Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів. Матеріали міжнародної наукової конференції аспірантів та студентів. Т.2-Донецьк: ДонНТУ.2002.
ОБ ОЦЕНКЕ ТЕХНОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Павлюк А.Л., Топоров А.А.
Донецкий национальный технический университет
На многих промышленных предприятиях Украины, и в частности, химического профиля сложился низкий уровень техногенной безопасности. Это проявляется в частых выбросах вредных веществ в окружающую среду, увеличение количества промышленных отходов, снижение уровня надёжности объектов, ухудшение 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 автоматизации 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 создаёт основу для обеспечения базового уровня надёжности 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:
Можно ожидать, что при разработке критериев техногенной безопасности будет эффективным использование аппарата теории надёжности, рисков и катастроф.
К решению задач техногенной безопасности предложены следующие комплексные критерии, имеющие вероятностный характер:
U=Р * Q,
где Р - критерий потенциала опасности;
Uобщ=U1+U2+U3+...+Un,
где Ui - уровень техногенной опасности по какому -либо нормируемому показателю;
Поскольку критерии P и Q являются комплексными, то их анализ для единичного объекта или технологического комплекса на основе большого объёма 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.
- разработка технологического процесса с требуемым уровнем техногенной безопасности;
- конструирование технологического оборудования, удовлетворяющего требованиям техногенной безопасности;
- оптимизация структуры технологического комплекса с учётом возможных отказов, выбросов, аварий;
- разработка эффективных средств защиты человека и окружающей среды от техногенного воздействия.
1.Критерий потенциала опасности Р. Позволяет оценить энергохимическую опасность объекта и наиболее опасные зоны, факторы и ситуации. Для определения критерия необходим учёт всех возможных опасностей (неконтролируемый и неуправляемый процесс, внезапная остановка, взрыв, разгерметизация, опасная смесь, не запуск с тяжёлыми последствиями техногенного характера и другие).
2.Критерий состояния Q. Характеризует свойство технологического объекта переходить в аварийное состояние при внешних и внутренних воздействиях, то есть быть при этом техногенно опасным. Позволяет оценить вероятность появления опасности и её развитие до возникновения аварии. Характеристиками, входящими в критерий состояния, являются: неустойчивость объекта к внешним воздействиям (ветровые нагрузки, ударная волна, увеличение температуры, давления и другие); неустойчивость объекта при внутренних воздействиях (увеличение температуры, давления, повышение коррозионной активности среды и другие); 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 пренебрежительно мала, но не может быть равна нулю.
Очевидным является также и тот факт, что критерии Р 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:
Q - критерий состояния объекта ( вероятность реализации критерия потенциала опасности ).
Очевидно, что общий уровень техногенной опасности технологического комплекса будет представлен выражением:
n - количество нормируемых показателей для данной категории объектов.