книги / Основы технологической безопасности производств энергонасыщенных материалов и изделий
..pdf10,5 – воспламенение хлопка-волокна через 15 мин; непереносимая боль через 3–5 с; ожог 1-й степени через 6–8 с; ожог 2-й степени через 12–16 с;
12,9 – воспламенение древесины с шероховатой поверхностью (влажность 12 %) через 15 мин;
17,0 – воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по струганой поверхности; воспламенение фанеры;
44,5 – летальный исход с вероятностью 50 % при длительности воздействия около 10 с.
В качестве вероятностного критерия оценки поражения тепловым излучением также используется понятие пробитфункции. Соответствующие формулы для этого имеют следующий вид (t – эффективное время экспозиции, с; q – интенсив-
ность теплового излучения, Вт/м2):
для ожога 1-й степени Рr = –39,83 + 3,0186 · ln (tq4/3); для ожога 2-й степени Рr = –43,14 + 3,0188 · ln (tq4/3);
летальный исход (в отсутствие защиты) Рr = –36,38 + + 2,56· ln (tq4/3);
летальный исход (при наличии защиты) Рr = –37,23 + + 2,56· ln (tq4/3).
К сожалению, пока не выработаны критерии и методы оценки комбинированного воздействия различных факторов. В утвержденных надзорными органами методиках расчеты поражающих факторов крайне упрощены и позволяют получить только приближенные оценки. Однако современное развитие компьютерной техники позволяет создавать и использовать сложные в математическом отношении методики не только для оценки последствий возможных аварий при проектировании предприятий, но и для оценки развития аварийной ситуации во время самой аварии. Последняя возможность может быть весьма полезной при авариях с выбросами токсичных веществ.
Снижение тяжести последствий является весьма эффективным методом уменьшения риска и может быть социально и экономически более выгодным, чем снижение частоты аварий.
191
Контрольные вопросы
1.Что лежит в основе построения взрывобезопасных технологических процессов?
2.Что представляют собой декларация безопасности опасных производственных процессов и сертификат безопасности?
3.В чем заключаются особенности составления декларации безопасности опасных производственных процессов?
4.Что такое риск аварии, как он определяется?
5.Как проводится предварительный анализ опасностей?
6.Постройте «дерево событий» для хорошо известной вам фазы производства.
7.Оцените последствия возможных аварий на хорошо известной вам фазе производства.
192
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. О промышленной безопасности опасных производственных объектов: Федер. закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ (ред. от 03.07.2016). – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
2. РД 03–315–99. Положение о порядке оформления декларации промышленной безопасности и перечне сведений, содержащихся в ней: утв. постановлением Госгортехнадзора России от
07.09.99 № 66; зарег. М-вом юстиции РФ 07.10.99, рег. № 1926 //
Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти. – 1999. – 25 окт. – № 43.
3. О порядке подготовки и аттестации работников организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору: приказ Федер. службы по экол., технол. и атом. надзору от 29.01.2007 № 37; зарег. М-вом юстиции РФ 22.03.2007, рег. № 9133. – Доступ из справ.- правовой системы «КонсультантПлюс».
4. Общие требования к обоснованию безопасности опасного производственного объекта: федер. нормы и правила в области пром. безопасности: утв. приказом Ростехнадзора от 15.07.2013
№ 306; зарег. М-вом юстиции РФ 20.08.2013, рег. № 29581. –
Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
5. Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах: руководство по безопасности: утв. приказом Федер. службы по экол., технол. и атом. надзору от 11.04.2016 № 144. – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
6. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь / под ред. акад. Б.П. Жукова. – М.:
Янус–К, 2000. – 2-e изд., испр. – 596 с.
193
7.Косточко А.В., Казбан Б.М. Пороха, ракетные твердые топливаиихсвойства: учеб. пособие. – М.: ИНФРА–М, 2014. – 399 с.
8.Талин Д.Д. Физико-химические свойства взрывчатых веществ, порохов и твердых ракетных топлив: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. –273 с.
9.Жегров Е.Ф., Милёхин Ю.М., Берковская Е.В. Химия
итехнология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив: моногр. – Т. 1. Химия. – М.: Изд-во МГУП им. И. Фёдорова, 2011. – 399 с.
10.Жегров Е.Ф., Милёхин Ю.М., Берковская Е.В. Химия
итехнология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив: моногр. – Т. 2. Технология. – М.: Изд-во МГУП им. И. Фёдорова, 2011. – 551 с.
11.Генералов М.Б. Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ: учеб. пособие для вузов. – М.: Академкнига, 2004. – 397 с.
12.Теория и практика взрывобезопасности энергоемких материалов / Г.А. Нишпал, Ю.М. Милёхин, Л.А. Смирнов, А.И. Осавчук, Э.Г. Гусаковская; под общ. ред. Г.А. Нишпала. –
М.: Химмаш, 2002. – 140 с.
13.Забелин Л.В. Технологическая безопасность в производстве порохов: справ. пособие. – М.: Недра-Бизнесцентр, 2002. – 143 с.
14.РД 03–418–01. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов / Ю.А. Дадонов, А.В. Денисов, Е.А. Иванов, М.В. Лисанов, А.С. Печеркин, В.И. Сидоров; Науч.-техн. центр исслед. проблем пром. безопас-
ности. – М., 2010. – 40 с. – (Сер. 03. Вып. 10).
194
П р и л о ж е н и е 1
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Энергонасыщенные конденсированные материалы
(ЭКМ) – химические соединения, их механические смеси или твердые растворы друг в друге, способные под влиянием механического, теплового или ударно-волнового внешнего воздействия к самораспространяющемуся, быстрому экзотермическому превращению, сопровождающемуся выделением большого количества тепла и газообразных продуктов, нагретых до высокой температуры. Самораспространяющееся, быстрое экзотермическое превращение может протекать в виде горения или детонации.
Горение – физико-химический процесс, при котором превращение вещества сопровождается интенсивным выделением энергии, тепло- и массообменом с окружающей средой. Передача тепла за счет теплопроводности из зоны реакции в близлежащие слои вещества приводит к дальнейшему инициированию химических реакций. Линейная скорость перемещения фронта реакций называется скоростью горения и измеряется в миллиметрах в секунду (мм/с). Пожар – неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.
Детонация – процесс химического превращения взрывчатого вещества (ВВ), сопровождающийся освобождением энергии и распространяющийся по веществу в виде волны от одного слоя к другому со сверхзвуковой скоростью. В однородном ВВ детонация распространяется с постоянной скоростью (км/с).
Переход горения в детонацию – процесс изменения ме-
ханизма возбуждения химической реакции от теплопроводности при горении к ударно-волновому механизму за счет образования в горящем веществе ударной волны с параметрами, достаточными для возбуждения детонации. Переход горения в детона-
195
цию зависит как от индивидуальных особенностей ЭКМ и его физического состояния, так и от внешних условий, при которых происходит этот переход.
Взрыв– неконтролируемый быстропротекающий процесс выделения энергии, связанный с физическим, химическим или фи- зико-химическим изменением состояния вещества, приводящий крезкому динамическому повышению давления или возникновению ударной волны, сопровождающийся образованием сжатых газов, способныхпривести к разрушительнымпоследствиям.
Взрывозащищенное оборудование – оборудование, в кон-
струкции которого реализованы решения, не допускающие развитие аварийного процесса выше принятого для данной фазы технологического процесса критерия безопасности.
Авария – разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах (ОПО), неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ (ст. 1 Федерального закона № 116-ФЗ [1]).
Анализ риска аварий (анализ опасностей и оценка риска аварий) – взаимосвязанная совокупность научно-технических методов исследования опасностей возникновения, развития и последствий возможных аварий для обеспечения промышленной безопасности ОПО.
Допустимый риск аварии – установленные либо полученные согласно формализованной установленной процедуре значения риска аварии на ОПО, превышение которых характеризует угрозу возникновения аварии.
Идентификация опасностей аварии – выявление источ-
ников возникновения аварий и определение соответствующих им типовых сценариев аварии.
Инцидент – отказ или повреждение технических устройств, применяемых на ОПО, отклонение от установленного режима технологического процесса (ст. 1 Федерального закона № 116-ФЗ [1]).
196
Качественная оценка риска аварии – описание качест-
венных характеристик и признаков возможности возникновения и соответствующей тяжести последствий реализации аварии для жизни и здоровья человека, имущества и окружающей среды.
Количественная оценка риска аварии – определение значений числовых характеристик случайной величины ущерба (человеку, имуществу и окружающей среде) от аварии на ОПО. В количественной оценке риска аварии оцениваются значения вероятности (частоты) и соответствующей степени тяжести последствий реализации различных сценариев аварий для жизни и здоровья человека, имущества и окружающей среды (ст. 1 Федерального закона № 116-ФЗ [1]).
Обоснование безопасности опасного производственно-
го объекта – документ, содержащий сведения о результатах оценки риска аварии на ОПО и связанной с ней угрозы, условия безопасной эксплуатации ОПО, требования к эксплуатации, капитальному ремонту, консервации и ликвидации ОПО.
Опасность аварии – возможность причинения ущерба человеку, имуществу и (или) окружающей среде вследствие разрушения сооружений и (или) технических устройств, взрыва
и(или) выброса опасных веществ на ОПО. Опасность аварии на ОПО обусловлена наличием на них опасных веществ, энерго-, массообменными свойствами технологических процессов, ошибками проектирования, строительства и эксплуатации, отказами технических устройств и их систем, а также нерасчетными (запроектными) внешними природными, техногенными и антропогенными воздействиями на ОПО.
Опасные вещества – воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные, высокотоксичные вещества
ивещества, представляющие опасность для окружающей природной среды, перечисленные в приложении 1 к Федеральному закону № 116-ФЗ [1].
Опасный производственный объект (ОПО) – предпри-
ятие или его цехи, участки, площадки, а также иные производ-
197
ственные объекты, указанные в приложении 1 к Федеральному закону № 116-ФЗ [1].
Оценка риска аварии – определение качественных и (или) количественных характеристик опасности аварии.
Промышленная безопасность ОПО (промышленная безо-
пасность, безопасность ОПО) – состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на ОПО и последствий указанных аварий (ст. 1 Федерального закона № 116-ФЗ [1]).
Показатели опасности – характеристики опасности аварии на ОПО (качественные или количественные), имеющие упорядоченные значения, соответствующие уровню опасности.
Показатели риска– количественные показатели опасности.
Поражающие факторы аварии – физические процессы и явления, возникающие при разрушении сооружений и (или) технических устройств, применяемых на ОПО, неконтролируемые при взрыве и (или) выбросе опасных веществ и определяющие термическое, барическое и иное энергетическое воздействие, поражающее человека, имущество и окружающую среду.
Риск аварии – мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на ОПО и соответствующую ей тяжесть последствий.
Технический риск – вероятность отказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за определенный период функционирования ОПО.
Индивидуальный риск – ожидаемая частота (частота) поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых поражающих факторов аварии.
Потенциальный территориальный риск (или потенци-
альный риск) – частота реализации поражающих факторов аварии в рассматриваемой точке на площадке ОПО и прилегающей территории.
198
Коллективный риск (или ожидаемые людские потери) – ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенный период времени.
Социальный риск (или риск поражения группы людей) – зависимость частоты возникновения сценариев аварий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует социальную тяжесть последствий (катастрофичность) реализации совокупности сценариев аварии и представляется в виде соответствующей кривой F/N.
Ожидаемый ущерб – математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии за определенный период времени.
Материальный риск (или риск материальных потерь) – зависимость частоты возникновения сценариев аварий F, в которых причинен ущерб на определенном уровне потерь не менее G, от количества этих потерь G. Характеризует экономическую тяжесть последствий реализации опасностей аварий и представляется в виде соответствующей кривой F/G.
Составные части (составляющие) ОПО – участки, уста-
новки, цеха, хранилища, сооружения, технические устройства или составляющие ОПО, объединяющие технические устройства или их совокупность по технологическому или территори- ально-административному принципу и входящие в состав ОПО.
Степень опасности аварии (степень аварийной опасно-
сти) – сравнительная мера опасности, характеризующая относительную возможность возникновения и тяжесть последствий аварий на ОПО и (или) его составных частях.
Сценарий развития аварии – последовательность от-
дельных логически связанных событий, обусловленных конкретным инициирующим (исходным) событием, приводящих к возникновению поражающих факторов аварии и причинению ущерба от аварии людским и (или) материальным ресурсам или компонентам природной среды.
Сценарий наиболее вероятной аварии (наиболее веро-
ятный сценарий аварии) – сценарий аварии, вероятность реали-
199
зации которого максимальна за определенный период времени (месяц, год).
Сценарий наиболее опасной по последствиям аварии
(наиболее опасный по последствиям сценарий аварии) – сценарий аварии с наибольшим ущербом по людским и (или) материальным ресурсам или компонентам природной среды.
Технологическая безопасность – организация техноло-
гического процесса, основанная на знании свойств перерабатываемых материалов, обоснованной и квалифицированной эксплуатации оборудования, правильного использования защитных сооружений, при которых отсутствует чрезмерная опасность для обслуживающего персонала, промышленного объекта, населения за пределами объекта и природной среды. Технологическая безопасность основывается на изучении свойств энергонасыщенных материалов и исходного сырья, условий возникновения и развития взрывных процессов, а также поражающих факторов при аварийной ситуации.
Требования промышленной безопасности – условия,
запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержащиеся в Федеральном законе № 116-ФЗ [1], других федеральных законах, принимаемых в соответствии с ними нормативных правовых актах Президента Российской Федерации, нормативных правовых актах Правительства Российской Федерации, а также федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности (Федеральный закон № 116-ФЗ [1]).
Тротиловый эквивалент – относительная величина, выражающая работоспособность данного ЭКМ через показатель работоспособности тротила:
α = АЭКМ ,
Ат
где АЭКМ – работоспособность ЭКМ; Ат – работоспособность тротила.
200