А.Л. Павлюк, А.С. Парфенюк.

Донецкий национальный технический университет

Машины и аппараты химических производств

На многих промышленных предприятиях Украины и, в частности, химического и горно-металлургического профиля сложился низкий уровень техногенной безопасности. Это проявляется в частых выбросах вредных веществ в окружающую среду, увеличении количества промышленных отходов, снижении уровня надежности объектов, ухудшении здоровья населения, проживающего вблизи производств и т.д. Причинами такой ситуации являются старение основных фондов, отсутствие или медленные темпы их восстановления, низкое качество проектной документации, отсутствие должного контроля состояния объектов, средств автоматики и защиты. Очень важной причиной является также отсутствие единых научных методов оценки и анализа техногенной безопасности объектов на стадии проектирования, что приводит к созданию техногенно опасных объектов.

Обеспечение техногенной безопасности технологических систем является комплексной задачей и решается при выполнении проектно-конструкторских работ, изготовлении и монтаже, в процессе эксплуатации, и при ремонте оборудования.

Основой техногенной безопасности любого технологического производства служит тщательно разработанный и проверенный на практике технологический процесс, который создает основу для обеспечения требуемого базового уровня надежности и безопасности техники, закладываемого при проектировании.

Для обеспечения безопасности технологического комплекса важно уже на стадии проектирования правильно оценить и заложить необходимый уровень техногенной безопасности. Целью данной работы является разработка общих критериев для оценки техногенной опасности технологических комплексов на стадии проектирования. Проектные организации предусматривают меры по обеспечению техногенной безопасности проектируемых объектов, однако, при освоении новых технологий выявляются такие проблемы, которые не отражены в соответствующих нормативных документах по безопасности. Наряду с этим при проектировании нередко допускаются нарушения или отступления от действующих правил и норм техники безопасности, требований СНИП и инструкций. Ситуация, как правило, усугубляется дополнительными отклонениями при проведении строительно-монтажных работ. Статистика показывает, что по вине разработчиков процесса и проектных организаций происходит около 12 - 14% аварий.

Обеспечение техногенной безопасности на стадии исследования и проектирования можно представить в виде ряда задач:

- разработка технологического процесса с требуемым уровнем техногенной безопасности;

- конструирование технологического оборудования, удовлетворяющего требованиям техногенной безопасности;

- оптимизация структуры технологического комплекса с учетом возможных отказов, выбросов, аварий;

- разработка эффективных средств защиты человека и окружающей среды от техногенного воздействия.

Можно ожидать, что при разработке критериев техногенной безопасности будет эффективным использование аппарата теории надежности, рисков и катастроф.

К решению задач техногенной безопасности предложены следующие комплексные критерии, имеющие вероятностный характер:

1. Критерий потенциала опасности (P). Позволяет оценить энергохимическую опасность объекта и наиболее опасные зоны, факторы и ситуации. Для определения критерия необходим учет всех возможных опасностей (неконтролируемый и неуправляемый процесс, внешние воздействия, утечка, выброс, разгерметизация, опасная смесь, взрыв, внезапная остановка или незапуск с тяжелыми последствиями техногенного характера и т.п.).

2. Критерий состояния (Q). Характеризует свойство технологического объекта переходить в аварийное состояние при внешних и внутренних воздействиях, т.е. быть при этом техногенно опасным, позволяет оценить вероятность появления опасности и ее развития до возникновения аварии. Характеристиками, входящими в критерий состояния, являются: неустойчивость объекта к внешним воздействиям (ветровые нагрузки, ударная волна, увеличение температуры, давления и др.); неустойчивость объекта при внутренних воздействиях (увеличение температуры, давления, повышение коррозионной активности среды и др.); неустойчивость объекта к ошибкам персонала.

Исходя из вероятностной интерпретации критерия состояния, можно сделать вывод, что абсолютной техногенной безопасности технологических объектов не существует. Опасность объекта может быть пренебрежимо мала, но не может быть равной нулю.

Очевидным является также и тот факт, что критерии P и Q, как и многие входящие в них параметры, будут зависеть от времени, поэтому необходимо располагать соответствующими зависимостями.

Один из важных вопросов в решении проблемы техногенной безопасности - это правильно оценить потенциал опасности и вероятность реализации этой опасности.

Таким образом, уровень техногенной опасности U объекта можно представить в виде выражения:

,

где P - критерий потенциала опасности; Q - критерий состояния объекта (вероятность реализации потенциала опасности).

Очевидно, что общий уровень техногенной опасности технологического комплекса будет представлен выражением:

,

где Ui - уровень техногенной опасности по какому-либо i-тому нормируемому показателю; n - количество нормируемых показателей для данной категории объектов.

Поскольку критерии P и Q являются комплексными, то их анализ для единичного объекта или технологического комплекса на основе большого объема реальных данных позволит научно обосновать систему эффективных мероприятий, направленных на обеспечение необходимого уровня техногенной безопасности на стадии проектирования по двум основным направлениям: снижение потенциала опасности и уменьшение вероятности его реализации.

На главную страницу ДонНТУ

Электронная библиотека

На мою персональную страницу

Аннотированные ссылки

Магистрская диссертация