внедрена комплексная автоматизация технологического процесса с выносом информации о параметрах, характеризующих безопасную работу оборудования, на щит КИП в операторную. Кроме параметров технологических процессов на дисплеи операторов вынесена и информация, характеризующая работу оборудования;

для защиты аппаратуры от возможного превышения давления, предусмотрена установка предохранительных клапанов со сбросом среды на установку улавливания паров углеводородов через емкость Е21;

для защиты емкостного оборудования от возможности распространения пламени на дыхательных линиях установлены огнепреградители;

для исключения замерзания продуктов в зимнее время, что может явиться причиной разгерметизации трубопроводов, повреждения арматуры, насосного оборудования на установке выполнен обогрев трубопроводов с легкозастывающим продуктом (мазутом) при помощи пароспутника в общей изоляции с трубопроводом;

материальное исполнение всего оборудования, трубопроводов и их элементов соответствует условиям их эксплуатации;

для перекачки взрывопожароопасных жидкостей применены специальные насосы с уплотнениями, позволяющими в значительной степени снизить или исключить утечки перекачиваемой жидкости;

выполнено заземление всего оборудования и трубопроводов для защиты от статического электричества и вторичных проявлений молнии;

для изоляции печи при авариях печь оборудована «паровой завесой», которая автоматически включается после срабатывания сигнализации о загазованности на установке. Паровая завеса предотвращает проникновение облака взрывоопасной смеси в зону открытого огня печи; эксплуатация технологического оборудования, трубопроводной арматуры и трубопроводов, выработавших установленный ресурс, допускается при получении технического заключения о возможности его дальнейшей работы и получения разрешения в порядке, устанавливаемом Ростехнадзором;

в процессе эксплуатации установки должно быть обеспечено строгое соблюдение графиков осмотра, ремонта и технического освидетельствования аппаратов и трубопроводов в соответствии с Положением о планово-предупредительном ремонте, действующем на предприятии, а также нормативными документами Ростехнадзора.

.2 Возможные инциденты и аварийные ситуации, причины их возникновения и действия по их устранению

Основными причинами возможных аварийных ситуаций являются:

отказ в работе контрольно-измерительных приборов и системы противоаварийной защиты и, как следствие, выход параметров за пределы регламентных;

нарушение герметичности оборудования и трубопроводов или их полное разрушение;

нарушение требований норм техники безопасности при эксплуатации установки или проведении ремонтных работ;

несвоевременная ревизия и неправильная регулировка предохранительных клапанов;

неисправность заземления оборудования;

несоблюдение графиков осмотра и планово-предупредительных ремонтов;

преднамеренные действия физических лиц (диверсии).

При возникновении аварийной ситуации дежурный оператор оценивает степень аварии и принимает решение об аварийной остановке процесса или о продолжении работы. При этом оповещается руководящий инженерно-технический персонал, несущий ответственность за безопасную эксплуатацию производства. Аварийное состояние установки может возникнуть в следующих случаях:

прекращение подачи пара;

прекращение подачи электроэнергии;

прекращение подачи оборотной воды;

прекращение подачи топливного газа;

прогар труб в печи;

нарушение герметичности трубопроводов и аппаратов.

Прекращение подачи пара

При прекращении подачи пара на установку прекратится подача пара в нагревательные элементы резервуаров и аппаратов, на пароспутники и систему паротушения нагревательных печей.

выяснить причину прекращения подачи пара и, в случае невозможности возобновления подачи пара, приступить к остановке установки в соответствии с подразделом 6.2;

при длительной остановке (зимой более 1 часа) сдренировать конденсат из пароспутников, обогревов, открыть дренажи на паропроводах;

опорожнить трубопровод подачи мазута на сливо-наливной стояк и трубопровод мазута технологической установки в емкость Е21;

линии транспортирования мазута прокачать дизельным топливом. Некондиционный мазут от технологической установки собрать в емкость Е5 или другую свободную емкость пункта приема сырья, от участка сливо-наливных операций - в емкость Е21.

Прекращение подачи электроэнергии

В случае прекращения снабжения установки электроэнергией останавливаются насосы, прекращается электроснабжение приборов КИПиА, средств противоаварийной защиты, прекращается подача топлива к нагревательным печам. Останавливается паровой котел и прекращается подача пара на установку.

Остановка насосов оборотного водоснабжения и установки улавливания паров углеводородов приведет к залповому выбросу паров углеводородов и загазованности территории предприятия, что может привести к взрыву.

Для ликвидации аварийной ситуации необходимо:

проконтролировать отключение подачи топлива к горелкам нагревательных печей, вручную подать пар в камеры сгорания и на паровую завесу блока печей;

открыть вручную арматуру на сливе сырья из змеевика нагревательной печи и продуктов из кубовых емкостей;

при продолжительном отсутствии электроэнергии принять меры по опорожнению и продувке трубопроводов с высокозастывающими продуктами инертным газом (азотом) в заглубленные емкости.

Прекращение подачи оборотной воды

Оборотная вода подается на охлаждение в дефлегматор Дик холодильнику X. Прекращение снабжения установки оборотной водой приводит к резкому повышению температуры отходящих продуктов с установки, нарушению процесса конденсации паров углеводородов, к нарушению режима работы установки улавливания паров углеводородов.

Для ликвидации аварийного положения необходимо:

аварийно потушить горелки печей;

во избежание закоксовывания продуктов в печах насосы подачи сырья Н35 и Н54 использовать максимально возможное время, остановить его и затем несколько раз прокачать печи включением насоса на несколько минут;

при длительном отсутствии воды приступить к остановке технологической установки.

Прекращение подачи топливного газа

Прекращение снабжения печи установки топливным газом ведет к прекращению процесса нагрева сырья. Кроме того, прекращается выработка пара в котельной.

Проконтролировать закрытие запорной арматуры на линиях подачи газа к горелкам.

При продолжительном отсутствии топливного газа принять меры по остановке технологического оборудования в регламентированном режиме.

Прогар труб в печи

При прогаре труб в печи установка должна быть аварийно остановлена, для чего необходимо:

проконтролировать отсечку подачи топливного газа в соответствующую печь. Остановить насос, подающий продукт в печь. Перекрыть задвижку на нагнетании насоса, затем закрыть задвижки на входе и выходе из печи;

освободить змеевик печи по аварийному сбросу в емкость Е21. Продуть змеевик и камеру печи паром;

приступить к остановке технологического оборудования, если дальнейшая работа установки невозможна, или переключить работу установки на резервную печь.

Нарушение герметичности аппаратов и трубопроводов

При нарушении герметичности аппаратов и трубопроводов, выбросе жидких продуктов или их паров, грозящем пожаром и отравлением обслуживающего персонала, установка должна быть аварийно остановлена, для чего необходимо:

отключить поврежденный трубопровод или аппарат от остальной системы, откачать, если возможно, из него продукт или слить продукт в заглубленную емкость Е21;

если без отключенного аппарата или участка трубопровода нормальная работа установки невозможна, приступить к нормальной остановке установки. Если работа установки при этом возможна, продолжить работу при постоянном контроле содержания паров взрывоопасных продуктов в рабочей зоне. При достижении 20% НКПР на открытой площадке приступить к остановке установки;

ликвидировать последствия разлива или выброса продукта. Подготовить поврежденный участок к ремонту.

.3 Меры безопасности при эксплуатации производственного объекта

.3.1 Меры безопасности при продувке оборудования инертным газом

Для продувки горелочного устройства печи П47 и установки улавливания паров углеводородов Х29 используется азот от стационарной баллонной установки Х53. Для продувки оборудования и трубопроводов при выводе установки на рабочий режим после длительной остановке или после ремонта необходимо использовать азот из временно устанавливаемых баллонов. Возможно получение азота от арендуемой передвижной газификационной установки.

При длительной остановке производства, а также при остановке, выполняемой с целью проведения осмотра и ремонта оборудования, после освобождения оборудования и трубопроводов от продуктов выполняется продувка острым паром давлением 65 кПа. Перед проведением ремонтных работ после продувки паром выполняется продувка азотом из баллонов до получения отрицательного результата на взрываемость.

3.2 Требования к надежности электроснабжения, системе управления, сигнализации и противоаварийной автоматической защите технологического процесса

Электроснабжение установки выполнено от двух независимых источников: рабочего - от комплектной трансформаторной подстанции и аварийного - от дизельной электростанции АД-20С-Т400-2РМ со второй степенью автоматизации (с автоматическим пуском).

При аварийном режиме (отсутствии напряжения с ТП) мощность ДЭС достаточна для электроснабжения потребителей котельной и исполнительных механизмов запорной арматуры, входящей в состав системы противоаварийной защиты.

При прекращении подачи электроэнергии от основного источника срабатывает автоматическое включение резерва (АВР) и двигатели автоматически переключаются на питание от второго источника.

Электродвигатели насосов на период работы АВР могут останавливаться. Эти электродвигатели персонал обязан включать повторно.

Второй источник электроснабжения обеспечивает работу технологического процесса в режиме ожидания, а при длительном отсутствии напряжения на ТП - безаварийную остановку производства.

Кроме того, по первой категории по надежности обеспечивается электроснабжение системы контроля аварийных параметров состояния технологической системы.

Технологический процесс предусматривает:

комплексную механизацию, автоматизацию, применение дистанционного управления технологическим процессом и операциями;

автоматическую систему противоаварийной защиты ПАЗ, предупреждающую образование взрывоопасной среды, обеспечивающую возможность дистанционного отключения насосов и электрозадвижек. Система ПАЗ выдает световой и звуковой сигналы при максимально и минимально аварийных параметрах процесса на узлах. Световой сигнал сообщает о состоянии электрозадвижек (открыто, закрыто).

.3.3 Основные требования по пожарной безопасности производства

Обслуживающий персонал установки должен знать и выполнять следующие правила противопожарной безопасности:

территория предприятия должна постоянно содержаться в чистоте и порядке. Горючие отходы должны собираться в металлические контейнеры, размещаемые на площадке временного складирования отходов, и систематически вывозиться с территории предприятия;

в летнее время вся территория должна убираться от травы с последующим удалением ее с территории;

системы пожаротушения перед наступлением холодов должны проверяться на исправность и проходимость;

в зимнее время огнетушители должны находиться в отапливаемых помещениях, но вдали от отопительных приборов;

не допускать загромождения и загрязнения дорог, проездов, подъездов, подступов к противопожарному оборудованию, средствам пожаротушения, сигнализации и связи;

обслуживающий персонал должен знать правила пользования огнетушителями, помнить, что электрооборудование можно тушить только углекислотными огнетушителями;

разведение огня (костра), выжигание травы, сжигание мусора на территории установки запрещается;

для курения на территории установки отводится специально оборудованное для этой цели место с урнами и бочками с водой и песком;

отогревание застывших трубопроводов и аппаратуры при помощи огня запрещается. Отогревание разрешается проводить только паром или горячей водой на отключенных участках;

колодцы должны быть закрыты крышками и засыпаны слоем песка не менее 10 см;

запрещается въезд автомашин, тракторов и других видов транспорта на территорию предприятия без письменного разрешения начальника установки, старшего оператора с записью в вахтовом журнале;

в период ремонта огневые работы проводятся по специальному наряду-допуску, утвержденному главным инженером, только после выполнения подготовительных мероприятий и получения положительных анализов воздуха в местах проведения огневых работ. Содержание углеводородов не должно превышать допустимых концентраций по санитарным нормам. При возникновении загорания тушить его огнетушителями, песком, кошмой и другими имеющимися средствами пожаротушения;

обслуживающий персонал установки должен следить за наличием и исправностью средств пожаротушения и обязательно при приеме и сдаче смены передавать их по вахте.

Возможные пути распространения пламени и пути эвакуации персонала:

Пропитанная нефтепродуктом изоляция, розливы нефтепродукта по территории установки, пропуски нефтепродукта через уплотнения запорной арматуры, насосов, фланцевых и резьбовых соединений являются причиной распространения огня, как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках.

При разгерметизации насоса (пропуск уплотнения, прокладки на трубопроводе и т.п.) или трубопровода (пропуск фланцевого соединения, разрыв сварного шва и т.п.) и при наличии источника огня, пламя может распространяться и на другие трубопроводы, насосы, электродвигатели, оказавшиеся в зоне высоких температур, что может привести к деформации указанного оборудования, которое может стать новым источникам огня и способствовать распространению пожара на все производственные участки.

Основным фактором распространения пламени является давление в источнике, в результате разгерметизации которого происходит поступление нефтепродукта в зону загорания. На открытых площадках определяющими факторами распространения пламени являются направление ветра и источник нефтепродукта.

При аварийной ситуации с установки удаляются все присутствующие, за исключением технологического персонала, который извещает соответствующие службы об аварии и действует в соответствии с ПЛАС (принимает меры к ликвидации аварии, пожара, встречает пожарную часть, знакомит их с создавшейся ситуацией на объекте и т.д.).

Для эвакуации людей с открытых технологических установок имеются маршевые лестницы по всей высоте оборудования.

Наличие двух подъемов и спусков на обслуживающих площадках емкостного парка обеспечивает безопасную эвакуацию людей с объекта во время аварии.

.3.4 Методы и средства защиты работающего персонала от производственных опасностей

Для предупреждения взрыва и пожара на производственных площадках установлены газосигнализаторы, реагирующие на наличие паров углеводородов в воздухе рабочей зоны. Предусмотрен непрерывный автоматический контроль и сигнализация достижения 20% НКПР паров углеводородов на открытых площадках и 10% НКПР паров углеводородов и метана в помещении 102 корпуса 15 (печное отделение).

В помещении 102 корпуса 15 выполнен контроль содержания окиси углерода с сигнализацией при достижении 1ПДК СО.

При выборе методов и средств контроля содержания токсичных веществ в воздухе рабочей зоны следует руководствоваться требованиями раздела 4 ГОСТ 12.1.005-78*.

При выборе методов и средств контроля содержания взрывоопасных веществ в воздухе рабочей зоны следует руководствоваться спецификой возможных утечек и ТУ-ГАЗ-86 «Требования к установке сигнализаторов и газоанализаторов».

Все средства контроля и измерения должны проходить метрологическую поверку в установленные сроки (не реже одного раза в год) в соответствии с методиками, установленными Федеральной службой по техническому регулированию и метрологии (Госстандартом РФ).

.3.5 Дополнительные меры безопасности при эксплуатации производства

Выброс продуктов в рабочие зоны возможен при нарушении технологического режима, неисправности оборудования, арматуры, средств контроля и автоматики, в результате разгерметизации фланцевых соединений, разрывов трубопроводов, что является аварийной ситуацией.

Для ограничения разлива продуктов в случае аварийной разгерметизации оборудования предусмотрены следующие устройства:

твердое покрытие с ограждающими бортиками высотой 200 мм и приямками на наружных установках;

твердое покрытие с ограждающими бортиками высотой 600 мм и приямком на установке гидроочистки сырья;

твердое покрытие с ограждающими стенами высотой 1000 мм и приямками в резервуарном парке;

свободные емкости для приема продуктов из рабочих емкостей в случае их разгерметизации.

При значительном разливе на наружных установках жидкость откачивается из приямка поддона при помощи переносного насоса ГНОМ в бочку или в свободную емкость резервуарного парка для последующей переработки.

Незначительный пролив нефтепродуктов дважды засыпается песком. После каждой засыпки место пролива зачищается с уборкой загрязненного песка в закрывающуюся металлическую тару и направляется на утилизацию в специализированную организацию.

Введение

Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни. Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное могущество. Человек на протяжении веков стремился не приспособиться к природной среде, а сделать ее удобной для своего существования. Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека. Ведь до 85% всех заболеваний современного человека связаны с неблагоприятными условиями окружающей среды, возникающими по его же вине.

Всестороннее изучение человека, его взаимоотношений с окружающим миром привели к пониманию, что здоровье - это не только отсутствие болезней, но и физическое, психическое и социальное благополучие человека. Здоровье - это капитал, данный нам не только природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живем. Глобальная изменчивость или глобальные изменения в последние годы превратились в основную проблему исследований в области окружающей среды главным образом благодаря тому огромному влиянию, которое она по всей вероятности будет оказывать на мировое сообщество.

1. Источники негативных факторов бытовой среды

В условиях современной техносферы, в которых проживает большая часть человечества порой трудно разделить негативные факторы производственной и бытовой среды, что позволяет выявить взаимосвязь между негативными факторами бытовой, производственной и городской среды. Вне помещений мы подвергаемся воздействию загрязняющих веществ, присутствующих в атмосфере, водоемах, опасность представляют движущиеся транспортные средства. При использовании электротранспорта, авариях на линиях электропередач, возникает опасность поражения электрическим током. Определенную опасность представляют электромагнитные излучения линий электропередач, антенн радио- и телевизионных станций, радиоактивное загрязнение. В целом можно сказать, что уровни воздействия негативных факторов вне производственной среды в среднем на 50% ниже, однако для ряда факторов уровни воздействия на производстве и в быту оказываются соизмеримыми. В частности, статистика случаев поражения электрическим током в промышленно развитых странах свидетельствует о том, что число смертельных электротравм на производстве и в быту примерно одинаково, а в ряде случаев электротравматизм в быту оказывается выше.

Можно с уверенностью сказать, что в быту человек подвергается практически всем видам опасных и вредных факторов: физическим, химическим, биологическим и психофизиологическим. Так, например, ежедневно в техносфере используются сотни тысяч химических веществ. Множество непредвиденных химических реакций между этими веществами, их индивидуальные и комбинированные токсические эффекты практически невозможно контролировать.

Существенные факторы бытовой среды:

1. Тяжелые металлы (краски).

Летучие органические соединения (растворители, клей)

Формальдегид (мебель).

Пестициды.

Побочные продукты сгорания (СО2, SO2)

Бактерии, вирусы.

ЭМИ (электропроводка).

ИИ (газ радон).

Объясним наиболее существенные негативные фактора бытовой среды:

Тяжелые металлы, которые содержатся в красках, препаратах декоративной косметики, полимерных материалах, питьевой воде, пище. Свое название они получили из-за высоких значений атомной массы. В небольших количествах некоторые тяжелые металлы, например, медь, цинк, марганец, железо, кобальт, молибден и др. необходимы для жизнедеятельности человека. Их нехватка приводит к нарушению нормальных функций организма. Однако увеличение их содержания выше нормы вызывает токсический эффект и приводит к нарушению нормальных функций организма. Кроме того, существует около 20 металлов, которые совсем не нужны организму. Среди них - ртуть, свинец, кадмий и мышьяк. Так, повышенное содержание свинца связывают с ростом заболеваемости детей, пониженным умственным развитием. Ртуть, являясь чрезвычайно токсичным веществом, вызывает необратимые изменения в нервной системе. Воздействие кадмия на организм приводит к нарушению работы почек и вызывает изменения в скелете. Потребление воды, содержащей повышенное (более 0,1 мкг/л) мышьяка вызывает гиперпигментацию, кератоз (ороговение) и даже рак кожи.

Летучие органические соединения, представляющие собой токсичные газообразные вещества. Источниками этих веществ в быту являются растворители, чистящие и дезинфицирующие средства, краски, клеи, а также пестициды, применяемые для борьбы с насекомыми;

Формальдегид (источники: прессованные плиты, применяемые в конструкциях настила полов, панелей, столов, шкафов и другой мебели). Кроме того, пары формальдегида могут выделяться из различных видов клеев, текстильных изделий, дезинфицирующих средств. Формальдегид может вызывать ощущения головокружения, слабости и тошноты, воздействовать на органы дыхания. Есть данные о канцерогенности формальдегида, т.е. его способности вызывать рак. Следует отметить, что домашние растения хорошо поглощают формальдегид, равно как и другие загрязняющие воздух вещества.

Пестициды.Поскольку окружающая среда в настоящее время значительно загрязнена пестицидами, эти вещества попадают в организм человека с пищей, водой. Кроме того, пестициды используются в борьбе с бытовыми насекомыми.

Побочные продукты сгорания.К токсичным веществам, образующимся при сгорании, относятся прежде всего моноксид углерода (СО), диоксид углерода (СО2), диоксид азота (NO2) и диоксид серы (SO2). При неполном сгорании органических веществ, содержащих углерод и водород, образуются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Таким образом, при готовке пищи на газовой плите и недостаточной вентиляции помещения воздух на кухне может быть значительно загрязнен этими веществами. Кроме того, при горении природного газа расходуется значительное количество кислорода. ПАУ обнаруживаются также в табачном дыме, жареных, копченых и печеных пищевых продуктах. ПАУ могут вызывать бронхиты, дерматиты, кроме того, многие ПАУ являются канцерогенами. Безусловно вредным (в том числе и канцерогенным) действием обладает и табачный дым, который помимо ПАУ содержит тяжелые металлы, некоторое количество радиоактивного элемента полония, моноксид углерода, оксид углерода и другие побочные продукты горения. Наибольший вред сигаретный дым наносит детям, в том числе и в период внутриутробного развития.

Пыль(твердые частицы размером более 1 мкм). В зависимости от состава пыли она может вызывать те или иные нарушения в организме. В целом можно сказать, что пыль в любом случае раздражает органы дыхания, может стать причиной аллергическихзаболеваний. Известны и канцерогенные свойства пыли.

Болезнетворные микроорганизмы.Бактерии и вирусы, микроскопические грибки, а также простейшие представляют постоянную угрозу здоровью людей как на работе так и дома. В домашних условиях места наиболее высоких концентраций микроорганизмов - это кухня, ванная, туалет. Протирание поверхностей влажной тряпкой без мыла и дезинфицирующих средств приводит лишь к перемещению микробиологических загрязнений с места на место.

Электромагнитные неионизирующие излучения.Источниками электромагнитных полей в быту являются электропроводка, электрические приборы, бытовая электроника.

Ионизирующие излучения.Источниками ионизирующих излучений в быту являются радиоактивный газ радон в воздухе жилых помещений, строительные конструкции, содержащие радионуклиды, табачный дым, светящиеся краски, например, в циферблатах часов. Особенное внимание в последнее время привлекает так называемая радоновая проблема. Радон, являющийся продуктом распада радия, и торон, образующийся при распаде тория проникают в помещения из почвы, содержащие радий и торий, и накапливаются в нем, в особенности в подвальных и первых этажах, создавая радиационный фон, в разной степени превышающий естественный уровень радиации. Радиоактивные газы могут выделяться также из строительных конструкций, попадать в помещение с водопроводной водой. Лучшим способом борьбы с радоновым загрязнением является интенсивное проветривание помещений.

Электрический ток.Поражение электрическим током в быту происходит при возникновении неисправностей в электропроводке, бытовых электроприборах, нарушении правил эксплуатации электроприборов. Наиболее опасными помещениями при этом являются помещения с повышенной влажностью: ванная комната, кухня.

В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств.

Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду, прежде всего, отражается на здоровье населения, ухудшается качество продуктов сельского хозяйства, снижает урожайность, оказывает влияние на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя Земли, приводит к гибели флоры и фауны. Поступающие в атмосферу оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, соединения свинца, пыль и т.д. оказывают различное токсическое воздействие на организм человека.

Согласно ГОСТ 12. 003 вредные вещества делятся на :

• Общетоксические (вызывают общие отравления - монооксид углерода СО (угарный газ), ртуть, цианистые соединения, мышьяк).
• Раздражающий (раздражает органы дыхания, слизистую - хлор, аммиак, диоксид серы, оксиды азота, озон и др.)
• Сенсибилизирующие (способствуют развитию аллергических заболеваний - действуют как аллергены - растворители, лаки на основе нитросоединений, формальдегид и др.).
• Канцерогенные вещества (способствуют образованию злокачественных опухолей: никель и его соединения, окислы хрома, асбест, аромат углеводорода (полициклические), битум, асфальт, гудрон, масла, сажа, и ряд других веществ).
• Мутагенные (влияют на генетический аппарат зародышевых клеток, приводят к изменениям (мутациям) наследственной информации: свинец, марганец, формальдегид, радиоактивные элементы).
• Вещества, влияющие на репродуктивную функцию (стирол, марганец, ртуть).
• Тератогены - вещества, которые приводят к нарушению внутриутробного развития, в следствии: врожденные дефекты, болезни (стирол, формальдегид, краски, лаки и т.д.).
• В организм человека вредные вещества проникают :
• Через органы дыхания;
• Через ЖКТ (желудочно - кишечный тракт);
• Через кожные покровы и слизистые оболочки.

Они могут вызывать отравления как острые, так и хронические. Острые вызываются высокими концентрациями вредных паров и газов и развиваются быстро в течении малого промежутка времени. Хронические развиваются медленно в результате накопления или кумуляции времени веществ (материальная) или функциональных изменений (функциональная кумуляция).

Действие химических веществ на человека зависит от физико - химических свойств, основные факторы, которые определяют тяжесть последствий воздействия химического вещества, является доза и продолжительность действия.

2. Характеристика ЧС техногенного происхождения

техносфера чрезвычайный бытовой

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - это нарушение нормальных условий жизнедеятельности людей на определённой территории, вызванное аварией, катастрофой, стихийным или экологическим бедствием, а также массовым инфекционным заболеванием, которые могут приводить к людским или материальным потерям.

В основе большинства ЧС лежит дисбаланс между деятельностью человека и окружающей средой, дестабилизация специальных контролирующих систем, нарушение общественных отношений. ЧС могут классифицироваться по следующим признакам:

степень внезапности: внезапные (непрогнозируемые) и ожидаемые (прогнозируемые);

скорость распространения: взрывные, стремительные, быстро распространяющиеся умеренные, плавные. Пример: военные конфликты, техногенные аварии, стихийные бедствия, экологические катастрофы;

масштаб распространения: локальные, объектовые, местные, региональные, национальные и глобальные;

продолжительность действия: кратковременные, затяжные;

по характеру ЧС: преднамеренные (умышленные) и непреднамеренные (неумышленные). Пример: национальные, военные конфликты, территориальные акты;

В 1996 году утверждено Положение Правительства РФ о классификации ЧС природного и техногенного характера. В соответствии с указанным положением ЧС классифицируются в зависимости от количества пострадавших, от количества населения с нарушением условий жизнедеятельности, размеров материального ущерба, а также границ распространения поражающих факторов ЧС.

ЧС подразделяются на:

локальные: не более 10 человек пострадавших, не более 100 человек, нарушены условия жизнедеятельности, материальный ущерб - не более 1000 МРОТ, зона ЧС не выходит за пределы объекта;

местные: пострадавших от 10 до 50 человек, у 100 - 300 человек, нарушены условия жизнедеятельности, материальный ущерб от 1000 до 5000 МРОТ, зона ЧС - пределы населённого пункта;

территориальные: пострадавших от 50 до 500 человек, от 300 до 500 человек нарушены условия жизнедеятельности, материальный ущерб от 5000 до 0,5 млн. МРОТ, зона ЧС - пределы субъекта РФ;

региональные: пострадавших от 50 до 500 человек, от 500 до 1000 человек, нарушены условия жизнедеятельности, материальный ущерб от 0,5 млн. до 5 млн. МРОТ, зона ЧС - пределы 2-х субъектов РФ;

федеральные: пострадавших свыше 500 человек, свыше 1000 человек нарушены условия жизнедеятельности, материальный ущерб 5 млн. МРОТ, зона ЧС - свыше 2-х субъектов РФ;

трансграничные: ЧС, поражающие факторы которой выходят за пределы РФ, либо ЧС, которая произошла за рубежом и затрагивает территорию РФ.

3. Задача

1.Определение риска производственного травматизма и величины выборки для заданного варианта. Указать категории риска.

.Определение риска производственного травматизма и величины выборки в расчёт учесть число рабочих часов за неделю и число рабочих недель в году.

Дано:

Период времени (t) - 8 лет.

Численность работающих (N) - 0.5 тыс. чел. = 500 человек

Количество травматизма (n) - 47 человек

Решение

2.Величина выборки: человек

Определение величины риска с учётом числа рабочих часов за неделю и числа рабочих часов в году.

В. Величина выборки: ~ 357 человек

Ответ:

Величина риска = 357 человек.

R = 1.2 * 10-2 соответствует IV категории риска, что относится к особо опасным условиям труда.

Заключение

Окружающий нас мир и наш организм, это единое целое, все выбросы и загрязнения, поступающие в среду обитания это урон нашему здоровью. Единству природы и человека должно соответствовать единство знаний о природе и человеке. Но как бы велики, ни были наши знания, следует помнить о незнании. Именно им определяются вредные нежелательные последствия человеческой деятельности. Успехи науки не избавляют нас от незнания многих и многих аспектов жизни природы, общества, самих нас. Если мы будем стараться, как можно больше положительного сделать для окружающей среды, этим мы продлеваем свою жизнь и оздоровляем свой организм. И нельзя не согласиться со словами, что все в этом мире взаимосвязано, ничто не исчезает и ничто не появляется ниоткуда.

Наш окружающий мир - это наш организм, оберегая окружающую среду - мы оберегаем свое здоровье. Здоровье - это не только отсутствие болезней, но и физическое, психическое и социальное благополучие человека. Здоровье - это капитал, данный нам не только природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живем и создаем.

Список литературы

1.Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В., «Экология».

.Арустамов Э.А., «Безопасность жизнедеятельности», изд. дом «Дашков и Ко», М., 2000, 678 с.

3.«Безопасность России». Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. - МГФ «Знание», 2000

.Белов С.В., Морозова Я.Л. «Безопасность жизнедеятельности» Учебник. - М., 2000

5.Величковский Б.Т. «Здоровье людей и окружающая среда» (учебное пособие).

6.Свинухов Г.В., Свинухов В.Г., Сенотрусова С.В. «Основы экологии и охраны окружающей среды».

.Степановский А.С. «Экология»

8.Хван Т.А. и Хван П.А., «Основы безопасности жизнедеятельности», «Феникс», РнД, 2000, 382 с.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Введение

Актуальность. Увеличение количества и расширение масштабов чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, влекущих значительные материальные и людские потери, - подчеркивается в Концепции национальной безопасности РФ, - делает крайне актуальной проблему обеспечения национальной безопасности в природно-техногенной и экологической сферах».

Проблемы безопасности на объектах нефтегазового комплекса имеют особое значение. Они связаны с физико-химическими свойствами углеводородных веществ, приводящими к их возгоранию или взрыву в случае аварий. Авариям на нефтеперерабатывающих предприятиях характерны большие объемы выброса взрывопожароопасных веществ, образующие облака топливно-воздушных смесей, разливы нефтепродуктов и как следствие - пожары, взрывы, разрушение соседних аппаратов и целых установок. Согласно статистике, ущерб от аварийности и травматизма достигает 5-10% от валового национального продукта промышленно развитых государств, а несовершенная техника безопасности являются причиной преждевременной смерти 10-15% мужчин и 5-10% женщин.

Практика показывает, что полностью исключить аварии и уменьшить до нуля опасность, несущую опасными производственными объектами, невозможно. Поэтому техногенные аварии необходимо предупреждать или ослаблять их вредное воздействие.

Цель данной работы: Изучить техногенные риски нефтеперерабатывающей отрасли и методы их урегулирования.

Основные задачи:

1) Изучить основные опасности предприятий нефтепереработки;

2) Проанализировать возможные аварийные ситуации на предприятии ООО «ТехМашСервис», их причины и меры безопасности.

Объектом исследования являются техногенные риски предприятий нефтепереработки.

Предмет исследования - методы урегулирования техногенных рисков и оптимизации предприятий.

Методология исследования включает в себе метод анализа и синтеза полученных данных.

Курсовая работа состоит из введения, четырех глав, четырех параграфов, заключения и списка литературы.

Техногенный риск

К настоящему времени сложилась достаточно проработанное направление в теории рисков, связанное с оценкой и управлением, так называемыми техногенными рисками. Этот вид рисков связан с опасностями, существующими при строительстве, эксплуатации технических систем различной сложности. Различают технические устройства и технические системы. Последние представляют собой системы различной сложности, состоящие из технических устройств и операторов, объединенных жесткой или гибкой структурой, правилами функционирования. В пределах технических систем осуществляется целенаправленный обмен веществом, энергией, информацией. Цель функционирования технических систем определена заранее. Функциональная схема технической системы всегда направлена на реализацию поставленной цели и сопутствующих задач. Важной особенностью современных технических систем является их «включенность» в экономику. Помимо технических целей существуют и экономические цели функционирования таких систем.

Практически все технические устройства и технические системы вписаны в окружающую среду и взаимодействуют с ней, обмениваясь веществом, энергией и информацией. Для большинства сложных и сверхсложных технических систем подобный обмен с окружающей природной средой настолько велик, что оказывает на нее существенное влияние и вызывает в ней адаптивные изменения. Эти изменения могут затрагивать и окружающие экосистемы различного масштаба. В этом случае принято говорить о техноэкосистемах. Существование техноэкосистем различного масштаба также является результатом экономической деятельности человечества.

Опасности для человека, связанные с различными техническими устройствами, появились с момента создания и использования этих устройств. Опасности связаны, в первую очередь, с неправильным функционированием этих устройств или неправильным их использованием. Последние опасности связывают с так называемыми ошибками операторов.

Роль техногенных рисков весьма велика. В первую очередь их последствия проявляются в самой технической сфере. Ущербы в этом случае связаны с разрушением технических объектов, гибелью и травмами персонала, упущенной выгодой, штрафами, необходимостью ликвидации последствий в технической сфере и восстановительными работами. Вместе с тем, очевидно, что последствия от этих рисков могут проявляться не только в самой технической сфере. Техногенные риски являются источником опасности для третьих лиц, угрожая им утратой имущества, жизни и здоровья, иными видами ущербов. Часто с ними связаны и экологические риски, поскольку техногенные опасности вызывают появление специфических экологических опасностей. Например, в результате техногенной аварии могут наблюдаться выбросы токсических химических веществ в атмосферу, гидросферу и литосферу. Можно сказать, что генерирование техногенных опасностей для природы и является отличительной чертой человечества как вида живых организмов. Только с человечеством связаны специфические экологические и риски, обусловленные его технической деятельностью в колоссальных объемах. Без оценки и управления техногенными рисками невозможно полноценное управление экологическими и рисками в различных масштабах. Эти масштабы находятся в пределах от индивидуальных до глобальных рисков, влияющих на экономическую деятельность и существование человечества в современном виде в масштабах планеты.

В свою очередь, природа также оказывает свое опасное влияние на технические системы. Природные явления являются источниками соответствующих опасностей для технических систем. Некоторые природные явления влияют на правильность функционирования технических систем и могут приводить к различным нештатным ситуациям в них. Часть этих явлений может влиять на работу операторов и приводить к появлению ошибок операторов. Например, ограничение видимости, связанное с туманом, дождем, метелью, может приводить к ошибкам операторов (водителей автомобилей, пилотов самолетов, рулевых судов и т.п.) и вызвать различные инциденты с техническими средствами и системами.

Масштаб потенциальных ущербов тесно связан с типом технической системы:

Технические системы серийного, крупносерийного и массового производства (автомобили, сельскохозяйственные машины, станки, технологические установки и т.п.);

Уникальные технические системы единичного и мелкосерийного производства (мощные энергоустановки, атомные реакторы, химические и металлургические установки, летательные аппараты, горнодобывающие комплексы, нефте- и газопроводы, плавучие буровые установки и т.п.).

Для технических систем первого рода широко используются традиционные методы проектирования и эксплуатации, большой объем ремонтно-восстановительных работ, относительно небольшие ущербы при отказе единичных экземпляров.

Для технических систем второго рода характерно отсутствие опыта предшествующей эксплуатации, большой объем конструкторских разработок, стендовых испытаний и большие материальные потери при отказах и авариях, а также значительный экологический ущерб.

Источниками техногенных рисков принято называть различные опасности, приводящие к нештатному функционированию технических систем или к ошибкам операторов. Различают внешние и внутренние источники для каждого технического устройства и каждой технической системы. Обычно при анализе техногенных рисков ограничиваются внутренними и внешними источниками, связанными непосредственно с функционированием рассматриваемой технической системы или техноэкосистемы.

К внешним источникам обычно относятся:

Природные воздействия, связанные с опасными явлениями природы;

Внешние пожары, взрывы;

Внешние техногенные воздействия (столкновения, аварии и катастрофы на других технических объектах и т.п.);

Внешние бытовые воздействия (отключение питания, водоснабжения, протесты населения);

Диверсии, акты терроризма;

Военные действия;

К внутренним источникам обычно относятся:

Ошибки собственных операторов;

Внутренний саботаж;

Отказы технических устройств в составе технической системы;

Разрушения несущих конструкций вследствие дефектов или усталости конструкционных материалов;

Внутренние аварии, вызванные отключением питания, водоснабжения, перерывом технологических процессов и т.п.;

Внутренние пожары, взрывы;

Структура технической системы, наличие узлов и цепочек инцидентов;

Для технических объектов характерно накопление определенных запасов энергии, концентрация энергии на ограниченных пространствах. Освобождение этой энергии порождает специфические опасности, называемые силами или опасностями разрушения. Накопление химической энергии приводит к возрастанию опасностей пожаров и взрывов, выбросов токсических и ксенобиотических веществ в окружающую среду. Накопление потенциальной энергии воды приводит к возрастанию гидродинамической опасности. Накопление электрической энергии приводит к увеличению опасностей взрывов, поражения током, пожаров, электромагнитных поражений. Иногда эти источники опасностей разрушения выделяют в отдельную группу при факторном анализе.

Для технических систем принято отдельно рассматривать и источники опасностей, связанные с поражающими свойствами материалов, накопленных в них. В этом случае говорят о факторах поражения. К ним относят фугасное поражение (поражение взрывной волной), осколочное поражение, термическое поражение, химическое поражение, радиоактивное поражение, гидродинамическое поражение, акустическое поражение и т.д. Естественно, что при указании опасности поражения необходимо указывать и объекты поражения: здания и оборудование, люди, животный мир, растительность и т.п. Для каждой технической системы существует свой набор источников опасности, как направленных на нее, так и исходящих от нее. По мере усложнения технической системы количество источников опасности увеличивается. Обычно источники опасности объединяются в различные группы, которые служат основой для факторного анализа техногенных рисков.

В теории и практике изучения техногенных опасностей сложилось так называемое физико-химическое направление идентификации источников техногенных опасностей при аварийных ситуациях на крупных промышленных объектах. Это направление исходит из того, что при аварии или катастрофе гибель людей вызывается физико-химическими превращениями веществ, вовлеченных в аварию. Эти физико-химические превращения проявляются в виде:

Разрушения, обрушения зданий и сооружений;

Различных форм пожара;

Разлетания осколков и фрагментов оборудования;

Удара человека о неподвижные элементы конструкции;

Воздействия токсичных продуктов (токсическое поражение);

Прямого поражения ударными волнами (фугасное поражение).

Техногенный риск обусловлен существованием на нашей планете социосферы и ее жизнью. Социосфера возникла в процессе формирования земной цивилизации.

Она включила в свой состав человечество с присущими ему производственными и иными отношениями, а также освоенную человечеством часть природной среды. Составным и важнейшим элементом социосферы стала техносфера .

Техносфера представляет собой совокупность искусственных объектов в пределах географической оболочки Земли и околоземного космического пространства, созданных человеком из вещества окружающей его неживой и, частично, живой природы. К техносфере относятся также совокупность знаний и другие интеллектуально-информационные ценности, необходимые для ее функционирования и развития. Она является производственной, экономической, социальной базой современного индустриального общества и видимо наряду с информационной останется таковой и в постиндустриальном.

Благодаря развитой техносфере и техническому прогрессу, современное общество добилось высокого благосостояния для своих членов, немыслимого для предыдущих поколений людей. В целом, человек, несмотря на возросшую численность населения, лучше, чем прежде, обеспечен продуктами питания, одеждой и предметами быта, обитает в большинстве случаев в условиях современного жилища. Люди научились с помощью современного транспорта и средств связи быстро преодолевать расстояния. Новейшие информационные технологии повысили взаимодействие стран и народов. Достигнутые выдающиеся результаты в электронной, атомной, космической, авиационной, энергетической, химической, биотехнологической областях науки и техники продвинули человечество на принципиально новые рубежи во всех сферах жизнедеятельности.

Вместе с тем развитие техносферы , имевшее в ХХ веке исключительно высокие темпы, привело к ряду негативных результатов. По ходу развития возникли трудноразрешимые глобальные проблемы и, прежде всего, экологические. На планете и во многих ее регионах резко ухудшилась экологическая обстановка, обусловленная обострением противоречий между обществом и природой, антагонизмом между процессом развития производительных сил и необходимостью сохранения благоприятной среды обитания, усилением антропогенной нагрузки на Землю, разрушением экологического равновесия. Серьезным негативным результатом существования, функционирования и развития техносферы оказалась возможность возникновения на ее объектах различного рода аварий и техногенных катастроф, имеющих тяжелые последствия.

Основным и наиболее распространенным понятием, обозначающим чрезвычайное техногенное событие, является авария. В соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" под аварией понимается разрушение сооружений и (или) технических устройств, неконтролируемый взрыв и (или) выброс опасных веществ. Данное определение, относящееся только к опасным производственным объектам, не исчерпывает всего диапазона аварий, поскольку они могут происходить не только на опасных, но на любых объектах техносферы . Поэтому может быть полезной и более общая формулировка, определяющая аварию как опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде (ГОСТ Р 22.0.05-94).
В настоящее время по отношению к техногенным бедствиям широко применяется термин "катастрофа техногенного характера" или "техногенная катастрофа". Под техногенной катастрофой понимается крупная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей, разрушение либо уничтожение объектов, материальных ценностей в значительных размерах, а также приведшая к серьезному ущербу окружающей природной среде (ГОСТ Р 22.0.10-96).

Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" введено также понятие "инцидент", под которым имеется в виду отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение нормативных правовых положений и нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте. Инцидент - менее масштабное чрезвычайное событие, чем авария и техногенная катастрофа, и чаще всего не ведет к возникновению чрезвычайной ситуации даже локального масштаба.

Используя термины "инцидент", "авария" и "техногенная катастрофа", следует иметь в виду, что во многих отраслях эти понятия употребляют с определенными особенностями. Так, например, некоторые отраслевые чрезвычайные техногенные события именуются дорожно-транспортными происшествиями, крушениями поездов, пожарами различной интенсивности (отдельный, сплошной, огневой шторм), авариями различной степени химической опасности, радиационными авариями и происшествиями и т.д.

В зависимости от степени своей работоспособности техногенный объект может находиться в различных состояниях. Выделяются несколько возможных для объекта ситуаций:
- нормальные условия работы (эксплуатации);
- нарушение нормальных условий работы (эксплуатации);
- проектная аварийная ситуация;
- запроектная аварийная ситуация;
- гипотетическая авария.

Нормальные условия эксплуатации соответствуют проектным режимам производства или иного вида функционирования на данном объекте, предусмотренным целевым (плановым) регламентом его работы.
Нарушение нормальных условий эксплуатации вызывается любым отклонением от планового регламента работы, которое требует остановки объекта или его части для ликвидации этого отклонения, но не связано с задействованием систем технологической безопасности. В частности, нарушением нормальных условий работы (эксплуатации) является инцидент, не приведший к возникновению чрезвычайной ситуации.
Проектная аварийная ситуация возникает при появлении исходных событий (предпосылок, условий), ведущих к авариям, возможность которых предусмотрена (выявлена, учтена) при проектировании соответствующего производства (сложной технической системы, техногенного объекта). При этом для таких случаев предусматриваются специализированные системы технологической безопасности, рассчитанные на последствия этих проектных аварий, исходя из возможного одного отказа технологического оборудования или одной ошибки оператора.

Запроектными считаются аварии, вызванные не учтенными для проектных аварий исходными событиями (предпосылками, условиями), вероятность которых меньше, чем вероятность исходных событий для проектных аварий, а также наложением дополнительных отказов сверх одного отказа, в том числе в системах безопасности. Для запроектных аварий не предусматриваются технологические меры обеспечения безопасности объекта.

Гипотетические аварии относятся к числу запроектных аварийных ситуаций и характеризуются весьма малой вероятностью такого события, но значительными последствиями.

Вероятность возникновения гипотетических и запроектных аварий, как правило, менее 10-8 , и их рассмотрение имеет обычно смысл, когда возникшие в их результате чрезвычайные ситуации имеют национальный, межгосударственный (транснациональный) или глобальный масштабы.

Важной категорией сферы техногенной безопасности является понятие опасного (или потенциально опасного) производственного объекта. К ним в соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" относятся предприятия или их цехи, участки, площадки, а также иные производственные объекты, на которых:
1. Получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются следующие опасные вещества: воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные, высокотоксичные, а также вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды.
2. Используется оборудование, работающее под давлением.
3. Используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникулеры.
4. Получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов.
5. Ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях.

Вместе с тем, приведенный перечень опасных производственных объектов не исчерпывает их полный состав. В него не вошли, например, транспортные системы, радиационно опасные и биологически опасные объекты, гидродинамически опасные объекты, системы жизнеобеспечения производственных объектов и населения и другие.

Более полной и приемлемой классификацией потенциально опасных объектов является их классификация с делением на семь групп по признаку характера чрезвычайных ситуаций, которые могут на них возникнуть.
К первой группе относятся транспортные системы - железнодорожные, автотранспортные, авиационные, морские, речные, транспортные космические и трубопроводные, аварии на которых чреваты, прежде всего, разрушением транспортных средств, сопровождаемым человеческими жертвами и материальным ущербом. Ко второй группе относятся пожаровзрывоопасные объекты, на которых производятся и хранятся. транспортируются взрывоопасные вещества и вещества, способные при определенных условиях к возгоранию или взрыву. Третья группа состоит из химически опасных объектов, аварии на которых могут сопровождаться выбросом аварийно химически опасных веществ. Четвертая группа состоит из радиационно опасных объектов, аварии на которых могут вызвать утечку (выброс) радиоактивных веществ. К пятой группе относятся биологически опасные объекты, несущие потенциальную угрозу утечки биологически опасных веществ. Шестая группа включает гидродинамически опасные объекты, на которых при разрушении гидротехнических сооружений возможно образование волн прорыва и затопление обширных территорий. К седьмой группе относятся объекты инфраструктуры по обеспечению жизнедеятельности хозяйственных объектов и жизнеобеспечению населения, аварии на которых могут парализовать хозяйственную деятельность, осложнить условия жизни населения и вызвать различного рода экологические загрязнения.
Аварии и техногенные катастрофы, происходящие на техногенных объектах перечисленных групп, могут иметь последствия различных масштабов. Характеристики этих масштабов представлены в табл.1.3.1.

Таблица 1.3.1
Характеристики масштабов чрезвычайных ситуаций техногенного характера

Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о достаточно высокой частоте аварий и даже техногенных катастроф, значительности наносимых ими экономических ущербов и больших потерях среди населения - санитарных и безвозвратных. Они могут служить приближенными ориентирами при планировании необходимых ресурсов для противодействия чрезвычайным ситуациям.

Приведенные понятия из области аварий и техногенных катастроф лежат в основе их упрощенной классификации по типам и видам. Она является наиболее обобщающей и опирается на сущность и характер базовых явлений и процессов, имеющих место при техногенных чрезвычайных событиях (табл.1.3.2). Эта классификация частично характеризует также сферу и особенности проявления этих событий, их масштаб. Рассматриваемые в данной упрощенной классификации аварии и техногенные катастрофы являются источником основных видов чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

Таблица 1.3.2
Классификация техногенных чрезвычайных ситуаций

Таблица 1.3.2 (часть 2)

Упрощенная классификация чрезвычайных событий техногенного характера важна для практических целей. Она служит канвой при определении общего содержания и объема мер по управлению техногенным риском, практических мероприятий по противодействию чрезвычайным ситуациям техногенного характера, основой при планировании деятельности в этой области, построении систем информации и т.д.

Управление техногенным риском осуществляется в основном, с целью обеспечения безопасности человека, его жизнедеятельности и окружающей среды. Поскольку безопасность этих компонентов есть состояние защищенности, оно может регулироваться, т.е. фактически быть объектом управления. Поэтому часто говорят об управлении безопасностью человека, жизнедеятельности, окружающей среды. В случаях техногенных рисков, испытываемых человеком, речь может идти раздельно для персонала предприятия-источника опасности (например, потенциально опасного объекта) и проживающего вблизи населения. В этом случае по отношению к персоналу предприятия говорят об управлении профессиональным риском, управлении безопасностью профессиональной деятельности. Однако часто в сферу профессионального риска в качестве его объектов включают вблизи проживающее население и окружающую среду - природную и искусственную. Такой подход обусловлен соображением, что в конечном итоге этот риск является порождением чьей-то профессиональной деятельности.

Для эффективного управления безопасностью различных видов профессиональной деятельности необходимо иметь достаточно развитую систему методов анализа и оценки сопровождающих рассматриваемый вид деятельности опасностей. Эти методы, как уже указывалось, основываются на использовании количественных показателей риска. Показатели риска должны обеспечивать сравнимость:
безопасности различных видов профессиональной деятельности;
состояния безопасности между отраслями промышленности и предприятиями;
безопасности различных категорий работающих (профессий).

Безопасность профессиональной деятельности характеризует защищенность персонала, населения прилегающих к промышленным объектам территорий и окружающей природной среды от угроз, возникающих при осуществлении рассматриваемого вида профессиональной деятельности. Степень опасности профессиональной деятельности количественно можно характеризовать риском. При этом следует иметь в виду, что безопасность и риск - инверсии, поскольку безопасность - состояние защищенности, а риск - мера опасности. То есть, при оценке, чем выше значение риска, тем меньше безопасность.

Безопасность профессиональной деятельности на промышленных объектах целесообразно оценивать абсолютными и относительными показателями. Абсолютные показатели характеризуют степень безопасности напрямую, например величиной коллективного риска, или косвенно - степенью опасных загрязнений, частотой аварийных ситуаций, аварий и катастроф, площадью зон загрязнения или возможного поражения при авариях и катастрофах, степенью готовности имеющихся сил и средств к эффективной ликвидации последствий аварий. Относительные показатели характеризуют, например, индивидуальный риск смерти, сокращение продолжительности жизни и т.д.

При оценке безопасности тех или иных технологических процессов целесообразно использовать абсолютные показатели риска, а по отношению к лицам из персонала - относительные.
Снижение риска требует значительных затрат. Поэтому обеспечение безопасности в условиях опасных технологий и видов деятельности может реализовываться, во-первых, принятием всех необходимых осуществимых мер, или, во-вторых, снижением риска до разумно достижимого уровня.

Однако при здравом рассуждении становится ясно, что использование первого подхода неприемлемо, так как любой государственный или любой хозяйственный субъект имеет ограниченные ресурсы. Риск же смерти для опасных профессий различается на 2 - 3 порядка, а эффективность затрат на безопасность, выражаемая числом спасаемых жизней на единицу затрат, на 4 порядка. Поэтому достижение абсолютной безопасности экономически нецелесообразно, так как приводит к неэффективному расходованию средств. Второй же принцип, основанный на использовании показателя "затраты - выгоды", позволяет оптимизировать защиту путем сравнения затрат и полезности от нее.

Для управления риском (или безопасностью) на основе второго принципа устанавливается уровень приемлемого риска - максимально допустимый риск , оправданный с точки зрения экономических и социальных факторов. Приемлемые уровни различаются для рисков вынужденного (профессионального) и добровольного.

Средней величиной приемлемого риска в профессиональной сфере обычно принимают 2,5(10-4 гибели человека в год. Условия профессиональной деятельности считаются безопасными, если риск для персонала ниже приемлемого, и опасными, если превышает его.

Приемлемый уровень риска для отдельных категорий персонала, в частности, сотрудников силовых структур, может быть выше, чем для других видов профессиональной деятельности в силу их специфического предназначения. Но тогда для категорий военнослужащих, подвергающихся повышенному риску, должны быть предусмотрены социально-экономические компенсации дополнительных факторов риска, связанных с осуществлением жизненно важных для государства функций (надбавки к денежному содержанию, дополнительный отпуск, санаторно-курортное обслуживание и др.).

Если индивидуальный риск превосходит приемлемый, имеет место недопустимый риск . Деятельность в этом случае не должна осуществляться, если даже она выгодна для общества в целом. Однако на практике опасная деятельность бывает столь необходима, что и в условиях недопустимого риска ее приходится вести. Поэтому при экспертизе проектов, не исключающих в случае их реализации недопустимый риск, могут быть приняты разные решения - отвергнуть проект, принять особые меры защиты, предусмотреть для подвергающихся риску привлекательные социально-экономические компенсации.

Кроме уровня приемлемого и недопустимого риска устанавливается также уровень пренебрежимого риска, который обычно принимается равным 10-6 1/год. Условия деятельности, в которых индивидуальный риск меньше пренебрежимого, находятся в области безусловно приемлемого (пренебрежимого) риска. Любая деятельность в этой области не требует дополнительных мер по повышению безопасности и не контролируется регулирующим органом.

Объекты, являющиеся источниками риска для персонала и населения, должны классифицироваться по уровню риска на ряд категорий. Это делается в интересах обоснованного назначения специфических мероприятий по снижению риска и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций, возникающих в результате аварий и катастроф на них. Эта классификация проводится на основе анализа риска как для персонала, так и для населения прилегающих к объекту территорий. При этом применительно к населению должны действовать более жесткие критерии классификации. Вариант шкалы опасности объектов промышленности в соответствии с риском для персонала приведен в табл. 1.3.3.

Таблица 1.3.3
Классификация объектов промышленности по категориям в соответствии с риском для профессиональной деятельности

С целью снижения риска производственной деятельности для персонала, населения, окружающей среды осуществляют мониторинг, ограничения, защиту.

Мониторинг - это постоянный сбор информации, наблюдение и контроль за объектом, включающий процедуры анализа риска, измерения параметров технологического процесса, выбросов вредных веществ, состояния окружающей среды на прилегающих к объекту территориях.

Ограничения - заключаются в лимитировании для персонала временных и пространственных параметров производственных процессов и условий работы, связанных с источниками опасности, а для населения - в установлении санитарно-защитных зон для исключения воздействия вредных факторов при нормальной эксплуатации объекта и поражающих факторов при аварии.

Защита - это принятие специфических для рассматриваемого объекта мер безопасности и мер защиты. Меры безопасности - меры, препятствующие возникновению ситуаций, когда лица из персонала могут подвергнуться воздействию вредных и поражающих факторов, сопровождающих нормальную работу объекта. Меры защиты - это физические барьеры на пути распространения вредных и поражающих факторов при нормальной эксплуатации и в случае аварий.

Защита является составной частью мер обеспечения безопасности, представляет собой комплекс специфических мероприятий и проводится с целью обеспечения сохранности жизни и здоровья персонала и населения, целостности и функциональных возможностей материальных объектов и окружающей среды. Сущность защиты - в возведении физических барьеров, которые препятствуют доступу вредных воздействий к защищаемому объекту, будь то человек, сооружение или природный комплекс, снижают уровень этого воздействия или нейтрализуют его.

Управление техногенным риском, управление безопасностью профессиональной деятельности по большому счету сводится к разработке и реализации программ деятельности по предотвращению аварий, снижению их возможных последствий, обеспечению мониторинга, ограничений и защиты в процессе производственной деятельности. Цель этого управления - достижение приемлемого уровня риска.

В качестве примеров реальных мер, осуществляемых с целью управления техногенным риском, могут быть названы:
- мониторинг состояния техногенных объектов;
- прогнозирование чрезвычайных ситуаций техногенного характера и оценка их риска;
- рациональное размещение производительных сил по территории страны с точки зрения техногенной безопасности;
- предотвращение аварий и техногенных катастроф путем повышения технологической безопасности производственных процессов и эксплуатационной надежности оборудования;
- разработка и осуществление инженерно-технических мер по снижению возможных потерь и ущерба от чрезвычайных ситуаций (смягчению их возможных последствий) на конкретных объектах и территориях;
- подготовка объектов экономики и систем жизнеобеспечения населения к работе в условиях чрезвычайных ситуаций;
- декларирование промышленной безопасности и лицензирование видов деятельности в области промышленной безопасности;
- проведение государственной экспертизы в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций;
- проведение государственного надзора и контроля по вопросам и техногенной безопасности;
- страхование техногенных рисков;
- информирование населения о потенциальных техногенных угрозах на территории проживания;
- осуществление мер защиты персонала и населения, проживающего на территориях, прилегающих к потенциально опасным объектам;
- поддержание в готовности органов управления, сил и средств, предназначенных в случае аварий для проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ и т.д.

Рассматривая этот типовой перечень мер надо иметь в виду, что многие из них находят свое применение и при управлении природными рисками.

Важную роль в управлении техногенным риском играют экономические механизмы, являющиеся предметом рассмотрения в настоящем пособии.