Технические средства предотвращения техногенных аварий - VISTAGRUP.RU

Технические средства предотвращения техногенных аварий

9.3. Технические средства предотвращения техногенных аварий

9.3.1. Средства взрывозащиты герметичных систем

Любое оборудование повышенного давления должно быть укомплектовано системами взрывозащиты, которые предполагают:

применение оборудования, рассчитанного на давление взрыва;

применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных или паровых завес;

защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью уст­ройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки, обратные клапаны и т. д.).

Взрывозащита систем повышенного давления достигается также организационно-техническими мероприятиями; разработкой инструк­тивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологи­ческих процессов; организацией обучения и инструктажа обслу­живающего персонала; контролем и надзором за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, про­мышленной санитарии и пожарной безопасности и т. п.

Трубопроводы. Для того чтобы внешний вид трубопровода указывал на свойства транспортируемой среды, введена их опознавательная (сигнальная) окраска:

Горючие и негорючие газы

Горючие и негорючие жидкости Прочие вещества

Для обозначения вида опасности транспортируемого по трубопро­воду вещества на его поверхность дополнительно наносят предупреж­дающие сигнальные кольца. Число колец определяет степень опасности. Сигнальные кольца предусмотрены: красного цвета — для взрывоопасных, огнеопасных, легковоспламеняющихся веществ; зеле­ного цвета — для безопасных или нейтральных веществ; желтого цве­та — для токсичных веществ. Желтые кольца могут обозначать и такие виды опасности, как глубокий вакуум, высокое давление, наличие радиации.

Все трубопроводы после монтажа и периодически в процессе эксплуатации подвергаются гидравлическим испытаниям на прочность при пробном давлении на 25 % превышающем рабочее, но не менее 0,2 МПа. Кроме таких испытаний, газопроводы, а также трубопроводы для токсичных газов испытывают на герметичность воздухом при пробном давлении, равном рабочему. Отсутствие утечки воздуха из соединений проверяют мыльным раствором или погружением узлов трубопровода в ванну с водой.

Газопроводы прокладывают с небольшим уклоном в сторону дви­жения газа, в нижней точке размещают специальную буферную емкость (конденсатоотводчик), которую снабжают в нижней части спускной трубой с краном для систематического удаления конденсата и масла. Для исключения возникновения напряжений от тепловых деформаций, особенно в надземных газопроводах, устраивают специальные компен­саторы тепловых перемещений, которые могут выполняться в виде сильфонов или П-образных участков трубопровода.

Трубопроводы, по которым подается горючее и окислитель, обо­рудуются специальными устройствами: автоматическими задвижками, обратными клапанами, гидравлическими затворами, огне- и пламя- преградителями. Обратные клапаны препятствуют обратному ходу потока рабочего вещества в случае начала процесса горения и появле­ния противодавления. Предохранительные затворы применяют, напри­мер, в генераторах ацетилена для исключения обратного проскока пламени от газовой горелки сварочного агрегата.

Ссуды и емкости общепромышленного назначения, эксплуатируе­мые в промышленности, должны отвечать требованиям ПБ 10-115—96. Эти правила распространяются на:

сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше

115 °С или другой жидкости с температурой, превышающей темпера­туру кипения при давлении 0,07 МПа, без учета гидростатического давления;

сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа;

баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа;

цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжижен­ных газов, давление паров которых при температуре до 50 °С превышает давление 0,07 МПа;

цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжа­тых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения;

Сосуды, на которые распространяются настоящие правила, до пуска их в работу должны быть зарегистрированы в органах Госгор­технадзора России.

Регистрации в органах Госгортехнадзора России не подлежат: со­суды, работающие при температуре стенки не выше 200 °С, у которых произведение давления в МПа на вместимость в м 3 не превышает 0,05; сосуды, работающие при указанной выше температуре, у которых произведение давления в МПа на вместимость в м 3 не превышает 0,1; а также ряд сосудов специального назначения.

Баллоны и емкости в зависимости от содержащихся в них веществ окрашивают в различные цвета. Сигнальная окраска баллонов емко­стей, цистерн и т. п. позволяет исключить возможность образования смеси «горючее — окислитель» вследствие заполнения емкостей веще­ством, для которого они не предназначены. На наружную поверхность баллонов наносится соответствующая надпись и сигнальная полоса. Окраска баллонов для наиболее часто используемых промышленных газов в соответствии с ПБ 10-115—96 приведена ниже:

Наименование газа Окраска Текст надписи Цвет надписи Цвет полосы

Азот Черная Азот Желтый Коричневый

Ацетилен Белая Ацетилен Красный Красный

Кислород Голубая Кислород Черный Черный

У горловины каждого баллона на его сферической части должны быть выбиты следующие данные: товарный знак предприятия-изгото- вителя, дата (месяц и год) изготовления (последнего испытания) и год следующего испытания: вид термообработки (нормализация, закалка с отпуском); рабочее и пробное гидравлическое давление, МПа:

вместимость баллона, л; масса баллона, кг; клеймо ОТК; обозначение действующего стандарта.

Для обеспечения безопасной эксплуатации сосуды и емкости, работающие под давлением, должны подвергаться техническому осви­детельствованию после монтажа и пуска в эксплуатацию, периодически в процессе эксплуатации, а в необходимых случаях и внеочередному освидетельствованию.

Объем, методы и периодичность технического освидетельствования оговариваются изготовителем и указываются в инструкциях по монтажу и эксплуатации. В случае отсутствия таких указаний техническое освидетельствование проводится по указанию ПБ 10-115—96. Для сосудов, не подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора, установлена следующая периодичность: гидравлические испытания пробным давлением один раз в восемь лет, наружный и внутренний осмотр один раз в два года при работе со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материала (коррозия и т. п.) со скоростью не более 0,1 и 12 месяцев при скорости более 0,1 мм в год.

При гидравлических испытаниях емкость заполняют водой, после чего давление воды плавно повышают до значений пробного давления. Для металлических сосудов сварного типа пробное давление рщ =

ленных из неметаллических материалов рпр = 1,6рра6 при ударной

вязкости материала менее 20 Дж/см 2 и рир = 1,3ррл6 —, при ударной

вязкости более 20 Дж/см 2 , гдерраб — рабочее давление, МПа: о2о ист,— допустимое напряжение соответственно при нормальной и рабочей температуре, МПа.

Время выдержки пробного давления устанавливается разработчи­ком и обычно зависит от толщины стенки сосуда. Так, при толщине стенки до 50 мм оно составляет 10 мин, при 50. 100 мм —20 мин, свыше 100 мм — 30 мин. Для литых неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки время выдержки составляет 60 мин.

После выдержки под пробным давлением давление снижается до рабочего, при котором производят осмотр наружной поверхности сосуда, всех его разъемных и сварных соединений. Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено: течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на основном металле; течи в разъемных соединениях; видимых остаточных дефор­маций, падения давления по манометру.

В зависимости от назначения и конкретного технологического процесса емкости для сжатых и сжиженных газов должны комплекто­ваться соответствующей запорной и запорно-регулирующей армату- 250 рой, приборами для измерения давления, приборами для измерения температуры, предохранительными устройствами и указателями уровня жидкости.

Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометры должны иметь класс точности не ниже: 2,5 — при рабочем давлении сосуда до 2,5; 1,5 —при рабочем давлении сосуда свыше 2,5 МПа. Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы.

Манометры не допускаются к применению в случаях, когда отсут­ствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки; просрочен срок поверки; стрелка при его отключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допустимой погрешности для данного прибора; разбито стекло или имеются по­вреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

Предохранительные устройства. Каждый сосуд должен дополни­тельно быть снабжен устройством от повышения давления выше допустимого. В качестве предохранительных устройств применяются: 1) предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (предохранительные мембраны); 2) взрывные клапаны; 3) пружинные предохранительные клапаны и др.

Достоинством предохранительных мембран является предельная простота их конструкции, что характеризует их как самые надежные из всех существующих средств взрывозащиты. Кроме того, мембраны практически не имеют ограничений по пропускной способности. Наиболее характерным признаком, по которому обычно классифици­руют предохранительные мембраны, является характер их разрушения. Различают разрывные, ломающиеся, срезные, хлопающие и специаль­ные предохранительные мембраны.

Наиболее простыми и распространенными типами являются раз­рывные мембраны, изготавливаемые из тонколистового металлическо­го проката. При нагружении рабочим давлением мембрана испытывает большие пластические деформации и приобретает ярко выраженный купол, по форме очень близкий к сферическому сегменту.

Весьма существенным недостатком предохранительных мембран является тот факт, что после срабатывания защищаемое оборудование остается открытым, что, как правило, приводит к остановке техноло­гического процесса и к выбросу в атмосферу всего содержимого аппарата. Кроме того, при разгерметизации технологического обору­дования нельзя исключить возможность вторичных взрывов, которые бывают обусловлены подсосом атмосферного воздуха внутрь аппарата через открытое отверстие мембраны.

Использование на технологическом оборудовании взрывных клапа­нов дает возможность устранить эти негативные последствия, так как после срабатывания и сброса необходимого количества газа через

взрывной клапан его сбросное отверстие вновь закрывается и, таким образом, не вызывает необходимости немедленной остановки обору­дования и проведения восстановительных работ. К недостаткам взрыв­ных клапанов следует отнести их несколько большую инерционность по сравнению с мембранами, значительную сложность конструкции, а также недостаточную герметичность, ограничивающую область их применения (они могут использоваться для взрывозащиты оборудова­ния, работающего при нормальном давлении).

Самым распространенным в настоящее время средством защиты технологического оборудования от взрыва являются предохранительные клапаны. Однако и они имеют ряд существенных недостатков, в основном определяющихся большой инерционностью как грузовых, так и пружинных конструкций клапанов.

Техническое освидетельствование установок, работающих под дав­лением, зарегистрированных в органах Госгортехнадзора, проводит их представитель — технический инспектор, а установки, не зарегистри­рованные в этих органах,— лицо, на которое приказом по предприятию возложен надзор за безопасностью эксплуатации установок, работаю­щих под давлением.

С системами, находящимися под повышенным давлением, человек сталкивается не только в производственных условиях. Практически повседневно, в быту, мы используем емкости и трубопроводы, содер­жащие пожаровзрывоопасные среды или среды, находящиеся под повышенным давлением. Там, где нет магистральных газопроводов, используются бытовые газовые баллоны. К системам повышенного давления относятся и аэрозольные газовые баллончики с различными косметическими средствами и средствами бытовой химии, трубопро­воды с горячей и холодной водой в системах отопления и канализации наших жилищ, емкости для хранения запасов топлива (бензобаки, канистры и т. д.). При эксплуатации данного вида оборудования в бытовых условиях необходимо соблюдать меры безопасности анало­гичные тем, которые применяются в производственных условиях.

Читайте также  Кабель для аварийного освещения требования

5rik.ru

Материалы для учебы и работы

Техногенные аварии. Технические средства предотвращения техногенных аварий

В большинстве случаев техногенные аварии связанны с неконтролируемым, самопроизвольным выходом в окружающее пространство вещества и/или энергии. Самопроизвольное высвобождение энергии приводит к промышленным взрывам, а вещества — к взрывам, пожарам и химическому загрязнению окружающей среды.

Взрыв — процесс быстрого неуправляемого физического или химического превращения системы, сопровождающийся переходом её потенциальной энергии в механическую работу. Механическая работа, совершаемая при взрыве, обусловлена быстрым расширением газов или паров. В основании взрывного процесса могут лежать как физические так и химические превращения.

При химических взрывах вещества могут быть твёрдыми, жидкими, газообразными, а также аэровзвесями горючих веществ (жидких и твёрдых) в окислительной среде (чаще в воздухе).

Физический взрыв чаще всего связан с неконтролируемым высвобождением потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объёмов машин и аппаратов, сила взрыва сжатого или сжиженного газа зависит от внутреннего давления этого резервуара.

Параметрами, по которым определяют мощность взрыва, является энергия взрыва и скорость её выделения. Энергия взрыва определяется физико-химическими превращениями, протекающими при различных типах взрывов.

В производственных условиях возможны следующие основные виды взрывов: свободный воздушный, наземный, взрыв в непосредственной близости от объекта, а также взрыв внутри объекта (производственного сооружения).

Пожары на промышленных объектах.

Под пожаром понимают неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Причиной возникновения пожаров на промышленных объектах можно разделить на две группы. Первая — это нарушение противопожарного режима или неосторожное обращение с огнём, вторая — нарушение пожарной безопасности при проектировании и строительстве зданий. Пожары могут возникнуть при взрыве в помещениях или производственных аппаратах при утечках и аварийных выбросах пожаровзрывоопасных сред в объёмы производственных помещений.

Пожар является химической реакцией между горючими веществами и кислородом воздуха (или иным видом окислительной среды). Для того чтобы возник пожар необходимо три компонента: горючее вещество, кислород и первоначальный источник теплоты с энергией, достаточной для начала реакции горения.

Образование пламени связанно с газообразным состоянием вещества, поэтому горение жидких и твёрдых веществ, сопровождающееся возникновением пламени, предполагает их предварительный переход в газообразную фазу.

При пожарах существует несколько различных опасных факторов. Первый из них — это повышенные температуры в зоне горения. Они могут привести к тепловым ожогам поверхности кожи и внутренних органов людей, а также вызвать потерю несущей способности строительных конструкций зданий и сооружений. Вторым фактором является поступление в воздух рабочей зоны значительного количества вредных продуктов сгорания, в большинстве случаев приводящее к острым отравлениям людей.

Аварии с выбросом вредных веществ.

На многих предприятия для технологических целей применяют вредные, в том числе сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ). Так, например, хлор и аммиак используют на многих предприятиях текстильной, химической, пищевой промышленности. В различных производствах широко применяются щелочи, кислоты и другие агрессивные и сильнодействующие вещества. При аварийных разгерметизациях ёмкостей, оборудования, с содержанием токсичных веществ или их перевозкой, связанны с повышенным риском опасностей, так как при выходе наружу этих веществ приводит к превышению предельно допустимой концентрации, которая может повлечь за собой человеческие жертвы.

В зависимости от термодинамического состояния жидкости, находящейся при хранении в ёмкости, возможно три варианта протекания процесса при разгерметизации ёмкости:

— при больших перегревах жидкость может полностью переходить во взвешенное мелкодисперсное и парообразное состояние с образованием токсичных, вредных и пожаровзрывоопасных смесей;

— при низких энергетических параметрах жидкости происходит спокойный её пролив на твёрдую поверхность, а испарение осуществляется путём теплоотдачи от твёрдой поверхности;

— промежуточный режим, когда в начальный момент происходит резкое вскипание жидкости с образованием мелкодисперсной фракции, а затем наступает режим свободного испарения с относительно низким скоростями.

Ряд веществ в промышленных условиях хранится и используется при низких температурах (криогенных температурах) в жидком состоянии. Наиболее часто встречаются: жидкий кислород и азот, жидкий водород, гелий и т.д. Эти вещества в общепринятом понимании нельзя назвать ядовитыми или токсичными, но поступление их в атмосферу в большом количестве может вызвать вытеснение из неё кислорода, что также создаст определённых размеров опасную зону. Кроме того некоторые из этих веществ являются окислителями или пожаровзрывоопасными веществами, низкие температуры этих веществ могут привести к дополнительным опасным факторам, таким как потенциальная опасность ожогов поверхности тела и внутренних органов у людей, а также к потере несущей способности силовых элементов зданий, машин и механизмов за счёт хладоломкости.

Используемые в настоящее время в промышленности криопродукты можно подразделить на три типа: нейтральные криопродукты (азот, гелий), криопродукты-окислители (кислород), горючие криопродукты (водород, метан). При сбросе в атмосферу каждого из трёх типов криопродуктов в зоне выброса создаются свои специфические опасности.

Средства взрывозащиты герметичных систем.

Любое оборудование повышенного давления должно быть укомплектовано системами взрывозащиты, которые предполагают:

— применение оборудования, рассчитанного на давление взрыва;

— применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных или паровых завес;

— защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки, обратные клапаны и т.д.).

Взрывозащита систем повышенного давления достигается также организационно-техническими мероприятиями; разработкой инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов; организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала; контролем и надзором за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности и т.п.

Трубопроводы. Для того чтобы внешний вид трубопровода указывал на свойства транспортируемой среды, введена их опознавательная (сигнальная) окраска (ГОСТ 1402-69). Например: вода — зелёный, воздух — синий, щёлочи — фиолетовые и т.д.

Для обозначения вида опасности транспортируемого по трубопроводу вещества на его поверхность дополнительно наносят сигнальные кольца. Их число определяется степенью опасности. Кольца предусмотрены: красного цвета — для взрывоопасных; зелёного цвета — для безопасных и нейтральных веществ; жёлтого цвета — для токсичных веществ, а также глубокого вакуума, высокого давления.

Все трубопроводы после монтажа и периодически в процессе эксплуатации подвергаются гидравлическим испытаниям на прочность при пробном давлении на 25% превышающем рабочее, но не менее 0,2 МПа.

Предохранительные устройства. Каждый сосуд или ёмкость должен дополнительно быть снабжён устройством от повышения давления выше допустимого. В качестве предохранительных устройств применяются:

1) предохранительные мембраны — предельная простота их конструкции характеризует их как самые надёжные из всех существующих средств взрывозащиты, кроме того они практически не имеют ограничений по пропускной способности. Хотя у них есть свои существенные недостатки, что после срабатывания защищаемое оборудование остаётся открытым, что приводит к остановке оборудования и выбросу в атмосферу содержимого аппарата;

2) взрывные клапаны — использование их на технологическом оборудовании даёт возможность устранения негативных последствий, так как после срабатывания и сброса необходимого количества газа через взрывной клапан его сбросное отверстие вновь закрывается, обеспечивая тем самым продолжительность работы оборудования. К их недостатку следует отнести большую инерционность по сравнению с мембранами, значительную сложность конструкции, а также недостаточную герметичность;

3) пружинные предохранительные клапаны являются самыми распространёнными в настоящее время средством защиты технологического оборудования от взрыва. Однако и они имеют ряд существенных недостатков, в основном определяющихся большой инерционностью как грузовых, так и пружинных конструкций клапанов.

С системами находящимися под давлением, человек сталкивается не только в промышленности, но и в быту. Мы используем ёмкости и трубопроводы, содержащие пожаровзрывоопасные среды или среды находящиеся под повышенным давлением, такие как бытовые газовые баллоны, различные косметические распылители, трубопроводы с горячей и холодной водой и т.д. При эксплуатации данного вида оборудования необходимо соблюдать меры безопасности аналогичные тем, которые соблюдаются и на производственных условиях.

Пожарная защита производственных объектов.

Автоматическая пожарная сигнализация является важной мерой предотвращения крупных пожаров, так как времени между возникновением пожара и приездом пожарной бригады проходит значительно много, что в большинстве случаев приводит к полному охвату пламенем помещения. Основная задача автоматической пожарной сигнализации — обнаружение начальной стадии пожара, передача извещения о месте и времени его возникновения и при необходимости включения автоматических систем пожаротушения и дымоудаления.

Функционально автоматическая пожарная сигнализация состоит из приёмно-контрольной станции, которая через сигнальные линии соединена с пожарными извещателями. Задача сигнальных извещателей является преобразование различных проявлений пожара в электрические сигналы.

Скорость срабатывания автоматической пожарной сигнализации в основном определяется скоростью срабатывания первичных извещателей. В настоящее время наиболее часто используются тепловые, дымовые, световые и звуковые пожарные извещатели.

Предотвращение развития пожара зависит не только от скорости его обнаружения, но и от выбора средств и способов пожаротушения.

Выбор средств и способов пожаротушения. Для подавления процесса горения можно снижать содержание горючего компонента, окислителя (кислорода воздуха), снижать температуру процесса или увеличить энергию активации реакции горения. В соответствии с этим в настоящее время при тушении пожаров используют один из следующих основных способов:

— изоляцию очага горения от воздуха или снижение путём разбавления воздуха негорючими газами, концентрации кислорода в воздухе до значения, при котором не может происходить процесс горения;

— охлаждение очага горения ниже определённых температур (температур самовоспламенения, воспламенения и вспышки горючих веществ и материалов);

— интенсивное ингибирование (торможение) скорость химической реакции окисления;

— механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа или жидкости;

— создание условий огнепреграждения, при которых пламя вынуждено распространяться через узкие каналы.

Для реализации перечисленных способов тушения пожаров используют различные огнетушащие вещества. К ним относятся в первую очередь вода самый дешёвый и доступный материал, песок, пожарные щиты с оборудованием, огнетушители являются одним из наиболее эффективных первичных средств пожаротушения, инертные разбавители применяются для объёмного тушения, последнее время для тушения пожаров всё более широко применяют огнетушащие порошки.

Многие огнетушащие вещества, применяемые в автоматических системах пожаротушения, повреждают технологические установки. Поэтому выбор типа огнетушащего вещества должен определяться не только скоростью и качеством тушения пожара, но и необходимостью обеспечить минимальное суммарное повреждение, которое может быть причинено зданию и оборудованию.

Читайте также  Требования для получения лицензии МЧС

Анализ Опасностей и Оценка техногенного Риска

  • .
  • Форум
  • .
  • О нас
  • .
  • Полезные ссылки
  • .
  • Дневник
  • Категории каталога

    Наш опрос

    Поиск

    Заходим на РискПром.рф

    Статистика

    Тематические подборки статей и материалов

    Опасность требует, чтобы ей платили удовольствиями
    Фрэнсис Бэкон (1561—1626)

    Техника – непреложный искусственный элемент современных форм жизнедеятельности сообществ людей. Пронизывающая плотность технических устройств, окружающих повседневного человека, ввела в обиход представления о техносфере и сопряженных с ней техногенных опасностях.

    Техносфера – важнейшая часть материальной технической культуры индустриальной цивилизации. Она не столько механизм трансформации природы в потребительские блага, сколько сама окружающая среда, преобразованная человеком в техно-природный территориальный комплекс.

    Из-за резко выраженной неравномерности освоения человеком земной поверхности техносферу корректнее понимать как совокупность техноландшафтов, т.е. частей географических ландшафтов, измененных хозяйственной деятельностью человека и насыщенных техническими объектами (на языке статистики – основными фондами). Иными словами, техноландшафт — пространственно-временная геосреда существования сложных технико-социальных систем, включающих самые разнообразные человеко-машинные подсистемы.

    В индустриальную эпоху освоенная трудом через технику энергия принесла человеку не только заслуженный отдых, тепло и жизненный уют, но и нарастающий ком «непонятных» техногенных потерь. Беспокоящее ожидание их возникновения «в ненужное время, в ненужном месте» стали называть техногенными опасностями. Если же по каким-то причинам хронологические и пространственные рамки проявления опасностей сужаются до вполне различимых границ, то говорят об угрозах. Другими словами опасность – потенциал потерь, а угроза – актуализированная опасность (вот‑вот можем там и то потерять). В обычной жизни таких представлений о техногенных опасностях и угрозах вполне достаточно. Здесь само название техногенных потерь указывает на технику как основной источник опасности. Примем как житейский постулат – техника без опасности (неопасная техника) невозможна. Однако на безопасную технику запрета пока нет.

    Для планомерного освоения и развития безопасных техноландшафтов понадобились специальные знания о происхождении техногенных опасностей, принципах и способах обеспечения безопасного состояния, оценки его адекватности и достаточности.

    Природа техногенных производственных опасностей наглядно иллюстрируется энергетическим происхождением [1] . Производственная деятельность человека связана с выработкой, хранением, преобразованием различных видов энергии. Управляемое уменьшение накопленных в технических устройствах энергетических потенциалов сопровождается совершением полезной для человека работы. Неуправляемое высвобождение накопленной энергии, обусловленное ее диссипативными свойствами, приводит к «бессмысленным» потерям. В физическом смысле работа совершается и в последнем случае, однако ее созидательная полезность сомнительна.

    Современный взгляд на техногенные опасности и обеспечение безопасности в техносфере использует познавательные возможности системного подхода. В публикациях такой специальный метод научного исследования называют по-разному. Чтобы не будить ненужные споры о первенстве сошлемся на известный западный перевод – системная инженерия безопасности.

    Исследования начинали с рассмотрения человеко-машинной системы и моделирования возникновения в ней техногенных происшествий. Считалось, что техногенные опасности энергетической природы сосредоточены в элементе «машина» и высвобождаются преимущественно из-за обрывов и нарушений связей с элементом «человек». В обиходе эту причину стали кратко называть «человеческий фактор». Так как одним из элементов человеко-машинной системы был человек, то широко использовались знания из психологии. Выросло и окрепло целое научное направление – психология труда (в СССР большую известность приобрели исследования М.А. Котика). Этические ограничения оставляли в арсенале системных исследователей в основном априорное моделирование аварийных процессов и апостериорный анализ трагичных последствий.

    Накопленный опыт аварийности и травматизма привнес в модель человеко-машинной системы существенные уточнения. В качестве элемента в нее включили в рассмотрение ближайшее окружение рабочей среды, а в качестве связей – технологию работ (приемы использования техники). Человеко-машинные модели со своей задачей в целом справились. Накопленные с их помощью знания сегодня вполне успешно применяются в охране труда и технике безопасности.

    Со временем техника интенсивно усложнялась и экстенсивно расширялась. Сразу возник закономерный барьер между теорией и практикой. В реальности имели дело не с абстрактными человеко-машинными моделями, а с техническими системами более высокой степени сложности – например, опасными производственными объектами, другими технически сложными сооружениями, объединенными в большие целевые системы (ГТС, ж/д танспорт, ЖКХ и др.).

    Для решения проблем безопасности сегодня активно осуществляется переход от рассмотрения человеко-машинных к исследованию технико-социальных систем и даже их объединений в техноландшафты (образно говорят о техносфере, но пока техника в отличие от воздуха еще не покрыла все землю). В таких системах появились опасности нового типа – социальные, которые часто служат запалом проявления опасностей техногенных.

    Структурная сложность технико-социальных систем не оставляет надежд на прямое заимствование хорошо разработанного и апробированного аппарата исследования надежности и безопасности человеко-машинных систем – мешает «проклятие размерности».

    Одной только техники безопасности слишком мало для безопасности техносферы. Об этом свидетельствует опыт крупных уникальных аварий, в которых причудливым образом переплетаются технические, природные и социальные причины. Только чудес здесь немного. Современный человек живет в мире природы, техники и людей (поэтому обычно выделяют естественные, технические и гуманитарные науки). Неизбежные жизненные проблемы преодолеваются силой знания. В культурном арсенале у человека не только наука, но и сила до- и вненаучного знания – традиционного, религиозного, художественного, интуитивного, здравого смысла, этики, идеологии. Сила наших знаний сначала об обществе, а теперь и о технике дала слабину, и вслед произошел срыв с траектории общественного и научно-технического развития.

    Если в стране сменяется жизнеустройство, расщепляется ее интеллектуальный, производственный и экономический базис, видоизменяется структура хозяйственных и технологических укладов [2] , то с некоторым опозданием следует ожидать постлиберальных перемен и в такой социально чувствительно сфере, как обеспечение безопасности в техносфере и составляющих ее техноландшафтах.

    Состояние техносферы определяет карту текущих опасностей и угроз техногенного характера. Негативные проявления аварийности и травматизма в производственной части техноландшафтов носят выраженный случайный характер, как впрочем, и идущие вслед смягчение и ликвидация последствий техногенных происшествий [3] .

    Напротив, превентивные меры обеспечения безопасности (предупреждение и готовность к происшествию) действенно полезны лишь при планомерной реализации. Затраты с сиюминутной прибыльностью перемещаются в невещественную идеологическую область обеспечения безопасности, где пышно расцвели обывательские словеса о долгожданных инвестициях в производство, маниловских планах об инновационной вестернизации, «управлении риском», техническом регулировании, «аудите безопасности», независимой экспертизе и прочей шелухе из «лучшей мировой практики».

    Последним писком прогресса в обеспечении безопасности периферийного производства стало «управление риском». Масштабы этого явления уже далеко выходят за рамки чисто научного, академичного интереса.

    Гражданкин А.И. Предотвращение аварий и техногенных катастроф/ в моногр. Актуальные вопросы предупреждения чрезвычайных ситуаций. Под общей редакцией В.А. Акимова / МЧС России. – М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2010. – с. 47-73.

    [1] Подробнее об энерго-энтопийной концепции природы опасностей см. в Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. — Москва: ГНТП «Безопасность”, МИБ СТС. — 1996. — 424 с.

    [2] В привычных терминах марксизма эти уклады соответствует производственным отношениям и производительным силам.

    [3] Российское законодательство понимает под техногенными происшествиями аварии, несчастные случаи, пожары, сверхнормативные загрязнения окружающей среды, аварийные разливы нефти и нефтепродуктов и проч.)

    1.4 Техногенные аварии. Технические средства предотвращения техногенных аварий

    В большинстве случаев техногенные аварии связанны с неконтролируемым, самопроизвольным выходом в окружающее пространство вещества и/или энергии. Самопроизвольное высвобождение энергии приводит к промышленным взрывам, а вещества — к взрывам, пожарам и химическому загрязнению окружающей среды.

    Взрыв — процесс быстрого неуправляемого физического или химического превращения системы, сопровождающийся переходом её потенциальной энергии в механическую работу. Механическая работа, совершаемая при взрыве, обусловлена быстрым расширением газов или паров. В основании взрывного процесса могут лежать как физические так и химические превращения.

    При химических взрывах вещества могут быть твёрдыми, жидкими, газообразными, а также аэровзвесями горючих веществ (жидких и твёрдых) в окислительной среде (чаще в воздухе).

    Физический взрыв чаще всего связан с неконтролируемым высвобождением потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объёмов машин и аппаратов, сила взрыва сжатого или сжиженного газа зависит от внутреннего давления этого резервуара.

    Параметрами, по которым определяют мощность взрыва, является энергия взрыва и скорость её выделения. Энергия взрыва определяется физико-химическими превращениями, протекающими при различных типах взрывов.

    В производственных условиях возможны следующие основные виды взрывов: свободный воздушный, наземный, взрыв в непосредственной близости от объекта, а также взрыв внутри объекта (производственного сооружения).

    Пожары на промышленных объектах.

    Под пожаром понимают неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Причиной возникновения пожаров на промышленных объектах можно разделить на две группы. Первая — это нарушение противопожарного режима или неосторожное обращение с огнём, вторая — нарушение пожарной безопасности при проектировании и строительстве зданий. Пожары могут возникнуть при взрыве в помещениях или производственных аппаратах при утечках и аварийных выбросах пожаровзрывоопасных сред в объёмы производственных помещений.

    Пожар является химической реакцией между горючими веществами и кислородом воздуха (или иным видом окислительной среды). Для того чтобы возник пожар необходимо три компонента: горючее вещество, кислород и первоначальный источник теплоты с энергией, достаточной для начала реакции горения.

    Образование пламени связанно с газообразным состоянием вещества, поэтому горение жидких и твёрдых веществ, сопровождающееся возникновением пламени, предполагает их предварительный переход в газообразную фазу.

    При пожарах существует несколько различных опасных факторов. Первый из них — это повышенные температуры в зоне горения. Они могут привести к тепловым ожогам поверхности кожи и внутренних органов людей, а также вызвать потерю несущей способности строительных конструкций зданий и сооружений. Вторым фактором является поступление в воздух рабочей зоны значительного количества вредных продуктов сгорания, в большинстве случаев приводящее к острым отравлениям людей.

    Аварии с выбросом вредных веществ.

    На многих предприятия для технологических целей применяют вредные, в том числе сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ). Так, например, хлор и аммиак используют на многих предприятиях текстильной, химической, пищевой промышленности. В различных производствах широко применяются щелочи, кислоты и другие агрессивные и сильнодействующие вещества. При аварийных разгерметизациях ёмкостей, оборудования, с содержанием токсичных веществ или их перевозкой, связанны с повышенным риском опасностей, так как при выходе наружу этих веществ приводит к превышению предельно допустимой концентрации, которая может повлечь за собой человеческие жертвы.

    В зависимости от термодинамического состояния жидкости, находящейся при хранении в ёмкости, возможно три варианта протекания процесса при разгерметизации ёмкости:

    — при больших перегревах жидкость может полностью переходить во взвешенное мелкодисперсное и парообразное состояние с образованием токсичных, вредных и пожаровзрывоопасных смесей;

    Читайте также  Высота ограждения кровли общественных зданий

    — при низких энергетических параметрах жидкости происходит спокойный её пролив на твёрдую поверхность, а испарение осуществляется путём теплоотдачи от твёрдой поверхности;

    — промежуточный режим, когда в начальный момент происходит резкое вскипание жидкости с образованием мелкодисперсной фракции, а затем наступает режим свободного испарения с относительно низким скоростями.

    Ряд веществ в промышленных условиях хранится и используется при низких температурах (криогенных температурах) в жидком состоянии. Наиболее часто встречаются: жидкий кислород и азот, жидкий водород, гелий и т.д. Эти вещества в общепринятом понимании нельзя назвать ядовитыми или токсичными, но поступление их в атмосферу в большом количестве может вызвать вытеснение из неё кислорода, что также создаст определённых размеров опасную зону. Кроме того некоторые из этих веществ являются окислителями или пожаровзрывоопасными веществами, низкие температуры этих веществ могут привести к дополнительным опасным факторам, таким как потенциальная опасность ожогов поверхности тела и внутренних органов у людей, а также к потере несущей способности силовых элементов зданий, машин и механизмов за счёт хладоломкости.

    Используемые в настоящее время в промышленности криопродукты можно подразделить на три типа: нейтральные криопродукты (азот, гелий), криопродукты-окислители (кислород), горючие криопродукты (водород, метан). При сбросе в атмосферу каждого из трёх типов криопродуктов в зоне выброса создаются свои специфические опасности.

    Средства взрывозащиты герметичных систем.

    Любое оборудование повышенного давления должно быть укомплектовано системами взрывозащиты, которые предполагают:

    — применение оборудования, рассчитанного на давление взрыва;

    — применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных или паровых завес;

    — защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки, обратные клапаны и т.д.).

    Взрывозащита систем повышенного давления достигается также организационно-техническими мероприятиями; разработкой инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов; организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала; контролем и надзором за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности и т.п.

    Трубопроводы. Для того чтобы внешний вид трубопровода указывал на свойства транспортируемой среды, введена их опознавательная (сигнальная) окраска (ГОСТ 1402-69). Например: вода — зелёный, воздух — синий, щёлочи — фиолетовые и т.д.

    Для обозначения вида опасности транспортируемого по трубопроводу вещества на его поверхность дополнительно наносят сигнальные кольца. Их число определяется степенью опасности. Кольца предусмотрены: красного цвета — для взрывоопасных; зелёного цвета — для безопасных и нейтральных веществ; жёлтого цвета — для токсичных веществ, а также глубокого вакуума, высокого давления.

    Все трубопроводы после монтажа и периодически в процессе эксплуатации подвергаются гидравлическим испытаниям на прочность при пробном давлении на 25% превышающем рабочее, но не менее 0,2 МПа.

    Предохранительные устройства. Каждый сосуд или ёмкость должен дополнительно быть снабжён устройством от повышения давления выше допустимого. В качестве предохранительных устройств применяются:

    1) предохранительные мембраны — предельная простота их конструкции характеризует их как самые надёжные из всех существующих средств взрывозащиты, кроме того они практически не имеют ограничений по пропускной способности. Хотя у них есть свои существенные недостатки, что после срабатывания защищаемое оборудование остаётся открытым, что приводит к остановке оборудования и выбросу в атмосферу содержимого аппарата;

    2) взрывные клапаны — использование их на технологическом оборудовании даёт возможность устранения негативных последствий, так как после срабатывания и сброса необходимого количества газа через взрывной клапан его сбросное отверстие вновь закрывается, обеспечивая тем самым продолжительность работы оборудования. К их недостатку следует отнести большую инерционность по сравнению с мембранами, значительную сложность конструкции, а также недостаточную герметичность;

    3) пружинные предохранительные клапаны являются самыми распространёнными в настоящее время средством защиты технологического оборудования от взрыва. Однако и они имеют ряд существенных недостатков, в основном определяющихся большой инерционностью как грузовых, так и пружинных конструкций клапанов.

    С системами находящимися под давлением, человек сталкивается не только в промышленности, но и в быту. Мы используем ёмкости и трубопроводы, содержащие пожаровзрывоопасные среды или среды находящиеся под повышенным давлением, такие как бытовые газовые баллоны, различные косметические распылители, трубопроводы с горячей и холодной водой и т.д. При эксплуатации данного вида оборудования необходимо соблюдать меры безопасности аналогичные тем, которые соблюдаются и на производственных условиях.

    Пожарная защита производственных объектов.

    Автоматическая пожарная сигнализация является важной мерой предотвращения крупных пожаров, так как времени между возникновением пожара и приездом пожарной бригады проходит значительно много, что в большинстве случаев приводит к полному охвату пламенем помещения. Основная задача автоматической пожарной сигнализации — обнаружение начальной стадии пожара, передача извещения о месте и времени его возникновения и при необходимости включения автоматических систем пожаротушения и дымоудаления.

    Функционально автоматическая пожарная сигнализация состоит из приёмно-контрольной станции, которая через сигнальные линии соединена с пожарными извещателями. Задача сигнальных извещателей является преобразование различных проявлений пожара в электрические сигналы.

    Скорость срабатывания автоматической пожарной сигнализации в основном определяется скоростью срабатывания первичных извещателей. В настоящее время наиболее часто используются тепловые, дымовые, световые и звуковые пожарные извещатели.

    Предотвращение развития пожара зависит не только от скорости его обнаружения, но и от выбора средств и способов пожаротушения.

    Выбор средств и способов пожаротушения. Для подавления процесса горения можно снижать содержание горючего компонента, окислителя (кислорода воздуха), снижать температуру процесса или увеличить энергию активации реакции горения. В соответствии с этим в настоящее время при тушении пожаров используют один из следующих основных способов:

    — изоляцию очага горения от воздуха или снижение путём разбавления воздуха негорючими газами, концентрации кислорода в воздухе до значения, при котором не может происходить процесс горения;

    — охлаждение очага горения ниже определённых температур (температур самовоспламенения, воспламенения и вспышки горючих веществ и материалов);

    — интенсивное ингибирование (торможение) скорость химической реакции окисления;

    — механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа или жидкости;

    — создание условий огнепреграждения, при которых пламя вынуждено распространяться через узкие каналы.

    Для реализации перечисленных способов тушения пожаров используют различные огнетушащие вещества. К ним относятся в первую очередь вода самый дешёвый и доступный материал, песок, пожарные щиты с оборудованием, огнетушители являются одним из наиболее эффективных первичных средств пожаротушения, инертные разбавители применяются для объёмного тушения, последнее время для тушения пожаров всё более широко применяют огнетушащие порошки.

    Многие огнетушащие вещества, применяемые в автоматических системах пожаротушения, повреждают технологические установки. Поэтому выбор типа огнетушащего вещества должен определяться не только скоростью и качеством тушения пожара, но и необходимостью обеспечить минимальное суммарное повреждение, которое может быть причинено зданию и оборудованию.

    Технические средства предотвращения техногенных аварий

    Главные меры (усилия) человека по борьбе с авариями и катастрофами должны быть направлены на их профилактику и предупреждение. Принятые меры либо полностью исключают, либо локализуют техногенные аварии и катастрофы. В основе таких мер лежит обеспечение надежности технологического процесса.

    • Выполнение требований государственных стандартов и строительных норм и правил, которые направлены на то, чтобы максимально исключить возможность аварии.
    • Жесткая производственная дисциплина. Точное выполнение технологических процессов. Использование оборудования в строгом соответствии с его техническим назначением.
    • Дублирование и увеличение запасов прочности важнейших элементов производства.
    • Чёткая организация службы инспекции контроля и безопасности.
    • Тщательный подбор кадров, повышение практических знаний в объёме выполняемой работы.
    • Оценка условий производства с точки зрения возможности возникновения аварии.

    Итак, мы увидели, что техногенные катастрофы детерминированы человеческим фактором, поэтому должна проводиться работа по их профилактике: вестись тестирование техники (механизмов, инженерных сетей) на вопрос её износа, проверяться дисциплина и профессионализм обслуживающего персонала.

    Поскольку полностью предотвратить возможность техногенной катастрофы нельзя, то необходимо предусмотреть мероприятия по своевременному оповещению о её возможном начале, планы её локализации, эвакуации населения из пострадавшего района и организация помощи пострадавшим и выжившим в зоне катастрофы.

    Возможные техногенные катастрофы в городе Магнитогорск Челябинской области

    • Федеральный закон № 68 от 21 дек. 1994 года «О защите населения от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»
    • постановление РФ от 21 мая 2007 г. № 304 «О классификации ЧС природного техногенного характера»
    • закон № 114 по Челябинской области «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» от 29.05.1997г.
    • Постановление от 10.04.2001 г. «О создании центра мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера»

    Еще в 2002 году Постановлением Главы города Магнитогорска был утверждён «Перечень техногенных и природных чрезвычайных ситуаций, характерных для г. Магнитогорска» [16], с указанием места возможного возникновения, зоны возможного поражения и сил, привлекаемых для устранения катастрофы:

    Перечень довольно большой. И большая часть этих объектов представляет не только экономическую и социальную значимость, но и потенциальную опасность для здоровья и жизни людей. Несмотря на относительно благополучную статистику последних лет, существует реальная угроза возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера на территории города.

    Город Магнитогорск, благодаря особенностям своего географического положения и розы ветров, может быть подвержен следующим техногенным катастрофам в результате чрезвычайных происшествий на промышленных предприятиях города и других хозяйственных объектах:

    • Выброс аммиака и хлора, который может усугубиться пожарами и задымлением из-за возгорания взрывчатых веществ.
    • Заражение близлежащих территорий ядовитыми веществами, используемыми в птицеводческом комплексе и на других предприятиях.
    • Розлив серной и соляной кислоты.
    • Взрывы из-за утечки керосина, ГСМ и природного газа.
    • Прорыв Верхнеуральской плотины.

    Таким образом, в создавшихся условиях угроза возникновения техногенной катастрофы на территории города Магнитогорска довольна значительна. Каждому типу катастрофы присущи свои особенности, характер поражений, объем и масштабы разрушений, величина бедствий и человеческих потерь.

    Знание причин возникновения катастроф техногенного характера позволяет при заблаговременном принятии мер защиты, при разумном поведении населения в значительной мере снизить все виды потерь. Все население должно быть готово к действиям в экстремальных ситуациях, уметь владеть способами оказания первой медицинской помощи пострадавшим.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: