Технические науки

Комлева Е.В., Байтуганова М.О.,Жолмагамбетов Н.Р., Какенова М.Ж., Саттарова Г.С., Акимбекова Н.Н.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

Оценка риска возникновения и развития аварий на примере предприятий теплоэнергетики

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 техосферной безопасности основным событием является событие – авария, имеющее различные отраслевые определения. Возможными определениями возникновения аварий могут быть не только отказы технических или иных систем, включая человеческий фактор, но и внешние воздействия[1].

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);

- внутренние причины – отказы оборудования (его элементов и систем) вследствие физического износа, механических – повреждения, температурных деформаций, усталости материалов; неконтролируемые отклонения технологического процесса; дефекты конструкций (раковины, дефекты в сварных соединениях); превращения подачи энергоресурсов; некачественные строительно – монтажные, ремонтные работы и т.д.[2]

Оценка техногенного риска состоит в нахождении частоты (вероятности) возникновения события – аварии его последствий, определяемых воздействием поражающих факторов на объекты. 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[3].

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, где идеология и методология техногенного риска получила свое первоначальное обоснование и развитие;

- оценка влияния на здоровье человека от различных факторов окружающей, в том числе производственной среды;

- страхование рисков, цель которого заключается в защите прав и интересов граждан и юридических лиц и достигается за счет перераспределение рисков;

- экологическая деятельность, направленность и перспективы которой напрямую зависят от риска техногенного воздействия на природные сообщества и компоненты[4].

В настоящее время сложились качественные и количественные представления о величинах приемлемого и неприемлемого рисков. Неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативного воздействия более 10^-3, приемлемый – не менее 10^-6.

Следует отметить, что процедура определения риска на сегодняшний день весьма приблизительна. Можно выделить 4 методических подхода к определению риска:

1. Инженерный, опирающийся на статистику, расчеты вероятности и построения деревьев опасности.

2. Модельный, основанный на построении моделей воздействия вредных факторов на отдельного человека, социальные, профессиональные группы т. п. Эти методы основаны на расчетах, для которых не всегда есть данные.

3. Экспертный, когда вероятность различных событий определяется на основе опроса опытных специалистов.

4. Социологический, основанный на опросе заинтересованных лиц. Перечисленные методы отражают разные аспекты риска. Поэтому применять их необходимо в комплексе [5].

К вопросу повышения уровня безопасности производственного процесса необходимо подходить с учетом затрачивание ресурсов на:

а) совершенствование технических систем и объектов (в том числе правильность проектного решения);

б) подготовка персонала;

в) ликвидация последствий.

Рассмотрим возможные причины возникновения и развития аварийных ситуаций: технологические нарушения в работе основного оборудования предприятия, ошибочные действия персонала, отказ и неполадки оборудования, накопление взрывоопасных веществ, образование взрывопожароопасной смеси при заливке топлива в емкость, образование искры от молнии или статического электричества, нарушение технологии заполнения емкости, ошибочные действия персонала, отказ оборудования.

Разгерметизация емкости с мазутом при заливке (выливке) или при измерении уровня ручным способом – воспламенение паров вследствие искрового разряда статического электричества или молнии – пожар мазута в емкости. Возможные последствия:

- повреждение емкости;

- уничтожение запасов мазута в емкости;

- возможно травмирование персонала (1 чел.)

Количество опасного вещества, участвующего в аварии – 300 т мазута (емкость заполнена не полностью). Зоны действия основных поражающих факторов - емкость для хранения мазута.

Возникновение дуги при коротком замыкании в корпусе трансформатора - разгерметизация корпуса трансформатора - воспламенение паров трансформаторного масла – пожар.Возможные последствия:

- разрушение трансформатора;

- травмирование персонала - нет.

Количество опасного вещества, участвующего в аварии - 15 т масла трансформаторного. Зоны действия основных поражающих факторов – площадка установки трансформатора.

Погасание угольного факела в топке котла – поступление пылевоздушной смеси в топку котла – образование взрывоопасной концентрации угольной пыли с воздухом – взрыв угольной пыли в топке котла. Возможные последствия:

- частичное повреждение котла, Δ Р = 54, 13 кПа;

- травмирование персонала - нет;.

Количество опасного вещества, участвующего в аварии – 15 кг угольной пыли. Зоны действия основных поражающих факторов – топка котла.

Блок - схема анализа вероятных сценариев возникновения и развития аварий представлена на рисунках 1-3.

Рисунок 1 – Блок -схема развития аварии при возгорание ЛВЖ на складе ГСМ

	Образование паров трансформатор-ного масла	Пожар

Рисунок 2 - Блок -схема развития аварии при пожаре трансформатора

Взрыв

Разрушение топки котла, частичное повреждение стенок котла.

Рисунок 3 - Блок -схема развития аварии при взрыве пылеугольной смеси в топке котла

Выполнив расчеты, стало видно, что риск возникновения рассматриваемых выше ЧС имеет место и безаварийная работа промышленного объекта невозможна. Поэтому в случае возникновения и развития нештатной ситуации предложены мероприятия по созданию и поддержанию в готовности к применению сил и средств.

В цехах разработаны инструкции и ПЛА (планы ликвидации аварии), в которых предусмотрены мероприятия по предупреждению аварий и их ликвидации.

Ответственным руководителем работ по ликвидации аварии, охватывающей несколько цехов или угрожающей другим цехам, является главный инженер станции (при аварии в масштабах одного цеха – начальник этого цеха).

Непосредственное руководство работами по тушению пожара осуществляет начальник военизированной пожарной части по согласованию с ответственным руководителем работ по ликвидации аварий.

На предприятии теплоэнергетики имеется план основных мероприятий по подготовке:

а) обучение руководящего состава в центре подготовки и обучения Жезказганского городского управления по ЧС;

б) обучение руководящего состава, начальников служб, личного состава формирований по 15 часовой программе в цехах предприятия;

в) обучение рабочих и служащих, не входящих в состав формирований обучаются на рабочих местах по 12 часовой программе.

Перечень разработанных мер по уменьшению риска аварий:

- план ликвидации аварий;

- инструкции по ликвидации аварий;

- вводный инструктаж при поступлении на работу и инструктажи при производстве работ;

- обучение безопасным приемам труда;

- противоаварийные и противопожарные тренировки;

- планово-предупредительные, капитальные ремонты оборудования;

- производственные, технические инструкции, инструкции по охране труда и технике безопасности;

- уменьшение пыления узлов пересыпок;

- использование инструмента, не вызывающего искровыделения;

- ежемесячный контроль исправности средств пожаротушения;

- обеспечение СИЗ;

- локализация очага заражения путем дегазации.

Таким образом, основные результаты анализа опасностей и риска: вероятность возникновения аварийных ситуаций при нарушении технологии, отказе оборудования, ошибках персонала находится на приемлемом уровне; при возникновении аварийной ситуации последствия аварий не выходят за пределы помещений, в которых находятся опасные производственные объекты вследствие малого количества опасного вещества, участвующего во взрывах, и ограниченного количества опасного вещества, участвующего в пожарах; ущерб, нанесенный персоналу, характеризуется временной нетрудоспособностью; материальный ущерб, понесенный в результате аварии и на ликвидацию ее последствий - приемлемый.

Литература:

1. Комлева Е.В., Байтуганова М.О., Медеубаев Н.А., Какенова М.Ж., Ахметова А.Ж., Акимбекова Н.Н., Нагуман П.Н. Risk analysis and interventions to reduce injuries at the mine “Zholymbet” PC “MSC Kazakhaltyn»./ Журнал «European Resercher», Vol(91) Is2 2015г. С.94-103.

2. Комлева Е.В. Харьковский В.С., Байтуганова М.О. Методология оценки техногенного риска./ Монография Deutschland, LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014г.

3. Харьковский В.С., Апачиди А.И., Плотников В.М. Оценка показателей надежности систем функционирования промышленных объектов./ Монография Кар ГТУ, Караганда 2012 г.

4. Харьковский В.С., Плотников В.М., Дрижд Н.А., Шарипов Н.Х., Какенов К.С., Комлева Е.В. Харламова А.В. Methodology of Manufacturing Hazards and Accidents Rates Assessment/ Журнал «European Resercher», Vol(26) №8-1 2012г. С. 1127-1134.

5. Комлева Е.В., Байтуганова М.О. Оценка риска на примере КЛМЗ Корпорации «Казахмыс». Международная научно-практическая конференция «MODERNI VYMOZENOSTI VEDI-2013» 27 ledna-05 unora./ Praha 2013 С.91-94