WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

«Министерство образования Российской Федерации Пензенская государственная архитектурно-строительная академия А.Г.Ветошкин, Г.П.Разживина БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ: ...»

-- [ Страница 3 ] --

QВ = Е. (7.13) 16, Е m =, кг (7.14) 4,6 По значениям Qв и m производится категорирование технологических блоков по взрывоопасности (табл.7.8).

В зависимости от категории взрывоопасности Общими правилами взрывобезопасно сти устанавливаются определенные ограничения и назначаются необходимые для обеспе чения взрывоопасности мероприятия.

Таблица 7. Показатели категории взрывоопасности технологических блоков Категория Qв m, кг взрывоопасности I > 37 > II 27 - 37 2000 - III < 27 < 7.5. Промышленная взрывобезопасность Производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность воз никновения взрыва на любом взрывоопасном участке в течение года не превышала 10-6. В случае технической или экономической нецелесообразности обеспечения указанной веро ятности возникновения взрыва производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность воздействия опасных факторов взрыва на людей в течение года не пре вышала 10-6 на человека.

Взрывобезопасность производственных процессов должна быть обеспечена взрыво предупреждением и взрывозащитой, организационно-техническими мероприятиями. Па раметрами и свойствами, характеризующими взрывоопасность среды являются:

- температура вспышки;

- концентрационные и температурные пределы воспламенения;

- нормальная скорость распространения пламени;

- минимальное взрывоопасное содержание кислорода (окислителя);

- минимальная энергия зажигания;

- чувствительность к механическому воздействию (удару и трению).

Основными факторами, характеризующими опасность взрыва, являются:

- максимальное давление и температура взрыва;

- скорость нарастания давления при взрыве;

- давление во фронте ударной волны;

- дробящие и фугасные свойства взрывоопасной среды.

Для обеспечения взрывобезопасного ведения производственного процесса на него должны быть установлены коэффициенты безопасности.

Опасными и вредными факторами, воздействующими на работающих в результате взрыва, являются:

- ударная волна, во фронте которой давление превышает допустимое значение;

- пламя;

- обрушивающиеся конструкции, оборудование, коммуникации, здания и сооруже ния и их разлетающиеся части;

- образовавшиеся при взрыве и выделившиеся из поврежденного оборудования вредные вещества, содержание которых в воздухе рабочей зоны превышает ПДК.

Для предупреждения взрыва необходимо исключить:

- образование взрывоопасной среды;

- возникновение источника инициирования взрыва.

Взрывоопасную среду могут образовать:

- смеси веществ (газов, паров, пылей) с воздухом и другими окислителями (кисло род, озон, хлор, окислы азота);

- вещества, склонные к взрывному превращению (ацетилен, озон, гидразин).

Источником инициирования взрыва являются:

- открытое пламя, горящие и раскаленные тела;

- электрические разряды;

- тепловые проявления химических реакций и механических воздействий;

- искры от удара и трения;

- ударные волны;

- электромагнитные и другие излучения.

Предотвращение образования взрывоопасной среды в помещении должно быть дос тигнуто:

- применением герметичного производственного оборудования;

- применением рабочей и аварийной вентиляции;

- отводом, удалением взрывоопасной среды;

- контролем состава воздушной среды и отложений взрывоопасной пыли.

Предотвращение образования взрывоопасной среды внутри технологического обо рудования должно быть обеспечено:

- герметизацией технологического оборудования;

- поддержанием состава и параметров среды вне области воспламенения;

- применением ингибирующих (химически активных) и флегматизирующих (инерт ных) добавок;

- конструктивными и техническими решениями при проектировании производствен ного оборудования и процессов.

Предотвращение возникновения источника инициирования взрыва должно быть обеспечено:

- регламентацией огневых работ;

- предотвращением нагрева оборудования до температуры самовоспламенения взры воопасной среды;

- применением средств, понижающих давление во фронте ударной волны;

- применением материалов, не создающих при соударении искр;

- применением средств защиты от атмосферного и статического электричества, блу ждающих токов, токов замыкания на землю;

- применением быстродействующих средств защитного отключения возможных электрических источников инициирования взрыва;

- ограничением мощности электромагнитных и других излучений;

- устранением опасных тепловых проявлений химических реакций и механических воздействий.

Предотвращение воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов при взрыве обеспечиваются:

- установлением минимальных количеств взрывоопасных веществ, применяемых в производственном процессе;

- применением огнепреградителей, гидрозатворов, водяных и пылевых заслонов, инертных газовых или паровых завес;

- применением оборудования, рассчитанного на давление взрыва;

- обваловкой и бункеровкой взрывоопасных участков или размещением их в защит ных кабинах;

- защитой оборудования от разрушений при помощи устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны);

- применением отсечных и обратных клапанов;

- применением систем активного подавления взрыва;

- применением средств предупредительной сигнализации.

Организационно-технические мероприятия по обеспечению взрывобезопасности включают:

- разработку регламентов и норм ведения технологических процессов;

- организацию обучения, инструктажа и допуска к работе персонала;

- контроль и надзор за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности.

7.6.Мероприятия по снижению уровня взрывоопасности производств Для каждого взрывопожароопасного объекта разрабатывается план ликвидации ава рий.

На объектах с технологическими блоками I категории взрывоопасности весь персо нал должен проходить специальный курс подготовки с использованием тренажеров, учеб но-тренировочных полигонов.

Для систем противоаварийной защиты объектов I категории взрывоопасности при меняется электронная или микропроцессорная техника, объектов II и III категорий – применение средств автоматизации.

Технологические объекты I категории взрывоопасности с периодическими процес сами оснащаются системами контроля, управления и противоаварийной защиты пуска и выхода на регламентированный режим и режим остановки.

Для блоков I категории предусматривается установка автоматических быстродейст вующих запорных и отсекающих устройств с временем срабатывания не более 12 сек;

для блоков II и III категорий - установка запорных и отсекающих устройств с дистанцион ным управлением и временем срабатывания не более 120 сек;

для блоков с относительным энергетическим потенциалом Qв 10 допускается установка запорных устройств с руч ным приводом и временем приведения в действие не более 300 сек.

Оборудование взрывоопасных объектов преимущественно должно располагаться на открытых площадках (наружных установках).

Запрещается размещать оборудование взрывопожароопасных производств:

- над и под вспомогательными помещениями;

- под эстакадами технологических трубопроводов с горючими, едкими и взрыво опасными продуктами;

- над площадками открытых насосных и компрессорных установок.

Для нагнетания легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) применяются центро бежные бессальниковые насосы с двойным торцевым уплотнением.

Запрещается применять во взрывоопасных технологических системах гибкие шланги в качестве стационарных трубопроводов для транспортировки горючих сжиженных газов, веществ в парогазовом состоянии, ЛВЖ и горючих жидкостей (ГЖ). Трубопроводы не должны иметь фланцевых или других разъемных соединений.

Фланцевые соединения допускается только в местах установки арматуры или под соединения трубопроводов к аппаратам.

В технологических системах с блоками I категории должна применяться стальная запорная и регулирующая арматура.

Для систем контроля, управления и противоаварийной защиты (ПАЗ) объектов с блоками I категории предусматривается третий независимый источник электропитания для безаварийной остановки объекта в расчетное время.

Электроприемники технологических систем с блоками I категории должны снаб жаться электроэнергией по 1-ой категории надежности. Электроприемники систем с бло ками II и III категорий по обеспечению надежности электроснабжения могут относиться к электроприемникам только 1-ой или 2-ой категории.

7.7. Примеры оценки пожаровзрывоопасности производственных объектов Пример 7.1. Определить категорию пожаровзрывоопасности производственного помещения длиной 15,8 м, шириной 15,8 м и высотой 6 м, в котором размещен технологи ческий процесс по восстановлению тетрахлорида кремния водородом. Водород подается по трубопроводу диаметром 0,02 м под давлением 1,01 МПа. Длина трубопровода от за движки с электроприводом до реактора 15 м, объем реактора 0,9 м3, время работы задвиж ки по паспортным данным 5,0 с без указания на надежность, температура в реакторе С и в помещении +250С, расход газа по трубопроводу 0,12 м3/ с, плотность газа 0, кг/м3, теплота сгорания водорода 119840 кДж/кг. Имеется аварийная вентиляция с кратно стью воздухообмена 8, значение коэффициента Z принимаем равным 1.

Расчет. Определяем массу водорода, вышедшего в помещение при аварии:

T P d 1,01 m = Van + q + l = 0,9 0,0817 + P0 T 4 0,101 + 0,12 120 0,0817 + 0,785 15 0,0817 = 0,149 + 1,176 + 0,962 = 2,287кг.

Определяем значение Р:

2,287 119840 Р = = 50,4 кПа 1200 1,2 1,01298 1, К = 120 +1 = 1,267.

Поскольку водород является горючим газом и Р >5 кПа, то помещение относится к категории А.

Пример 7.2. В помещении размерами 32 м 16 м 9 м находятся аппараты, в кото рых имеется ГЖ в количестве 15 кг в каждом. Температура вспышки ГЖ - 72 0С. Теплота сгорания ГЖ - 41,87 МДж/кг. Площадь размещения пожарной нагрузки при аварийном проливе 8 м2. Температура жидкости в помещении 20 0С. Упругость пара ГЖ при 20 0С – 9 кПа. Молекулярная масса ГЖ - 168. Определить категорию пожароопасности помеще ния.

Решение. Для определения категории помещения рассчитываем скорость испарения и массу паров:

W = 10-6 1 168 9 = 1,17 10-4 кг/(м2с).

mр = 1,17 10-4 8,0 3,6 10-3 = 3,37 кг.

Рассчитываем категорию пожароопасности:

3,37 41870 101 Р = = 3,27 кПа.

3686,4 293 1,2 1, Помещение должно быть отнесено к категории В. Для определения подкатегории определяем пожарную нагрузку Q = Gi Qн = 15 41,87 = 628 МДж.

Принимаем в соответствии с НПБ 105-95: S = 10 м Q Удельная пожарная нагрузка составит: g = = 62,8 МДж/м2.

S В соответствии с табл. 7.4 это помещение должно быть отнесено к В4.

Для дальнейшего уточнения используем уравнение (7.8).

При h = 9 lпр должно быть lпр>(26-9)=17. В наших условиях lпр =10 м, т.е. условие подкатегории В4 не выполняется и помещение должно быть отнесено к подкатегории В3.

Проверку произведем по уравнению (7.9):

0,64 q Н2 = 0,64 62,8 92 = 3255,6 МДж Так как Q = 628 МДж, т.е. меньше 3255,6 МДж, то условие по уравнению (7.9) не выполняется и помещение должно быть отнесено к категории В3.

Пример 7.3. Определить категорию взрывопожарной или пожарной опасности по мещения участка дробления резиновой крошки завода по переработке изношенных авто мобильных шин. Площадь помещения S = 2000 м2, высота h = 9 м, объем V = 18000 м3.

Максимальное количество горючих материалов в помещении 24000 кг. Транспортировка крошки осуществляется конвейерами и шнеками закрытого типа. В местах пылевыделе ния устроены местные отсосы, удаляющие основное количество выделившейся пыли.

Максимальное количество осевшей пыли на труднодоступных для уборки поверхностях составляет 12 кг, а на доступных - 8 кг. Крошка подается по транспортной линии в коли честве 1000 кг/ч. Крошка содержит до 12 % взрывоопасной пыли. Теплота сгорания рези новой крошки Qн= 27000 кДж/кг.

Решение. Наибольшее количество взвешенной в воздухе пыли может быть в случае аварийного разрушения транспортной линии и выброса пыли в помещение. Время ава рийного поступления пыли в помещения для случая ручного отключения системы состав ляет 5 минут. В этом случае количество пыли, поступившей в помещение, будет равно:

1000 0,12 mав = mап + qt = 0 + = 10 кг.

Масса пыли, отложившейся на труднодоступных поверхностях m1 =12 кг, а доступ ных для уборки - m2 =8 кг.

Расчетное количество осевшей пыли:

mп = m1 + m2 = 12 + 8 = 20 кг Количество взвихрившейся пыли:

mвз = 0,9 mп = 18 кг Общее количество взрывоопасной пыли в помещении:

m = mав + mвз = 10 + 18 = 28 кг Расчетное избыточное давление взрыва в помещении:

0,1 m Qн Z 0,128 27000 0, Р = = = 1,76 кПа 0,8 V 0,8 Пожарная нагрузка:

Q = G Qн = 24000 27 = 520800 МДж.

Удельная пожарная нагрузка:

Q g = = = 260 МДж/м2.

S На основании НПБ 105-95 помещение следует отнести к пожароопасной категории В2, поскольку произведение 0,64 g h2 = 0,64 260 92 = 13478 < Q = 520800 МДж.

Пример 7.4. Определить категорию и класс взрывоопасной зоны помещения, в ко тором размешается технологический процесс с использованием ацетона.

Данные для расчета.

Ацетон находится в аппарате с максимальным объемом заполнения Vап равным 0, м3, и в центре помещения над уровнем пола. Длина L1 напорного и обводящего трубопро вода диаметром d = 0,05 м равна соответственно 3 и 10 м. Производительность q насоса 0,01 м3мин–1. Отключение насоса автоматическое. Объем Vл помещения составляет м3 (48248,7). Основные строительные конструкции здания железобетонные, и предель но допустимый прирост давления Рдоп для них составляет 25 кПа. Кратность А аварий ной вентиляции равна 10ч–1.

Скорость воздушного потока u в помещении при работе аварийной вентиляции рав на 1,0 мс–1. Температура ацетона равна температуре воздуха и составляет 293 К. Плот ность ацетона = 792 кгм–3.

Расчет:

Объем ацетона (м3), вышедшего из трубопроводов, составляет:

d 3,14 0, Vтр = q + L1 = 0,01 2 + 13 = 0,046, 4 где – время автоматического отключения насоса, равное 2 мин.

Объем поступившего ацетона (м3) в помещение Va = Vтр + Vап = 0,046 + 0,07 = 0,116.

Площадь разлива ацетона принимаем равной 116 м2.

Скорость испарения (Wисп), кгс–1м, равна Wисп = 1,0 10-5 7,7 58,08 24,54 = 1,44 10-3.

Масса паров ацетона (Мп), кг, образующихся при аварийном разливе равна M = 1,44 10-3 116 3600 = 601,3.

n Следовательно, принимаем, что весь разлившийся ацетон (кг) за время аварийной ситуации, равное 3600 с, испарится в объеме помещения, т.е.

M = 0,116 792 = 91,9.

п Стехиометрическая концентрация (%) паров ацетона при = 4 равна Cст = = 4,91(по объему).

1 + 4,84 Концентрация (%) насыщенных паров получается равной 24, Сн = 100 = 24, (по объему).

101, Отношение Сн/(1,9Сст)>1, следовательно, принимаем Z = 0,3.

Свободный объем помещения (м3) Vсв = 0,8 10000 = 8000.

Время испарения (ч) составит T = = 550 = 0,153.

1,44 Коэффициент получается равным K = 10 0,153 + 1 = 2,53.

Максимально возможная масса ацетона (кг) 25 4,918000 2,414 2, M = = 249,8.

max 800 100 0, Поскольку Mп (91,9 кг)< Mmax (249,8 кг), то помещение в целом относится к невзры вопожароопасным.

Расстояния Xн.к.п.в,Yн.к.п.в и Zн.к.п.в (м) составляют при уровне значимости q =510–2:

0, 550 1,27 2, X = Н = 1,1958 48 ln = 7,85;

н.к.п.в н.к.п.в 3800 2, 0, 550 1,27 2, Z = 0,35368,7 ln = 0,42, н.к.п.в 3600 2, 91,9 C0 = 24,22 = 2, где % (по объему).

2,53 24,22 2,414 Заключение.

Таким образом, взрывобезопасные расстояния составляют соответственно Rб>7,85м и Zб>3 м.

Взрывоопасная зона с размерами Rб 7,85 м и Zб 3 м относится к классу В1а.

Схематически взрывоопасная зона изображена на рис.7.1.

2 48,0 м 15,7м 15, Рис. 7.1. Схема взрывоопасной зоны:

1 – помещение;

2 – аппарат;

3 – взрывоопасная зона 8, м м 24, м ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение П.1. Показатели безопасности промышленного изделия Промышленная трубопроводная арматура – один из основных элементов, от надеж ной работы которых в значительной степени зависит безопасная эксплуатация опасных производственных систем (химические, нефтехимические, нефтеперерабатывающие про изводства, магистральный транспорт, теплоэнергетика и др.). В настоящее время в норма тивно–технической документации (НТД) на проектирование, изготовление и эксплуата цию арматуры показатели безопасности (риска) отсутствуют. Не разработаны и методы оценки безопасности, учитывающие специфику арматуры, что не позволяет эффективно оценивать ее промышленную безопасность.

Безопасность арматуры – это состояние защищенности жизни, здоровья, имущества, отдельного человека, группы людей, общества и окружающей среды при нормальной экс плуатации арматуры, а также при критических ее отказах на опасных производственных объектах и последствиях таких отказов. Под критическим отказом арматуры понимается отказ, создающий угрозу для жизни и здоровья людей, а также для окружающей среды или приводящий к тяжелым экономическим потерям.

Безопасность – это комплексное свойство, зависящее как от свойств изделия, так и от внешних по отношению к нему обстоятельств возникновения опасности. Количествен ной мерой безопасности естественно считать вероятность того, что интересующее нас со бытие не произойдет. Эту вероятность обозначим S. Очевидно, что отказ может произой ти:

- при штатных условиях эксплуатации;

- вследствие возникновения чрезвычайных обстоятельств (выхода из строя других элементов системы, пожара, затопления, землетрясения и т.п.);

- из–за неправильной эксплуатации изделия, использования его не по прямому на значению.

Кроме того, и нормально функционирующая арматура иногда служит источником опасности, например, движущиеся части арматуры могут травмировать обслуживающий персонал и т.п. Поэтому предлагается ввести следующие показатели безопасности (ПБ) арматуры:

а – номинальная Sn – безопасность при нормальном функционировании арматуры, ее правильном применении по прямому назначению;

b – функциональная Sf – безопасность при отказе в процессе нормальной эксплуата ции арматуры;

с – аварийная Sc – безопасность при возникновении чрезвычайных обстоятельств (выход из строя других элементов системы, пожар, затопление, землетрясение и т.п.);

d – дисфункциональная Sd – безопасность при неправильном использовании армату ры (ошибки обслуживающего персонала) или использовании ее не по прямому назначе нию.

С другой стороны, безопасность арматуры существенно зависит от того, какие спе циальные меры и (или) средства защиты предусматриваются при ее применении.

В зависимости от наличия или отсутствия специальных средств (мер) защиты людей, окружающей среды от возможных опасностей, связанных с эксплуатацией арматуры, сле дует различать:

- собственную безопасность p, которая может возникнуть по факторам а, b, c, d без учета специальных средств (мер) защиты (обозначим такую безопасность путем добавле ния индекса «p» к соответствующему обозначению по п.п. а, b, c, d, например, Sпр – номи нальная безопасность без учета специальных средств (мер) защиты);

- комплексную безопасность k, которая может возникнуть по факторам а, b, c, d с учетом предусмотренных (имеющихся) специальных средств (мер) защиты (обозначим такую безопасность путем добавления индекса «k» к соответствующему обозначению по п.п. а, b, c, d, например, Snk – номинальная безопасность с учетом специальных средств (мер) защиты).

Первые четыре понятия а, b, c, d характеризуют безопасность в зависимости от ис точника возникновения опасности, связанной с эксплуатацией изделия. Разделение пока зателей безопасности на собственные и комплексные связано с применением или непри менением на объекте, где установлена арматура, специальных средств (мер), защищаю щих людей и окружающую среду от возможных опасностей.

Комбинируя факторами a, b, c, d, с факторами p и k, получаем систему из восьми по казателей безопасности.

В зависимости от того, рассматривается ли безопасность для группы людей, общест ва и окружающей среды или для отдельного человека (в пересчете на одного человека), следует различать:

- интегральную безопасность - определяется общим ущербом, который может воз никнуть по факторам a, b, c, d, p, k;

- индивидуальную (приведенную) безопасность - устанавливается ущербом, который может возникнуть по факторам a, d, c, p, k и который может быть причинен отдельному человеку или в пересчете на одного человека.

Условимся обозначить соответствующий показатель дополнительным индексом i.

Например, Snpi – номинальная индивидуальная (приведенная) безопасность без учета спе циальных средств (мер) защиты. Что касается интегральной безопасности, то она будет определятся по умолчанию отсутствием дополнительного индекса. Например, Sпр – номи нальная интегральная безопасность без учета специальных средств (мер) защиты. Очевид но, что понятия интегральной и индивидуальной безопасности могут быть применены к каждому из восьми вышеописанных показателей в зависимости от схемы оценки безопас ности: по общему ущербу или в пересчете на одного человека.

Так как потребителя в первую очередь волнует вероятность того, что ничего не про изойдет, то целесообразно заменить показатели безопасности на показатели риска (ПР).

Количественной мерой риска будем считать вероятность того, что соответствующее собы тие произойдет. Эту вероятность обозначим R. Так как событие либо происходит, либо не происходит, то показатели безопасности связаны с показателями риска соотношением S + R = 1.

Понятие риска всегда включает два элемента: частоту, с которой осуществляется опасное событие, и последствия этого события. В нашем случае вероятность возникнове ния опасного события (риск) – есть ни что иное, как частота события, а последствия оце ниваемого события составляют непосредственное его содержание.

Все положения, оговоренные относительно показателей безопасности, включая сис тему индексации, распространяются и на показатели риска.

Рассмотрим показатели риска с точки зрения их места в процессе оценки безопасно сти арматуры, их увязки с показателями, необходимыми для расчета (оценки) безопасно сти при декларировании объекта, на котором арматура будет применяться (табл.П.1.1).

Риск номинальный собственный Приемлемые значения Rnp должны быть обеспечены на стадии проектирования ар матуры, в том числе должны быть практически исключены возможные опасности:

- травмоопасность – наличие выступающих частей, острых кромок и концов, кото рые могут стать причиной ушибов, порезов, а также движущихся частей, требующих за щиты от захвата конечностей, отсутствие устойчивости изделия и т.д.;

- термическая – наличие легкодоступных при эксплуатации частей изделия с высо кими или низкими температурами;

- химическая – наличие материалов, которые могут привести к травмам, вследствие выделения вредных химических веществ;

- шумовая – недопустимо высокие уровни шума при работе изделия;

- вибрационная – недопустимо высокая вибрация при работе изделия;

- опасность излучения, распространяющихся от изделия – наличие радиочастотных, ионизирующих излучений высокой интенсивности и др.

Риск функциональный собственный Для арматуры все виды возможных отказов могут быть заранее оговорены. Так, для запорной арматуры к таким отказам относятся:

- потеря герметичности по отношению к внешней среде, в том числе разрушение корпусных деталей, находящихся под давлением рабочей среды;

- потеря герметичности в затворе;

- невыполнение функции закрытия и открытия;

- самопроизвольное выполнение функции закрытия и открытия;

- необеспечение требуемого времени закрытия (открытия).

Таблица П.1. Показатели риска арматуры Показатели риска (ПР) и Обознач Классифи- Примеча их определения ения ПР цирующие ние факторы 1 2 3 Риск номинальный собственный – вероят- Rnp a, p ность того, что при нормальной работе без ис пользования защитных средств (мер) будет при чинен ущерб людям и (или) окружающей среде Риск номинальный комплексный – вероят Rnc a, c ность того, что при нормальной работе без ис пользования защитных средств (мер) будет при чинен ущерб людям и (или) окружающей среде Rfp b, p Риск функциональный собственный – ве роятность того, что при отказе арматуры в про- цессе нормальной работы без использования защитных средств (мер) будет причинен ущерб людям и (или) окружающей среде Риск функциональный комплексный – ве Rfc b, c роятность того, что при отказе арматуры в про цессе нормальной работы без использования защитных средств (мер) будет причинен ущерб людям и (или) окружающей среде Риск аварийный собственный – вероят- Rep c, p ность того, что при отказе арматуры вследствие чрезвычайных обстоятельств без использования защитных средств (мер) будет причинен ущерб людям и (или) окружающей среде Риск аварийный комплексный – вероят Rec c, c ность того, что при отказе арматуры вследствие чрезвычайных обстоятельств без использования защитных средств (мер) будет причинен ущерб людям и (или) окружающей среде Риск дисфункциональный собственный – Rdp d, p вероятность того, что при отказе арматуры вследствие неправильного ее применения без использования защитных средств (мер) будет причинен ущерб людям и (или) окружающей среде Риск дисфункциональный комплексный – Rdc d, c вероятность того, что при отказе арматуры вследствие неправильного ее применения без использования защитных средств (мер) будет причинен ущерб людям и (или) окружающей среде В процессе согласования технического задания на проектирование изделия, исходя из конкретных условий эксплуатации, должно быть оговорено, какие из вышеперечислен ных отказов являются критическими. Для этих отказов и должно быть обеспечено прием лемое значение Rfp.

Риск аварийный собственный Как правило, на стадии согласования технического задания (ТЗ) на проектирование заказчик оговаривает возможные нештатные ситуации (уровень сейсмических воздейст вий, пожары, наводнения и т.п.) и вызываемые этими ситуациями критические отказы, пе речень которых в общем случае может не совпадать с перечнем критических отказов, воз никающих в нормальных условиях эксплуатации. Например, при пожаре фторопластовые детали начинают выделять фосген, который является источником соответствующей опас ности. На основе этого перечня в процессе проектирования и отработки изделий обеспе чивается приемлемое значение Rep.

Риск дисфункциональный собственный Исходя из анализа многолетних данных по эксплуатационной статистике, с заказчи ком согласовывается перечень возможных ошибок обслуживающего персонала при экс плуатации изделий, ведущих к возникновению критических отказов. На основе этого пе речня за счет конструктивных мер в процессе проектирования и обработки изделий обес печивается приемлемое значение Rdp.

В случае, когда в процессе проектирования и отработки изделий не удается обеспе чить приемлемые уровни рисков, в нормативной документации должны быть даны указа ния о мерах предупреждения возможности нанесения ущерба здоровью людей и (или) ок ружающей среде и необходимых действиях при возникновении опасных ситуаций. Если указанные мероприятия рассматриваются как недостаточные или их использование может сделать изделие непригодным для употребления, то надо указать на применение средств защиты, не зависимых от данного изделия, или же личных средств защиты. В том случае должны использоваться комплексные показатели риска Rfc, Rec, Rdc, рассчитанные исходя из представленных разработчиком арматуры значений собственных рисков Rfp, Rep, Rdp, и эффективности защиты, обеспечиваемой разработчиком системы.

Имеются два пути оценки риска:

- первый основан на сочетании качественного анализа видов, последствий и критич ности отказов (АВПКО) с количественными оценками их критичности, выявляемой при анализе или наблюдаемой при испытаниях и эксплуатации;

- второй путь связан с попытками получить расчетными методами количественные значения всех видов риска на основе изучения законов распределения критических отка зов при эксплуатации и анализа тяжести их возможных последствий.

Предлагается метод решения задачи, связанной с получением количественных зна чений собственных номинального Rпр, функционального Rfp, аварийного Rep, дисфункционального Rdp рисков для арматуры.

Необходимо отметить ряд особенностей различных составляющих риска. В частно сти, Rfp, по определению, связан с проявлением критических отказов. При этом необходи мо учитывать важную особенность критических отказов арматуры: их последствия могут проявляться не только в непосредственной близости от отказавшего изделия, а практиче ски в совершенно другом месте системы, в которой работает изделие. Так, при отказе бы стродействующего отсечного клапана (несрабатывание по сигналу «закрытие») непосред ственной опасности для обслуживающего персонала может и не возникнуть, однако не будет прекращено поступление рабочей среды на участок системы, где произошло возго рание. Это сделает невозможным быструю ликвидацию аварии и может привести к тяже лым последствиям для предприятия в целом – взрыву, пожару и т.д.

С другой стороны, оценки Rep и Rdp должны учитывать возможность поражения как от нормально функционирующего изделия, так и при его кри-тическом отказе.

Что же касается собственного номинального риска изделия Rnp,то он, по определе нию, характеризует опасность для человека и окружающей среды нормально функциони рующего изделия, т.е. не связан с его отказами.

Очевидно, что риск должен оцениваться, исходя из критических отказов и их воз можных последствий. В ряде случаев речь может идти об оценке риска по ограниченной номенклатуре критических отказов, исходя из конкретных видов рассматриваемых по следствий. Например, можно оценивать риск только химического заражения окружающей среды без учета опасности возникновения пожара. В этом случае при оценке риска долж ны учитываться только те критические отказы, последствия которых связаны с возмож ным химическим заражением окружающей среды.

В соответствии с ГОСТ 27.002–89 следует различать отказы конструкционные (ин декс «r») – связаны с несовершенством или нарушением установленных правил и (или) норм проектирования и конструирования;

производственные (индекс «m») – с несовер шенством или нарушением установленного процесса изготовления или плохим качеством ремонта, выполняемого на предприятии;

эксплуатационные (индекс «u») – с нарушением установленных правил и (или) условий эксплуатации;

деградационные (индекс «w») – обусловлены естественными процессами старения, изнашивания, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации. Как правило, критические деградационные отказы находятся за предела ми установленных технической документацией ресурса и срока эксплуатации изделия.

Существуют еще два критерия, по которым классифицируются критические отказы.

По месту появления отказа:

- в зоне нахождения отказавшего изделия, например, поражение персонала токсич ным продуктом в связи с разгерметизацией изделия;

- вне зоны расположения изделия (следствие его отказа).

По физико–химическим или физическим процессам:

- физико–химические процессы, связанные с продолжительностью эксплуатации из делия (коррозионное, эрозионное воздействие рабочей среды на металл основных деталей, его старение, развитие трещин как следствие напряженного состояния металла под воз действием давления рабочей среды, магистральных трубопроводов и пр.);

- физические процессы, связанные с функционированием изделия, совершением им циклов «открыто – закрыто» (механический износ трудящихся пар в подвижных соедине ниях, знакопеременные напряжения в узлах подвижных соединений – сильфон, сальник и неподвижных – фланцы, а также соединение – корпус – крышка).

Физико–химические процессы могут лежать в основе всех видов отказов: конструк ционных, производственных, эксплуатационных и деградационных.

Кроме того, важно различать отказы по моменту их появления во времени (часы, циклы и т.п.).

Анализ статистических данных по отказам арматуры при ее эксплуатации подтвер ждает общепринятую закономерность о существовании периода, когда интенсивность от казов примерно постоянная. Этот промежуток времени называется периодом нормальной эксплуатации. Ресурс и срок службы арматуры, задаваемые в технической документации, находятся внутри этого периода. Поэтому рассматриваемые показатели риска относятся к периоду нормальной эксплуатации. В связи с тем, что критические деградационные отка зы находятся за пределами ресурса и срока службы изделия, они при расчетах риска не учитываются.

Очевидно, что при оценке функционального риска должны учитываться конструк ционные и производственные критические отказы, не зависящие от действий обслужи вающего персонала, а при оценке дисфункционального риска – отказы, критические по следствия которых проявляются только в случае ошибок обслуживающего персонала. Что касается аварийного риска, то при его оценке следует учитывать как конструкционные и производственные критические отказы, не зависящие от действий обслуживающего пер сонала, так и отказы, критические последствия которых проявляются только в случае ошибок обслуживающего персонала. Приведем уравнения для оценки собственных рис ков арматуры с учетом конструкционных, производственных и эксплуатационных рисков:

Rnp = 1- (1- Rnpr)(1 - Rnpm), где Rnpr, Rnpm –номинальный собственный соответственно конструкционный и производ ственный риск.

Rfp = 1- (1- Rfpr)(1- Rfpm), где Rfpr, Rfpm -функциональный собственный, соответственно конструкцион-ный и производственный риск.

Rep = 1 - (1 - Repr)(1 - Repm)(1 - R*dpu), где Repr, Repm –аварийный собственный соответственно конструкционный и производст венный риск;

R*dpu –дисфункциональный собственный риск, связанный с ошибочными действиями обслуживающего персонала в процессе аварии.

Rdp = 1 - (1 - Rdpu)(1 - R’dpu), где Rdpu –дисфункциональный риск, связанный с критическими отказами изделия при ошибочных действиях обслуживающего персонала, в том числе неправильном использо вании изделия;

R’dpu –дисфункциональный собственный риск, характеризующий опас ность для человека при ошибочных действиях обслуживающего персонала, в том числе неправильном использовании издедия.

В технической документации на изделие должно быть приведено значение инте грального собственного риска Rip, учитывающего собственные номинальный и функцио нальный риски изделия, которые должны служить основанием для проектанта системы при оценке им интегральной безопасности системы в целом.

Rip = 1 - (1 - Rnp)(1 - Rfp).

При малых величинах Rnp и Rfp, когда можно пренебречь произведением Rnp.Rfp, и Rip можно определить по формуле:

Rip = Rnp + Rfp.

Конструкционный риск Rpr = f(Rnpr, Rfpr, Repr).

Величины конструкционного риска закладываются на стадии проектирования и опытно – конструкторской отработки изделия. Как правило, в распоряжении конструктора арматуры имеется достаточно апробированных на практике нормативно–технических ма териалов (перечень рекомендованных к использованию конструкционных материалов, прочностные и другие виды расчетов, типовые конструкции основных узлов изделия, данные о результатах эксплуатации близких по конструкции изделий и пр.). Одна из важ нейших задач конструктора при создании нового изделия – сведение к минимуму возмож ности проявления конструкционных отказов.

Существует важная особенность конструкционных отказов, также способствующая сведения к минимуму вероятности их возникновения. Так, при испытаниях предохрани тельного клапана произошел отказ, связанный с потерей герметичности в затворе клапана.

Проведенный анализ показал, что причиной этому послужил неправильный выбор мате риала (фторопласт–4) уплотнения в затворе клапана, неустойчиво работающего при тем пературе рабочей среды более 1800С. После замены материала уплотнения на материал с подтвержденной работоспособностью при температуре до 2500С возможность отказа по выявленной причине была полностью исключена.

Таким образом, в случае реализации всех перечисленных выше процедур по созда нию конструкционной безопасности изделия можно обеспечить пренебрежимо малые ве личины конструкционного риска в период эксплуатации изделия. Для сложных изделий, для которых затруднена полноценная отработка при рабочих параметрах, оценка конст рукционного риска крайне важна.

В этих случаях собственный конструкционный риск изделия S Rpr = 1 - П(1 - Rri.Rrci), i = где S – число возможных ошибок на стадии проектирования, отработки, ис-пытаний и по становки изделия на призводство, которые могут привести к критическому отказу;

Rri – риск совершения i–ой ошибки, которая может привести к критическому отказу изделия;

Rrci –риск того, что i–ая ошибка не будет обнаружена и устранена в процессе проектирова ния, отработки, испытаний и постановки изделия на производство.

В то же время, как показывают данные многолетней эксплуатации, применительно к промышленной трубопроводной арматуре, критические конструкционные отказы в про цессе эксплуатации практически отсутствуют.

Производственный собственный риск Rpm = f(Rnpm, Rfpm, Repm).

Величина производственного риска так же, как и конструкционного, закладывается на стадии проектирования и опытно–конструкторской отработки изделия.

Производственный риск связан с двумя независимыми составляющими:

- риском того, что разработанная технология изготовления изделия будет содержать ошибки, следствием которых могут быть критические отказы изделия R*m;

- риском того, что ошибки, следствием которых могут быть критические отказы из делия R**m, будут совершены непосредственно в процессе производства при использова нии нормально отработанных установившихся технологических процессов.

Rpm = 1 - (1 - R*m)(1- R**m).

В процессе опытно-конструкторской отработки изделия и постановки его на произ водство могут быть выявлены и полностью устранены причины отказов, связанные с не совершенством технологических процессов. В случае реализации всех необходимых про цедур по обеспечению правильности выбора технологических процессов изготовления из делия можно обеспечить пренебрежимо малые значения R*m.

Данные многолетней практики свидетельствуют о том, что критические производст венные отказы арматуры, связанные с ошибочным выбором технологических процессов, практически не имеют места в процессе эксплуатации. Совершенно иначе обстоит дело с производственными отказами, вызванными нарушениями установившегося технологиче ского процесса изготовления изделия и характеризуемыми риском R**m.

Возникновение таких отказов связано, с одной стороны, с ошибками персонала при изготовлении отдельных деталей изделия и проявлением скрытых дефектов материалов, с другой – с ошибками при контроле качества готовых деталей и изделий в целом, приво дящихся к пропуску дефектных изделий в эксплуатацию. Сложность сведения к необхо димому минимуму риска проявления этих отказов заключается в том, что даже при выяв лении их причин вероятность повторения тех или иных ошибок производственного и кон тролирующего персонала, сбоев в работе оборудования, контрольной аппаратуры всегда может иметь место. С учетом вышесказанного риск возникновения критического произ водственного отказа, связанного с нарушением на j–ой операции технологического про цесса, R**mj = R**mwj.R**mcj, где R**mwj – риск нарушения на j-й операции технологического процесса,приводящего к критическому отказу изделия;

R**mcj – риск пропуска при контроле детали (изделия) с дефектом, связанным с нарушением на j–й операции технологического процесса и приво дящим к критическому отказу изделия, и вероятность того, что этот дефект не будет обна ружен и устранен в процессе приемо–сдаточных испытаний изделия.

Уравнение для оценки R**m будет иметь вид:

Q R**m = 1 - П(1 - R**mwj.R**mcj), j = где Q – число операций технологического процесса, нарушения которых могут привести к критическому отказу изделия.

Таким образом, работа по обеспечению требуемых значений производственного риска включает:

- анализ технологических процессов с использованием методологии АВПКО для вы явления операций, с нарушением которых связан риск проявления критических отказов;

- оценку R**mwj и R**mcj для этих операций;

- принятие необходимых решений на стадии создания изделия по отработке техноло гических процессов и контрольных операций, обеспечивающих требуемые значения R**mwj и R**mcj;

- подтверждение достаточности принятых решений в процессе приемочных испыта ний изделия и получения разрешения на его производство и применение;

- установление системы обеспечения стабильности отработанных технологических процессов, включающей статистический контроль, периодические испытания серийно выпускаемых изделий, проверки оборудования, обучение и аттестацию производственно го и контролирующего персонала.

Практика свидетельствует, что при внедрении на предприятиях – изготовителях сис тем управления качеством (ИСО 9000, ТЦМ и др.) требуемые значения производственно го риска могут быть обеспечены.

Приложение П.2. Оценка риска аварий при хранении нефтепродуктов Порядок разработки декларации безопасности опасных производственных объектов учитывает анализ условий возникновения и развития аварий, который включает:

1) выявление возможных причин возникновения и развития аварийных ситуаций с учетом отказов и неполадок оборудования, возможных ошибочных действий персонала, внешних воздействий природного и технического характера;

2) определение сценариев возможных аварий;

3) оценку количества опасных веществ, способных участвовать в аварии;

4) обоснование применяемых для оценки опасностей моделей и методов расчета.

Приведенные данные причин пожаров (табл.П.2.1) способствуют проведению иден тификации опасных и вредных факторов на объектах хранения нефтепродуктов. Можно выделить следующие опасности: взрыв (В), пожар (П), отравление (О) персонала токсиче скими веществами, загрязнение (3) окружающей природной среды (ОПС). Все эти неже лательные события могут наступать в случае нарушения технологического регламента ра бот на объектах или отступления от инструкций. Можно обоснованно полагать, что в зна чительной мере указанные опасности будут проявляться совместно, т.е. взрыв будет со провождаться пожаром, отравлением персонала и загрязнением ОПС. В свою очередь, пожар может привести к взрыву и последующему воздействию на персонал и ОПС. За грязнение среды СНП - бензином и керосином (авиационном топливом) - в ряде случае может сопровождаться взрывом и пожаром. В табл. П.2.2 приведены эти опасности в за висимости от стадии технологического процесса и оборудования.

Все вышеназванные опасные события можно представить в виде формальных моде лей - деревьев опасности. В настоящей работе деревья опасности построены только для двух событий: «Травма» и «Взрыв» (рис. П.2.1, П.2.2).

Для анализа модели «Травма» (см. рис.П.2.1) применительно к опасным факторам «Взрыв» и «Пожар» использовали данные о 226 пожарах на складах ЛВЖ и ГЖ, имевших в качестве источника загорания ЛВЖ. Эти пожары сопровождались гибелью 19 человек.

Отсюда можно в первом приближении определить, что человеческая жизнь приходилась на 12 пожаров. Считая, что вероятность взрывов и пожаров с участием бензина равно 0,16, получаем вероятность смертельного травмирования, равную 0,013. Она близка к вероят ности смерти человека вследствие сердечно-сосудистых заболеваний.

Таблица П.2. Причины пожаров на объектах хранения нефтепродуктов Причины пожара Количество Процент от Число по- Процент от пожаров общего ко- гибших общего чис личества людей ла погибших пожаров людей Установленные поджоги 7 3,10 0 Неисправность оборудования 58 25,66 6 31, НПУЭ:

- электрооборудования 17 7,52 3 15, - печей 1 0,44 0 - теплогенерирующих установок 0 0 0 - бытовых газовых устройств 0 0 0 НППБ электрогазовых работ 25 11,06 0 Взрывы 1 0,44 0 Сомовозгорание веществ и 6 2,65 0 материалов Неосторожное обращение с ог- 86 38,05 9 47, нем Грозовые разряды 1 0,44 9 Неустановленные 6 2,65 1 5, Прочие 18 7,96 0 Примечание. НПУЭ - нарушение правил устройства и эксплуатации;

НППБ - нару шение правил пожарной безопасности.

Для определения вероятности наступления неблагоприятного события, например взрыва Qв (см. рис.П.2.2), надо знать вероятности исходных событий – образования паро газовой смеси Q2.1 и появления источника воспламенения Q2.2. Для определения вероят ности первого исходного события Q2.1 можно использовать данные для показателей, фор мирующих коэффициент К1 (частные факторы взрывоопасности), приведенные в табл.

П.2.3.

Таблица П.2. Опасности технологических процессов и оборудования Технологическая опера- Функциональный блок (сооружение, оборудование, поме ция щение) СНЭ ПНС ТТ РП Л ПХ Слив, зачистка, налив В,П,О,З (железнодорожные цис- терны) Перекачка СНП В,П,О,З В,П,О,З Хранение СНП В,П,О,З Ремонт резервуаров В,О Отбор проб, проведение В,П,О В,П,О В,П,О В,П,О,З замеров уровня СНП Примечание. СНЭ - сливно-наливная эстакада: ПНС - продуктово-насосная станция:

ТТ технологический трубопровод (для перекачки СНП): РП - резервуарный парк: Л – ла боратория;

ПХ помещения для хранения СИП, отобранных для анализа.

Таблица П.2. Взрывопожароопасные свойства бензина и керосина Бензин Показатели, формирующие Керосин БР- коэффициент К Диапазон концентрационных пределов вос- 0,02 0, пламенения Нижний концентрационный предел воспла- 0,13 0, менения Минимальная энергия зажигания 0,09 0, Температура среды 0,01 0, Давление среды (избыточное) 0 Плотность газа (пара) по отношению 0,10 0, к плотности воздуха Объемное электрическое сопротивление 0,06 0, Особо опасные характеристики 0 Анализ специфических свойств керосина разных марок и бензинов показал отсутст вие у них принципиальных различий. Оба они являются легковоспламеняющимися жид костями (ЛВЖ), но упругость паров бензина значительно (в среднем на 1 - 2 порядка) вы ше упругости паров керосина. Поэтому в условиях производства при нормальной темпе ратуре в закрытых объемах бензин может образовывать паровоздушные смеси, способные к взрыву от внешних источников, в то время как керосин практически их не образует.

Коэффициент К1, имеющий достаточно высокое значение (0,41), можно связать с ве роятностной составляющей, принимая субъективную вероятность образования паровоз душной смеси бензина близкой к 0,4. Что касается керосина, то эта величина в значитель ной мере зависит от его состава. Для авиационных топлив она приближается к 0,4, а для осветительного керосина может быть принята на порядок ниже, т.е. 0,04.

Статистика пожаров и взрывов свидетельствует о том, что источники воспламенения проявляются достаточно часто. Поэтому на этапе построения деревьев опасности (см.

рис.П.2.2) можно принять субъективную вероятность появления источника зажигания = (воспламенения) Q2.2 равной 0,4 (такой же, как Q3.13 0,40). В этом случае для модели оценки вероятности взрыва бензина 0н составит 0,4 х 0,4 = 0,16. Иначе говоря, один слу чай из шести может закончиться взрывом. Для осветительного керосина эта величина на порядок меньше (0,016), т.е. только 1 случай из 60 будет сопровождаться взрывом.

Наиболее значимым является анализ источников воспламенения. Свой вклад вносят аппаратура с огневым обогревом, искрение и перегрев токоведущих систем, удар и тре ние. Анализ реальных случаев позволил оценить вклад источников воспламенения равный 0,14. Из этой величины 0,12 приходится на искрение и перегрев токоведущих частей. Ве роятности проявления других источников воспламенения следующие: атмосферное элек тричество (молния, грозовые разряды), Q3.10 = 0,05;

разряд статистического электричества, Q3.11 =0,09;

тлеющее пламя (транспорт), Q3.12 = 0,02;

открытое пламя (неосторожное обра щение с огнем), Q3.13 = 0,40;

другие источники, Q3.14 =0,10. Составляющие вероятности бо лее низкого уровня на данном этапе не анализируются.

Проведенный анализ показал, что потенциальная вероятность аварии на объектах по хранению нефти и нефтепродуктов достаточно высокая. Существенный вклад в эту со ставляющую вносят ошибки персонала.

Причинами ошибок персонала могут быть рассеянность, привычные ассоциации, низкая бдительность, пропуски функционально-изолированных действий, ошибки альтер нативного выбора, неадекватный учет побочных эффектов и неявных условий, вариатив ность движения рук, малая точность, слабая топографическая, пространственная ориенти ровка. Важным средством предотвращения аварий в данном случае является четкое со блюдение отраслевых правил, норм и инструкций.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что деревья опасности - важный инст румент проведения риск-анализа. Однако их достоверность и возможность использования при оценке реальной ситуации целиком определяются достоверностью исходной инфор мации.

Травма (несчастный случай) Человек в зоне действия Опасный фактор опасного фактора Вредное ве Взрыв Пожар щество Взрыв Парогазовая смесь Источник воспламенения Емкости Помещения Q3.9 Q3.10 Q3.11 Q3.12 Q3.13 Q3.14 Q3. Q3.1 Q3.2 Q3.3 Q3.4 Q3.5 Q3.6 Q3.7 Q3. Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4 Q4.5 Q4.6 Q4.7 Q4.8 Q4.9 Q4.10 Q4.11 Q4. S чества Молния Удар и трение дущих частей Тлеющее пламя Открытое пламя Другие источники Коэффициент – К числе СНЭ цистерны Резервуары Трубопроводы Искрение и перегрев токове Лаборатория Разряд статического электри Аппаратура с огнев.

обогревом хранения проб сосная станция Помещение для Промплощадка в том Продуктово – на Железнодорожные ра Факел Пожар тряпки Костер систем обогревом вентиля ции Электропроводка Электросветильник Соударяющиеся метал Вентиляторы вытяжных Электродвигат.

и пуско Вентиляторы приточной Оборудование с электро Зажженная бумага, ветошь, лические и другие детали регулирующая аппарату Подшипниковые узлы Приложение П.3. Экспертная система оценки техногенного риска опасных производственных объектов Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 № 116-ФЗ устанавливает требования о необходимости анализа рис ка опасных производственных объектов. В Методических указаниях по проведению ана лиза риска опасных промышленных объектов (РД 03-418-01) содержится общая методоло гия оценки риска, которая включает анализ частоты, последствий неблагоприятных собы тий и неопределенностей результатов, а также отмечается, что меры по уменьшению ве роятности аварии должны иметь приоритет над мерами по снижению последствий аварий.

Часто под техногенным риском подразумевают не произведение частоты нештатного события и ущерба от него, а саму величину вероятности наступления происшествия на опасном производственном объекте (поломка, авария, инцидент, несчастный случай).

К сожалению, известные и рекомендуемые к применению в нормативных докумен тах методы качественной и количественной оценки техногенного риска (например, «пото ковые графы», «деревья происшествий») имеют существенные недостатки. Во-первых, они чрезвычайно трудоемки и требуют высокой квалификации исполнителей. Во-вторых, для их реализации необходимы многочисленные количественные исходные данные. Ука занные недостатки являются непосредственной причиной того, что эти методы не находят широкого практического применения.

Сложившуюся ситуацию может разрешить создание экспертной системы оценки техногенного риска опасных производственных объектов, вычислительным ядром кото рой является имитационная модель процесса возникновения происшествий в человекома шинных системах. Такое моделирование, менее чувствительное к неточности и нечетко сти исходных данных, дает возможность одновременно учитывать десятки разрозненных входных параметров. В свою очередь, сама экспертная система позволяет снизить квали фикационный уровень пользователя, а также уменьшить трудоемкость выполняемых оце ночных работ.

Разработана логико-лингвистическая (имитационная) модель процесса возникнове ния происшествия, которая является своего рода компромиссом между точностью полу чаемых количественных оценок и неопределенностью исходных данных. Отличительные особенности рассматриваемой модели:

- имитация зарождения и обрыва причинной цепи предпосылок возникновения про исшествия;

- учет до 30 факторов, влияющих на безопасность человеко-машинных систем (табл.П3.1);

- использование метода Монте-Карло для количественной оценки вероятности воз никновения происшествия в человеко-машинной системе;

- возможность диагностирования таких состояний системы «человек-машина рабочая среда», как опасная и критическая ситуации, адаптация к неблагоприятным собы тиям.

В основу идеи моделирования положен учет влияния психофизиологических свойств человека-оператора, факторов надежности машины (оборудования), комфортности рабо чей среды и уровня технологии на качество выполнения человеком операторской деятель ности (рис. П.3.1). Ее основные этапы:

- восприятие и дешифровка информации о ходе выполнения операции;

- структурирование и стратификация полученных данных;

- обнаружение отклонений процесса от требований технологии;

- оценка необходимости и способов вмешательства в него человека;

- сравнение альтернативных действий и выбор из них конкурентоспособных;

- определение степени их приемлемости и эффективности;

- принятие и реализация решения по корректировке операции при необходимости.

В самом общем виде работу имитационной модели можно свести к нахождению то чечного значения функциональной зависимости между оценками факторов опасности (см.

табл.П.3.1) и вероятностью неблагоприятных событий в человеко-машинной системе Q, т.е.:

Q = f (x1, x2,…, xk), где x1, x2,…, xk — формализованные оценки факторов опасности.

Неявный вид этой зависимости определяется особенностями функционирования имитационной модели процесса возникновения происшествия в человеко-машинной сис теме, который характеризуется следующими основными моментами:

1) производственная деятельность человека потенциально опасна, так как связана с энергопотреблением (выработка, хранение, преобразование тепловой, механической, электрической, химической и других видов энергии).

2) производственная опасность проявляется в результате несанкционированного или неуправляемого выхода энергии, накопленной в технологическом оборудовании.

Катастро фа Несчастный Полом Каскадный Высокий случай ка, эффект потенциал Низкий потен- Воздействие на Воздействие на Критическая циал технику человека ситуация Ошибка Адапта- Защита ция отказала человека Точная Защита реакция сработала Опасная ситуация Опасная Опасный ошибка отказ Точные Ошибочные Бездействие Опасное внеш действия действия Возможное нее воздействие человека поведение Обучен нестан Устранение Полное Частичное Приемлем дартным ситуа невозможно устранение устранение возможный циям Альтернативные исходы Нарушение Качество Качество Знание Способность равновесия в оперативного мотивационной порядка прогнозирова системе установки мышления действий нияпоследствий Состояние Состояние Состояние Состояние Гемеоста- ИИП ИИП ИИП ИИП зис Восприятие, дешифровка информации Действительная Отказ средств Ожидаемая Возможное иска жение информа информация индикации информация ции Неблагоприят Взаимодействие в Возможный от- Навыки выпол Знание техно ное внешнее нения работы процессе работы каз техники воздействие логии работ T(f) C(f) H(f) M(f) Технологии Среда Человек Техника Свойства Внещняя Свойства Свойства Свойства технилогии среда техники человека среды Таблица П.3. Оценки факторов опасности Код Компонент Фактор опасности «Возмуще ния» С01 Комфортность по физико-химическим параметрам 0v Рабочая рабочей среды среда С02 Качество информационной модели состояния среды 0v С03 Возможность внешних опасных воздействий 2v Возможность внешних неблагоприятных воздействий 1v С 0v Человек- Н01 Пригодность по физиологическим показателям 0v оператор Н02 Технологическая дисциплинированность 0v1v2v Н0З Качество приема и декодирования информации 0v Н04 Навыки выполнения работы 0v Н05 Качество мотивационной установки 0v Н06 Знание технологии работ 0v Н07 Знание физической сущности процессов в системе 0v Н08 Способность правильно оценивать информацию 0v1v Н09 Качество принятия решения 0v H12 Самообладание в экстремальных ситуациях 0v H13 Обученность действиям в нештатных ситуациях 0v1v H14 Точность корректирующих действий М01 Качество конструкции рабочего места оператора 0v Машина- М02 Степень учета особенностей работоспособности че- 0v оборудова ловека ние М03 Оснащенность источниками опасных и вредных фак- 2v торов М04 Безотказность прочих элементов 0v М05 Безотказность других ответственных элементов 0v М06 Длительность действия опасных и вредных факторов 1v М07 Уровень потенциала опасных и вредных факторов 1v М08 Безотказность приборов и устройств безопасности 0v Технология 0v Т01 Удобство подготовки и выполнения работ 0v Т02 Удобство технического обслуживания и ремонта 1v Т03 Сложность алгоритмов оператора 1v Т04 Возможность появления человека в опасной зоне Т05 Возможность появления других незащищенных эле- 1v ментов в опасной зоне 0v Т06 Надежность технологических средств обеспечения безопасности 3) возникновение происшествий - следствие развития причинной цепи предпосылок, инициаторами и составными частями которой являются ошибочные действия работаю щих, неисправности и отказы технологического оборудования, а также воздействующие на них внешние факторы.

Реализация вышеприведенных принципов заложена в рассматриваемой имитацион ной модели.

В частности, «возмущениями» в модели служат ошибки, отказы и неблагоприятные внешние воздействия, появление которых имитируется стохастическим выбросом в сеть определенной для каждого фактора числовой информации (см. последнюю колонку в табл.П.3.1) с распределениями, зависящими от первоначальных оценок факторов x1, x2,…, xk. Такие «возмущения» в соответствии с логикой сети выстраиваются в причинную цепь предпосылок, которая может, как обрываться (сработала защита, оператор устранил ошибку - умножение на ноль), так и приводить к «модельному» происшествию (достиже ние узлов «несчастный случай», «катастрофа», «поломка», «авария»). Число благоприят ных и неблагоприятных исходов моделирования фиксируется, затем вычисляется частота возникновения происшествия.

Для формализации исходных данных по факторам опасности использована система балльных оценок, опирающаяся на универсальную лингвистическую шкалу («очень низ ко», «низко», «средне», «хорошо»... - всего 11 разрядов-оттенков), что позволяет унифи цировать как качественные, так и количественные исходные данные. Этот подход находит все большее применение при решении вопросов анализа риска.

Экспертная система при оценке факторов опасности позволяет выдавать пользовате лю необходимые разъяснения с опорой на действующие стандарты и нормативные доку менты. Например, для оценки фактора С01 «Комфортность по физико-химическим пара метрам рабочей среды» используется следующий набор правил:

ЕСЛИ Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны = 2,1-4,0 ПДК И Эквивалентный уровень шума на рабочем месте = Превышение ПДУ до 10 дБ И Электрические поля промышленной частоты = < ПДУ (для всего рабочего дня) И Уровень общей вибрации = Допустимо И Параметры световой среды = Вредно (1-я степень) И Показатели микроклимата = Допустимо ТО Комфортность по физико-химическим параметрам рабочей среды = Средняя.

Заключительная лингвистическая оценка фактора С01 «Комфортность по физико химическим параметрам рабочей среды» для конкретного опасного производственного объекта определяется с помощью Р 2.2.755-99 «Гигиенические критерии оценки и класси фикация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производствен ной среды, тяжести и напряженности трудового процесса» и сводной табл.П.3.2.

Таблица П.3. Лингвистическая оценка условий труда Фактические условия труда Оценка условий труда по Р2.2.755- лингвисти- по Р2.2.755- ческая Более 1 фактора 4.0 4.0 Очень, очень низкая 1 фактор 4.0, более 1 фактора 3.4 4.0 Очень низкая 1 фактор 3.4, более 1 фактора 3.3 3.4 Низкая 1 фактор 3.3, более 1 фактора 3.2 3.3 Ниже среднего 1 фактор 3.2, более 2 фактора 3.1 3.2 Средняя 2 фактора 3.1 3.1 Выше среднего 1. фактор 3.1 3.1 Хорошая Более 10 факторов 2.0 2.0 Очень хорошая До 10 факторов 2.0 2.0 Высокая Все факторы 1.0 1.0 Очень высокая Отметим, что не все факторы опасности поддаются подобной однозначной лингвис тической оценке. В табл.П.3.3 представлен пример балльной оценки фактора опасности М07 «Уровень потенциала опасных и вредных факторов» для конкретного опасного про изводственного объекта — изотермического хранилища жидкого аммиака.

Балльные и лингвистические оценки каждой составляющей фактора опасности (см.

табл. П.3.3) выбираются в соответствии с нормативными документами. Например, состав ляющая «Объем запасенного аммиака» оценивается согласно Федеральному закону «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 № 116-ФЗ и табл. П.3.4, в которой приводится балльная и лингвистическая оценка запаса опасных веществ.

После процедур оценки исходных факторов опасности и определения с помощью имитационной модели вероятности возникновения происшествия на опасном производст венном объекте возможна постановка задачи оптимизационного выбора предполагаемого комплекса мер безопасности на рассматриваемом объекте. Исходя из практического опы та, выделяются две возможные цели оптимизации:

А) при фиксированных ресурсах выбрать такой набор мер безопасности, чтобы сни жение величины вероятности возникновения происшествия на опасном производствен ном объекте было максимальным.

В) выбрать такой комплекс мер безопасности, чтобы уменьшить величину вероятно сти возникновения происшествия до допустимого уровня при минимальных затратах.

Таблица П.3. Балльная и лингвистическая оценка по факторам опасности Составляющие Значи- Оценка составляющей фактора мость балльная лингвистическая средневзве опасности М07 (0-1,0) (0-1) шенная Объем запасенного ам- 0,3 9 Чрезвычайно большой 2, миака (8000 т) Класс опасности ам- 0,15 4 Опасный (IV степень) 0, миака Рабочее напряжение 0,1 8 Высокое (380 В) 0, электроустановок Рабочее давление сжа- 0,1 4 Среднее (до 1,5 МПа) 0, тых газов Перепад высот 0,1 7 Очень большой 0, (до 25 м) Механическая энергия 0,1 6 Большая 0, подвижных элементов Взрыво-, пожароопас- 0,15 2 Низкая 0, ность Итого по М07 – Большой 6, =1, Для решения вышеприведенных оптимизационных задач при их высокой вычисли тельной емкости в экспертной системе используются алгоритмы динамического програм мирования.

С помощью базы данных экспертной системы можно скорректировать функцио нальную зависимость Q = f(x1, x2,…, xk), что позволит настраивать и применять имитаци онную модель для различных типов опасных промышленных объектов (емкости с опас ными веществами/ баллоны под давлением/ грузоподъемные машины и т.д.) на различных этапах их жизненного цикла.

Таблица П.3. Балльная и лингвистическая оценка запаса опасных веществ Предельное количество опасных ве- Оценка запаса ществ балльная лингвистическая Отсутствует 0 Отсутствует Менее 0,0003 1 Пренебрежительно малый 0,0003-0,001 2 Очень малый 0,001-0,003 3 Малый 0.003-0,01 4 Ниже среднего 0,01-0,3 5 Средний 0,3-1 6 Выше среднего Большой 1-3 3-10 8 Очень большой 10-30 9 Чрезвычайно большой (огромный) Более 30 10 Катастрофически большой В настоящее время концепция описанной выше экспертной системы реализована в виде программного комплекса «technoHAZARD 2.0» который разработан в рамках феде ральной целевой научно-технической подпрограммы «Безопасность населения и народно хозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катаст роф». Программа работает под управлением операционной системы Windows 9х и имеет доступный интерфейс. Типичный уровень пользователя соответствует примерно уровню инженера по технике безопасности.

Приложение П.4. Оценка риска при декларировании безопасности опасных производственных объектов Научно-технический прогресс и развитие производительных сил общества приводят к всевозрастающему насыщению техносферы рукотворными (техническими) объектами, в которых аккумулированы искусственно созданные энергетические запасы, представляю щие потенциальную опасность для человека и окружающей его среды.

Человек создает технические объекты из утилитарных соображений как устройства, совершающие полезную (для человека) работу. Непременным условием совершения лю бой работы является изменение (уменьшение) потенциала запасенной в техническом объ екте энергии (или подводимой к нему). Диссипация – одно из основных свойств энергии, а энтропия любой закрытой системы, представленной самой себе, согласно второму началу термодинамики, самопроизвольно увеличивается. Созданный технический объект направ ляет этот процесс в определенное русло для совершения помимо диссипации и полезной с точки зрения человека работы. Любое отклонение от такого «искусственного» процесса может привести к самопроизвольному высвобождению накопленной энергии из техниче ского объекта – к аварии. Поэтому любой технический объект, имеющий или использую щий искусственный запас энергии, потенциально опасен. К тому же скорость нарастания численности технических объектов в техносфере сопоставима или больше скорости уве личения их системной надежности.

Для опасных производственных объектов (ОПО) риск R есть мера опасности и чис ленно выражается математическим ожиданием ущерба U при функционировании ОПО:

R = M[U]. (П.4.1) Определим и обозначим также следующие события:

- событие А – авария на ОПО (нерасчетное внезапное высвобождение энергии);

- событие Ci – реализация аварии по i-му сценарию;

- событие BB – причинение ущерба Ui ОПО или сторонним объектам.

i Тогда формулу (П.4.1) можно представить в виде R = M[U] = P(BB ) Ui, (П.4.2) i где P(BB ) – вероятность причинения ущерба Ui ОПО и сторонним объектам.

i Формулу (П.4.2) полезно разбить на два слагаемых – аварийный Rа и штатный риск Rш, т.е.:

R = Rа + Rш = P(BB ).Ui + [P(BB ) 1] Uni, (П.4.3) i n где Uni - размер средних ущербов, причиняемых ОПО и сторонним объектам при штат ном функционировании ОПО от деятельности других экономических субъектов Uтэо и платы за загрязнение окружающей среды Uоос.

Оценка величины Uоос на стадии проектирования проводится с помощью процеду ры оценки воздействия предполагаемой деятельности на окружающую среду (ОВОС), а на стадии эксплуатации – с помощью действующих индивидуальных нормативно разрешительных документов ОПО – томов предельно допустимых выбросов (ПДВ), пре дельно допустимых сбросов (ПДС) и лимитов размещения отходов. Оценка величины Uтэо на стадии проектирования проводится с помощью процедуры ТЭО (технико экономического обоснования намечаемой деятельности), на стадии эксплуатации – с по мощью процедуры аудита финансово-экономического характера.

Оценка величины аварийного риска Rа = P(BB ).Ui как на этапе проектирования, так i и на этапе эксплуатации ОПО проводится в рамках процедуры декларирования промыш ленной безопасности ОПО.

Члены произведения первого слагаемого формулы (П.4.3) отличаются от аналогич ных членов второго слагаемого тем, что величины вероятностей очень малы, а величины ущербов очень высоки.

Условимся далее под термином «риск» или «техногенный риск» понимать риск Rа при нештатном функционировании ОПО.

Для оценки техногенного риска сначала определим событие BB через события А и i Ci:

BB = A Ci. (П.4.4) i I Так как события А и Ci являются совместными, то искомая вероятность события, связанного с причинением ущерба Ui сторонним объектам, определяется как P(BB ) = P(A Ci) = P(A) P(Ci\A). (П.4.5) i I Подставляя выражение (П.4.5) в формулу (П.4.3), получим R = Rа + Rш = P(A).P(Ci\A).Ui + Uooc + Uтэо (П.4.6) или в более сжатом виде для техногенного риска Rа:

Rа = P(A).P(Ci\A).Ui = [P(A)] [P(Ci\A).Ui]. (П.4.7) Первый член [P(A)] произведения (П.4.7) описывает причинные составляющие тех ногенного риска Rа, а второй член - P(Ci\A).Ui - последствия возможной аварии.

Оценка последствий возможных аварий на ОПО, т.е. нахождение в выражении (П.4.7) второго члена, в настоящее время достаточно изучена – существуют многочислен ные методики оценок последствий, которые хорошо зарекомендовали себя на практике. В большинстве своем они базируются на методах анализа «деревьев сценариев развития аварии». На рис.П.4.1 приведен пример одного из таких «деревьев».

Таким образом, анализ последствий возможных аварий привязан к конкретному объ екту и отражает его индивидуальную специфику (место расположения, энергетические за пасы, особенности технологии и т.д.).

Сложнее обстоит дело с оценкой величины вероятности возникновения самой ава рии P(A). Существующие методики оценки величины P(A) сложны, громоздки и трудо емки в основном из-за отсутствия, неточности и неопределенности исходных данных.

СЦЕНАРИЙ 1.

Условная вероятность сценария P(C1|A) = 0, Ущерб U1 = 100 ед.

АВАРИЯ СЦЕНАРИЙ 2.

произошла Условная вероятность сценария Р(С2\А) = 0, P(Ci\A) = 1, Ущерб U2 = 500 ед.

СЦЕНАРИЙ 3.

Условная вероятность сценария Р(С3\А) = 0, Ущерб U3 = 100 ед.

Рис.П.4.1. Дерево исходов аварии.

Поэтому на практике обычно величину P(A) принимают как среднестатистическую по отрасли для данного типа ОПО, что не всегда отражает специфику декларируемого ОПО. К тому же из рассмотрения выпадает целый класс причин возникновения аварий и соответственно становится затруднительным рекомендовать индивидуальные меры безо пасности, направленные на снижение вероятности возникновения аварии для конкретного ОПО, хотя, как показывает практика, меры по снижению вероятности аварии на 2…3 по рядка эффективнее мер, направленных на снижение возможных ущербов по критерию «затраты – результаты».

Наиболее часто при анализе риска ОПО употребляется термин «вероятность (часто та) аварии», который используется с размерностью 1/год. Условимся далее обозначать ве личину, характеризующую повторяемость события-аварии, как (1/год). Величину можно легко вычислить для некоторой отраслевой совокупности действующих объектов, если известна статистика аварий по отрасли за несколько последних лет:

Число аварий = Число объектов Период рассмотрения ()( ) (П.4.8) Оцененная подобным образом среднеотраслевая характеристика отр не отражает индивидуальность конкретного ОПО, а поэтому затруднительно ранжировать ОПО по степени опасности и, следовательно, рекомендовать внедрение конкретных (адресных) мер безопасности на определенных ОПО в первую очередь, т.е. в конечном счете, эффек тивно расходовать и распределять ресурсы на совершенствование безопасности.

Такую же размерность имеет и средняя интенсивность аварий на ОПО, которая ли нейно зависит от средней интенсивности выполняемых на ОПО работ (In). Так как для «идеального» ОПО P(A) = const в силу свойства устойчивости частоты, то = P(A).In. (П.4.9) В качестве временного периода усреднения обычно принимают 1 год.

В качестве случайной величины выбирается момент времени наступления отказа t или интервал времени между двумя последовательными отказами t (оценивается в часах для простых элементов). Имея статистические оценки этих случайных величин, можно вычислить другие важные в теории надежности показатели – безотказность, наработка на отказ и др.

Установив функцию распределения этих случайных величин t или t, можно вы числить вероятность наступления отказа за какой-то промежуток времени.

Известно, что вероятность Pk(t) наступления k событий-отказов для простого эле мента (узла) за интервал времени t выражается законом распределения Пуассона:

(.t)k Pk(t) = exp(- t) (П.4.10) k!

Из (П.4.10) следует, что функция плотности вероятности случайной величины t для простейшего потока событий-отказов имеет вид показательного (экспоненциального) распределения с параметром :

f(t) =.exp(- t), (П.4.11) где трактуется как интенсивность (плотность) потока событий-отказов.

Если предположить, что аналогичное распределение характерно и для ОПО, то об ласть ординат, принимаемых в рассмотрение при анализе риска ОПО, будет находиться очень близко к началу координат.

При условии известной малости величин интенсивности и вероятности аварий Р(А) можно пренебречь видом функции "«плотности вероятности"» f(t) на интересую щем нас участке и принять ее постоянной, т.е. f(t) =. Тогда справедливы следующие соотношения:

Pt(At) = [t = 1 год], (П.4.12) где Pt(At) – это вероятность события At, т.е. наступления аварии в течение года.

Вероятность Pt(At) – безразмерная величина и численно совпадает с интенсивностью аварий на ОПО. Величину интенсивности аварий можно легко оце нить, опираясь на соотношение (П.4.9).

Таким образом, при анализе риска используются понятия «интенсивность» и «веро ятность» аварии, которые в силу редкости событий-аварий численно совпадают, но имеют различные размерности:

- интенсивность аварий (1/год) – плотность потока событий-аварий во времени, прямо пропорциональна интенсивности работ In с коэффициентом пропорциональности, равным Р(А);

- вероятность аварии Р(А) (безразмерная величина) – числовая характеристика уровня опасности конкретного ОПО;

одна из основных составляющих техногенного рис ка.

Величина вероятности события, что «отказ произойдет за определенный период времени» Pt(At), которая широко используется в теории надежности для анализа отказов простых элементов и узлов, неприменима в анализе риска сложных систем (ОПО), так как в этом случае исследователей интересует сам факт аварийного события, и в меньшей сте пени – конкретный момент времени наступления отказов как случайная величина t.

Функция плотности интервалов времени между двумя последовательными авариями f(t) для ОПО может не иметь экспоненциального распределения. Значения Р(А) реально очень малы, а поэтому и математический аппарат случайных величин теории вероятно стей в данном случае малоэффективен.

Одним из возможных решений создавшейся проблемной ситуации является числен ная оценка вероятности P(A) возникновения аварии на ОПО с помощью имитационного моделирования (ИМ) процесса возникновения происшествия в системе «Оператор – Обо рудование – Рабочая среда». Такое моделирование в известной степени является компро миссным решением между неопределенностью исходных данных и точностью получае мых оценок. Кроме того, с помощью ИМ можно оптимизировать применение комплекса мер безопасности, направленных на снижение Р(А), т.е. предупреждения аварий на кон кретном ОПО.

Приложение Таблица П. Физико-химические свойства веществ № Наименование вещества Химическая формула Мол. Плотность Темпера- Давление Темпе- Нижний кон п/п масса при 20оС, тура кипе- насыщен ратура центр. предел г/моль кг/м3 ния, оС ных паров вспыш воспламенения при 20 оС, ки, о мм.рт.ст. С % об. г/м- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. Амилацетат (пентилаце- СН3СОО(СН2)4СН3 130,19 875,0 149 - 43 1,1 69,9х тат) 2. Амилбутират (пентилбу- СН3СН2СН2СОО 158,24 862,9 186,4 - 70 0,8 56,5х тират) (СН2)4СН 3. Амилпропионат (пентил- СН3СН2СОО(СН2)4СН3 144,22 871,4 168,6 2,18 56 0,9 57,9х пропионат) 4. Амилфорамиат (пентил- НСОО(СН2)4СН3 116,16 885,3 130,4 - 30 1,5 77,8х формиат) 5. Амиловый спирт СН3(СН2)4ОН 88,146 814,4 138 2,8 49 1,3 51х (1-пентанол) 6. Анилин C6H5NH2 93,13 1022 184,4 0,3 76 1,3 54х 7. Ацетальдегид (этаноль) CH3CHO 44,05 783 20,2 755 -38 4 8. Ацетон CH3COCH3 58,08 790,8 56,24 175 20 2,5 9. Ацетонитрил CH3CN 41,05 783 81,6 73 2 3 10. Ацетофенон C6H5COCH3 120,2 1026 202,3 0,3 86 1,1 59х 11. Бензол C6H6 78,12 879 80,1 75 -11 1,4 12. Бензинхлорид C6H5CH2Cl 126,59 1100 179,3 0,9 60 1,1 13. Бутилацетат CH3COO(CH2)3CH3 116,16 882,5 126,5 9,99 29 1,4 72,6х 14. Бутилбутират CH3(CH2)2COO(CH2)3 144,22 870,9 166,6 - 54 1,0 64х 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15. Бутиловый спирт CH3(CH2)3OH 74,12 809,8 117,5 5 35 1,8 59,5х (1-бутанол) 16. втор- Бутиловый спирт (2- CH3CH(OH)CH2CH3 74,12 806,5 99,5 13 24 2,2 72,8х бутанол) 17. трет- Бутиловый спирт (CH3)3COH 74,12 788,7 82,4 30 12 2,4 79,4х (2-метил- 2-пропанол) 18. Бутилпропионат CH3CH2COO(CH2)3CH3 130,19 875,4 146 3,5 43 1,1 63,9х 19. Бутилформиат HCOO(CH2)3CH3 102,12 888,5 106,8 21,9 15 1,8 82х 20. Бутилцаллозольв (бутилг- HOCH2CH2O(CH2)3CH3 1183,2 901 171 0,6 61 1,3 ликоль) 21. Н-гексан CH3(CH2)4CH3 86,18 659,35 68,8 120 -20 1,2 46,2 х 22. 2-гексанон CH3(CH2)3COCH2 100,16 817 127,2 2,6 23 1,2 23. Гексилацетат CH3COO(CH2)5CH3 144,22 877,9х 171,5 - 57 0,96 61,8 х 24. Гексилбутират CH3(CH2)2COO(CH2)5CH3 172,27 865 205 - 84 0,68 52,3 х 25. Н-гиксиловый спирт CH3(CH2)5OH 102,18 813,6 155,7 0,4 62 1,14 52 х (1-гексанол) 26. Втор-гексиловый спирт CH3(CH2)3CH(OH)CH3 102,18 815,9 139,9 1,4 50 1,33 60,7 х (2-гексанол) 27. Гексилформиат HCOO(CH2)5CH3 130,19 881,3 155,5 - 48 1,3 75 х 28. Гептан CH3(CH2)5CH3 100,21 683,7 98,4 36 -4 1,1 29. Гептилацетат CH3COO(CH2)6CH3 158,24 875 х 192,4 - 70 0,82 58 х 30. Н-гептиловый спирт CH3(CH2)6OH 116,21 821,9 176,3 0,1 74 0,96 49,8 х 31. Втор-гептиловый спирт CH3(CH2)4CH(OH)CH3 116,21 816,7 160,4 0,3 63 1,08 (2-гептанол) 32. Гидразин H2NNH2 32,05 1008,3 113,5 16 38 4,7 33. Декан CH3(CH2)8CH3 142,29 730 173,8 0,9 47 0,76 48,3 х 34. Дециловый спирт CH3(CH2)9OH 158,28 829,7 231 - 110 0,66 46,6 х (1-деканол) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 35. Диацетоновый спирт CH3COCH2COH(CH3)2 116,16 933 164 0,9 57 1,2 64 х (4-гидрокси-4-метил- 2-пентанон) 36. Дибутиловый эфир CH3(CH2)3O(CH2)CH 130,23 769 141 4,4 25 0,9 52 х 37. N,N – Диметиланилин C6H5N(CH3)2 121,18 956,3 194,2 0,5 63 1,2 38. 1.1. – Диметилгидразин (CH3)2NNH2 60,11 791,4 63 122 -18 2,4 39. Диметилсульфид (CH3)2S 62,13 844,9 37,3 400 -25 3,5 97 х 40. N, N – Диметилформамид HCON(CH3)2 73,09 944,5 153 3 58 2,3 75 х 41. 1,4 - Диоксан C4H8O2 88,10 1033,7 101,32 31 11 2 42. Дефинил (бифенил) C6H5C6H5 154,21 1180 255,9 0,005 113 0,7 43. Дифениловый эфир C6H5OC6H5 170,21 1148 257,9 0,06 115 0,8 44. 1, 2 - Дихлорбензол C6H4Cl2 147,01 1304,8 179,2 1 66 2,2 45. 1,1 - Дихлорэтан CH3CHCl2 98,97 1175,7 57,3 183 -10 5,6 46. 1,2 - Дихлорэтан ClCH2CH2Cl 98,97 1257 84,1 65 13 6,2 47. Диэтиловый эфир CH3CH2OCH2CH3 74,12 713,5 34,5 440 -41 1,9 62,8 х 48. Додекан CH3(CH2)10CH3 170,34 748,8 216 0,06 77 0,6 49. Изоамиловый спирт (CH3)2CH(CH2)2OH 88,15 809 130 2,3 43 1,4 55 х 50. Изобутилацетат CH3COOCH2CH(CH3)2 116,16 871,2 117 12,8 22 1,45 75 х 51. Изобутилбензол C6H5CH2CH(CH3)2 134 867 172,8 1,3 55 0,8 52. Изобуттиловый спирт (CH3)2CHCH2OH 74,12 802 107,9 9 28 1,8 60 х (2-метил-1-пропанол) 53. Изхопентан (CH3)2CHCH2CH3 72,15 625 27,8 572 -52 1,36 44 х 54. Изопрен CH2CHC(CH3)CH2 68,12 680,6 34,3 480 -48 1,4 42 х (2-метил-1,3-бутадиен) 55. Изопропенилбензол C6H5C(CH3)CH2 118,18 914 164 2,8 58 0,9 (-метилстирол) 56. Изопропиламин CH3CH(NH2)CH3 59,11 691 33 478 -49 1,6 42 х 57. Изопропилацетат CH3COOCH(CH3)2 102,13 873 89 46 4 2,02 58. О-крезол C6H4CH3OH 106,14 1045,5 191 0,2 81 1,3 59. Мезитилоксид CH3COCHC(CH3)2 98,15 1447,5 128,9 7 31 1,6 71 х 1 2 3 4 5 6 7 8 9 60. Метилацетат CH3COOCH3 74,08 924,4 56,9 165 -15 4 132 х 61. 2-метил-2-бутанол (CH3)2O(OH)CH2CH3 88,15 805,9 102,3 11,7 24 2,0 78,7 х (трет-амиловый спирт) 62. Метилгликоль (метилцел- CH3OCH2CH2OH 76,10 966 124 6,19 38 2,5 лозольв) 63. Метилметакрилат CH2C(CH3)CO2CH3 100,12 946 100,3 30 10 2,1 64. Метиловый спирт (мета- CH3OH 32,04 792,8 64,5 95 6 6,9 98,7 х нол) 65. 2-Метил-4-пентанол CH3COCH2CH(CH3)2 100,16 801 117 5 14 1,2 66. 2-Метилпиридин C5H4NCH3 93,13 940 129 8 27 1,4 58 х (-николин) 67. 2-Метил-1-пропен (изобу- CH2C(CH3)2 56,11 2,5 -7 - - 1,8 45 х тилен) 68. Метилпропионат CH3CH2CO2CH3 88,12 915 79,8 67 -2 2,4 69. Метилформиат HCO2CH3 60,05 974 31,5 480 -22 5,5 147 х 70. Метилциклогексан C6H11CH3 98,19 773,4 101 36 -4 1,1 71. Муравьиная кислота HCO2H 46,03 1220 100,7 32 55 18 72. Нафталин C10H8 128,17 976 218 0,054 80 0,9 73. Никельтетракарбонил N(CO)4 170,74 1362 42,5 320 -20 2 74. Нитробензол C6H5NO2 123,12 1204 210,8 0,15 88 1,8 75. Нитрометан CH3NO2 61,04 1138,5 101,15 27 36 7,1 76. Нонан C9H20 128,26 717,6 150,8 3 31 0,8 45,8 х 77. Нонилацетат CH3CO2(CH2)8CH3 186,3 865,7 228 - 100 0,67 56 х 78. Нониловый спирт CH3(CH2)8OH 144,26 826 213,5 0,05 96 0,73 47 х (1-нонанол) 79. Октан C8H16 114,23 702,5 125,6 10 12 0,9 45,8 х 80. Октилацетат CH3CO2(CH2)CH 172,3 868 210 - 82 0,75 57,5 х 81. Октиловый спирт CH3(CH2)7OH 130,22 822 195 0,17 86 0,85 49,4 х 82. Пентан C5H12 72,15 626 36,15 430 -45 1,4 83. 2-пентанол (вторамило- CH3(CH2)2CH(OH)CH3 88,146 805,3 119,9 4 36 1,5 59 х вый спирт) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 84. 2-пентанон CH3(CH2)2COCH3 86,13 809 102 11 6 1,5 85. 2-Пропенол (алливовый CH2CHCH2OH 58,08 854 96,9 18 21 2,5 спирт) 86. Пропиловый спирт CH3(CH2)2OH 60,09 801 97,8 14 23 2,3 61 x 87. Пропиламин CH3(CH2)2NH2 59,11 717 47,8 245 -20 2 88. Пропилацетат CH3CO2(CH2)2CH3 102,13 887 101,6 25 15 1,8 82 x 89. Пропилпропионат CH3CH2CO2(CH2)2CH3 116,16 882 122 11 28 1,4 72 x 90. Стирол C6H5CHCH2 104,15 907,13 145,8 5,5 32 1,1 91. Тетралин C10H12 132,20 970 206,5 0,3 77 0,8 92. Тиофен C4H4S 84,14 1064,4 84 60 -8 1,5 93. Толуол C6H5CH3 92,14 866,9 110,8 22 6 1,2 94. Хлорбензол C6H5Cl 112,56 1106,6 132 8,8 28 1,4 70 x 95. 2-Хлоэтанол CH2OHCH2Cl 80,51 4202 128 5,5 55 5 96. Циклогексанол C6H10O 98,15 946,6 156 3,5 43 1,3 97. Этилакрилат CH2CHCO2CH2CH3 100,12 923 99,8 29 9 1,7 98. Этилацетат CH3CO2CH2CH3 88,10 901 77 70 -2 2,35 92 x 99. Этилбензол C6H5CH2CH3 106,17 867 136 7 24 1,03 100. Этиловый спирт CH3CH2OH 46,07 785 78,5 42 12 3,6 74x Примечания к приложению 5:

1. Значения Снкпв (г/м3) помеченные (*), пересчитаны из Снкпв(% об.).

2. Данные таблицы получены по материалам МГСУ.

3. Величины, приведенные в колонке 7, привести к кПа.

Приложение Таблица П. Экспериментальные скорости испарения некоторых ЛВЖ, кг/час м № Наименование Температура, оС Скорость испарения при скорости дви п./п. ЛВЖ жения воздуха, м/с 0 0,2 0,5 1, 1. Ацетон 35 1,188 2,952 3,816 6, 25 0,709 2,556 3,420 5, 15 0,588 2,106 2,736 4, 2. Бензин Б-70 35 - 1,85 2,4 3, 25 1,5 2,0 3, 3. Бензол 35 0,612 1,494 2,088 2, 25 0,421 1,159 1,771 2, 15 0,270 0,907 1,325 2, 4. Гексан 35 1,98 2,646 3,96 6, 25 1,318 2,203 3,528 5, 15 1,058 1,98 2,988 4, 5. Ксилол 25 0,189 0,342 0, 6. Сольвент нефтя- 35 0,48 0,65 0, ной 25 0,325 0,42 0, 7. Спирто- 35 0,75 1,7 2, толуоловая смесь 25 0,67 1,6 2, (1:1) 8. Толуол 35 0,277 0,454 0,742 1, 25 0,155 0,371 0,648 1, 9. Уайт спирит 35 0,268 0,4 0, 25 0,2 0,255 - 10. Циклогексан 30 0,583 1,404 2,124 3, 20 0,403 1,286 2,088 2, 15 0,292 1,058 1,602 2, Примечания к приложению 6:

1. Цифры, приведенные в таблице, получены по экспериментальным данным МГСУ.

2. Данные таблицы согласуются с расчетными в пределах ± 10-12%.

Приложение Таблица П. Максимально безопасное избыточное давление в помещении при взрыве для различных строительных конструкций № Максимально безопас п/п Наименование строительных конструкций ное давление в поме щении, кПа Остекление:

1 С шипами более 1х1 м 2-3, 2 То же менее, 1х1 м 3,5- Перегородки, кровли:

3 Деревянных каркасных зданий 4 Кирпичных зданий 5 Железобетонных каркасных зданий Перекрытия:

6 Деревянных каркасных зданий 7 Промышленных кирпичных зданий 8 Промышленных знаний со стальным и железобетон- ным каркасом 9 Зданий с массивными стенами Стены:

10 Шлакоблочных зданий 11 Кирпичных зданий со стенами в 1,5 кирпича 12 Деревянных каркасных зданий 13 Зданий с массивными стенами Фундаменты:

14 С замоноличенными стойками (колоннами каркасов) 15 Ленточные, жилых домов Примечания к прил.7:

1. При практических расчетах можно пользоваться паспортом предприятия.

2. Данные получены по материалам МГСУ.

Приложение Таблица П. Степень разрушения коммунально-энергетических и технологических сетей [5] Здания и Избыточное давление ударной волны, кПа сооружения 1000…200 200…100 100…50 50…30 30…20 20… 1 2 3 4 5 6 Жилые, производствен- а б в г д ные и общественные антисейсмические кон струкции Промышленные с ме- а б в в, г таллическим или желе зобетонным каркасом Малоэтажные камен- а б в г, д ные Многоэтажные жилые а б, в г, д дома с несущими ка менными стенами Деревянные а а, б Сооружения и сети коммунально энергетического хозяй ства и связи:

Электростанции а, б в г Здания фидерных и в г г, д а, б трансформаторных подстанций распреде лительных устройств Подземные резервуары в г д а, б Частично заглубленные в г д а, б резервуары Смотровые колодцы и в, г г, д камеры переключения на сетях Стальные водоводы и в, д трубопроводы разного назначения диаметром до 500 мм Разводящие трубопро- д в, г воды (чугунные, асбо цементные и др.) Наземные б, в в, г г д а, б трубопроводы 1 2 3 4 5 6 Обсадные трубы б, г г д скважин Насосное оборудование а г д в, б скважин Водонапорные башни в г а, б б, в Воздушные линии а б в г г, д электропередач Воздушные линии б в г, д а, б связи Кабельные подземные д б, г линии Антенные устройства а б в г Металлические мосты пролетом до: г д б, в а, б 45 м в г, д а, в 100…150 м Железобетонные мосты пролетом до: д а, в в, г 10 м г, д а, б в 20…25 м Деревянные мосты а г г, д б, в Железнодорожные пути г д а, в Автомобильные дороги в, г с твердым покрытием Метрополитен мелкого в д а, б заложения Машины и оборудова- а в г д ние: металлообрабаты вающие станки Грузовые автомобили а б г, д в, г Условные обозначения: а – полные разрушения;

б – сильные разрушения;

в – сред ние разрушения;

г – слабые разрушения;

д – повреждения.

ЛИТЕРАТУРА 1. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объ ектов» от 21.07.97 г., № 116-ФЗ.

2. ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования.

3. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

4. Хенли Э.Дж., Кумамото Х. Надежность технических систем и оценка риска. - М.: Ма шиностроение, 1984.

5. Безопасность жизнедеятельности./Под ред. С.В.Белова. 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1999.

6. Проников А.С. Надежность машин. - М.: Машиностроение, 1978.

7. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и произ водств (Охрана труда). /П.П.Кукин, и др. - М.: Высш. шк., 1999.

8. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник. /Под ред.

С.В.Белова. - М.: Машиностроение, 1989.

9. Синицын А.П. Расчет конструкций на основе теории риска. М.: Стройиздат, 1985.

10. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. - М.: Машиностроение, 1990.

11. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. Общий курс. В 2-х т. – М.: Высшая школа, 1996.

12. Экология. Учебное пособие. – М.: Знание, 1997.

13. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология: Природа – Человек – Техника. – М.: ЮНИТИ, 2001.

14. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность./Под ред. А.Н.Баратова.- М.: Химия, 1987.

15. Баратов А.Н., Пчелинцев В.А. Пожарная безопасность. - М.: Изд-во АСВ, 1997.

16. Инженерная психология. /Под ред. Б.Ф.Ломова. - М.: Высш. шк., 1986.

17. Временный порядок разработки декларации безопасности промышленного объекта РФ. М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 1995.

18. Онищенко В.Я. Классификация и сравнительная оценка факторов риска.//Безопасность труда в промышленности. 1995, №7, с.23-27.

19. Мартынюк В.Ф. и др. Анализ риска и его нормативное обеспечение..//Безопасность труда в промышленности. 1995, №11, с.55-62.

20. Правила устройства электроустановок. 6-е изд. - М.: Главгосэнергонадзор России, 1998.

21. НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и по жарной опасности.

22. НПБ 107-97. Определение категорий наружных установок по пожарной опасности.

23. ПБ 09-170-97. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химиче ских, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. - М.: ПИО ОБТ, 1999.

24. Бесчастнов М.В., Шаталов А.А., Ройзин И.А. Оценка уровня взрывоопасности пыле образующих технологических объектов.//Безопасность труда в промышленности. 1990, №8, с.39-43.

25. РД 03-418-01. Методические указания по проведению анализа риска опасных произ водственных объектов.

26. СНиП 21-01-97.Строительные нормы и правила. Пожарная безопасность зданий и со оружений.

27. Роздин И.А., Хабарова Е.И. Оценка риска аварий на предприятиях по хранению свет лых нефтепродуктов методом построения деревьев опасности. //Безопасность труда в промышленности. 2000, №10, с.20-23.

28. Иванов Б.С., Богомолов Д.Ю. Оценка риска на промышленном предприятии. // Безо пасность труда в промышленности. 1999, №9, с.40-42.

29. СП 12-132-99. Безопасность труда в строительстве. Макеты стандартов предприятий по безопасности труда для организаций строительства, промышленности строительных материалов и жилищно-коммунального хозяйства.

30. Иванов Е.А., Тарасьев Ю.И., Шпер В.Л. О номенклатуре показателей риска для реше ния задач нормирования и оценки безопасности промышленной трубопроводной арма туры. //Безопасность труда в промышленности. 2000, №10, с.38-40.

31. Гражданкин А.И., Белов П.Г. Экспертная система оценки техногенного риска опасных производственных объектов. //Безопасность труда в промышленности. 2000, №11, с.6 10.

32. Акимов В.А., Радаев Н.Н. Методический аппарат исследования природного и техно генного рисков. //Безопасность жизнедеятельности, 2001, №2, с. 34-38.

33. Гражданкин А.И., Федоров А.А. К вопросу об оценке риска при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов. // Безопасность жизнедеятельности, 2001, №4, с.2-6.

34. Авдотьин В.П. Экономическая безопасность в техногенной и природной сфере в усло виях чрезвычайных ситуаций. //Экспресс-информация «Промышленные и сельскохо зяйственные комплексы, здания и сооружения», 2001, выпуск 1, с.1-15.

35. Иванов Е.А., Тарасьев Ю.И., Шпер В.Л. Проблема нормирования и оценки безопасно сти промышленной трцубопроводной араматуры. Методы оценки риска.

//Безопасность труда в промышленности. 2001, № 9, с.34-39.

36. Собурь С.В. Пожарная безопасность предприятия. Курс пожарно-технического мини мума: Справочник. – М.: Спецтехника, 2001.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.