CC BY
13УДК 614.8: 69.059.25 DOI 10.25257/FE.2019.4.62-68
ДЕНИСОВ Алексей Николаевич Доктор технических наук, профессор Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: dan_aleks@mail.ru
ШЕРЕМЕТЬЕВ Сергей Николаевич Управление по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и пожарной безопасности Архангельского целлюлозно-бумажного комбината, Новодвинск, Россия E-mail: sheremetev.sergey@appm.ru
АЛГОРИТМ УСТАНОВКИ БАНДАЖА В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ЁМКОСТИ С ОПАСНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ
На основе статистического анализа пожаров на химически опасных объектах создана графическая интерпретация 29 факторов, влияющих на поддержку принятия управленческого решения при тушении пожаров на химических предприятиях. Предложен алгоритм эффективной и безопасной установки специального бандажа на горизонтальные ёмкости с опасными химическими веществами. Использование алгоритма позволит повысить безопасность работ и сократить время установки бандажа на 25 %, что ускорит ликвидацию аварии.
Ключевые слова: химически опасный объект, авария, утечка, резервуар, бандаж, управление, алгоритм.
Объекты химической промышленности требуют особого внимания, так как аварии на химических производствах характеризуются внезапностью и быстротой распространения поражающих факторов. Аварийные ситуации с выбросом (угрозой выброса) опасных химических веществ возможны в процессе их производства, транспортировки, хранения и переработки. В таких случаях возникает вероятность массового поражения здоровья людей, нанесения значительного вреда экологии вблизи места возникновения чрезвычайной ситуации. Очевидно, что аварийно-спасательные работы на данных объектах должны быть проведены в кратчайшие сроки.
Количество аварий, переходящих в пожары или сопровождающихся ими, ежегодно регистрируемое на химических предприятиях, остаётся высоким и не опускается ниже 68 пожаров в год [1, 2].
В связи со сложностью аварий на химически опасных объектах (ХОО) и необходимостью крайне оперативного реагирования на подобные аварии, важно оценить эффективность деятельности пожар-но-спасательных подразделений (ПСП) и найти способы её повышения.
В настоящее время для оценки эффективности деятельности ПСП, как правило, используются статистические показатели [3, 4]. С помощью метода многомерного анализа статистических данных [5] оценим деятельность ПСП при тушении пожаров на ХОО.
Как отмечено в [3, 4], основные задачи ПСП -снижение гибели и травматизма людей, а также уменьшение материального ущерба, причиняемого
пожарами, в связи с чем целесообразно выявить основные взаимосвязи факторов, влияющих на эти показатели, и их связи с показателями оперативного реагирования.
Для многомерного статистического анализа пожаров на ХОО рассмотрим взаимное влияние 29 факторов, выбранных из карточки учёта пожара [3, 4] (табл. 1).
Графическую интерпретацию влияния рассматриваемых факторов представим в виде ориентированных графов (рис. 1, 2). На графе, изображённом на рисунке 1, отражены направления влияний факторов, при которых изменение влияющего фактора в любую сторону приводит к пропорциональному изменению зависимого фактора в ту же сторону. Некоторые связи могут опосредованно определяться влиянием третьего показателя и быть только статистическими, но не причинно-следственными. К примеру, можно увидеть, что количество пожарно-спасательных отделений связано с количеством травмированных на пожаре людей, а к числу причин травмирования людей на пожаре относятся первоначальное состояние травмированного, состояние объекта и другие факторы. Обратные связи (рис. 2) иллюстрируют случаи, когда увеличение влияющего фактора приводит к пропорциональному уменьшению зависимого [3, 4].
Анализ графов (рис. 1, 2) позволяет сделать некоторые организационные и управленческие выводы. Например, продолжительность свободного горения (Ф7) влияет на рост площади пожара (коэффициент корреляции положительный (г = 0,045)) и не влияет
62
© Денисов А. Н., Шереметьев С. Н., 2019
Таблица 1
Факторы, влияющие на поддержку принятия управленческого решения при тушении пожаров
Номер фактора Наименование
Ф1 Дата возникновения пожара, год
Ф2 Код субъекта Российской Федерации
Ф3 Код района субъекта Российской Федерации
Ф4 Дата возникновения пожара, месяц
Ф5 Тип пожара (пожар/загорание)
Ф6 Объект пожара
Ф7 Продолжительность свободного горения
Ф8 Время следования первого ПСП к месту вызова, мин
Ф Ф9 Время локализации пожара, мин
Ф,0 Время ликвидации пожара, мин
Ф„ Количество погибших на пожаре, чел.
Ф.2 Причины гибели, код
Ф Условия гибели, код
Ф14 Количество травмированных на пожаре, чел.
Ф.5 Площадь пожара, м2
Ф16 Количество пожарных автомобилей, привлекаемых на пожар, ед.
Ф 17 Ущерб от пожара, руб.
Ф18 Расстояние от ближайшей пожарно-спасательной части до места пожара, км
Ф19 Общее количество пожарных стволов, подаваемых на тушение пожара, ед.
Ф20 Создание оперативного штаба на месте пожара, код
Ф 21 Использование СИЗОД, код
Ф 22 Этажность здания, где произошел пожар, ед.
Ф 23 Этаж пожара, ед.
Ф24 Степень огнестойкости, ед.
Ф25 Первый РТП, код
Ф 26 Наиболее старший по должности РТП, код
Ф -Ф 27 29 Условия, повлиявшие на развитие пожара до крупных размеров
Рисунок 1. Прямые связи между факторами, влияющими на поддержку принятия управленческого решения при тушении пожаров на химических предприятиях
Рисунок 2. Обратные связи между факторами, влияющими на поддержку принятия управленческого решения при тушении пожаров на химических предприятиях
на необходимость создания нештатного органа управления боевыми действиями по тушению пожаров на месте пожара (г = -0,146). Наличие оперативного штаба на месте пожара (Ф20) влияет на количество привлекаемых пожарных автомобилей к тушению пожара (г = 0,541) и количество поданных на тушение пожара пожарных стволов (Ф19) (г = 0,505), и в меньшей мере (г = 0,041) - на время ликвидации пожара (Ф10). Травмирование и гибель людей на пожаре зависит, в первую очередь, от количества поданных пожарных стволов (Ф19) (г = 0,205) и типа объекта пожара (Ф6) (г = 0,132). Данные результаты характерны для пожаров на сложных в пожарно-тактическом отношении объектах, к которым относятся ХОО.
Тушение пожаров и ликвидация аварий на химически опасных объектах имеют свои особенности [6]. У руководителя тушения пожара существует множество вариантов распределения сил и средств и выбора для реализации оперативных задач для них. Не все они равноценны, поэтому из этого множества необходимо выбрать рациональный в некотором смысле вариант [7]. Нормативно обоснованный выбор такого варианта позволит предотвратить гибель, травматизм и снизить ущерб от пожара (аварии).
Аварии на ХОО происходят, как правило, по причине плохого технического состояния средств хранения и технологического оборудования, вызываемого несвоевременным проведением профилактических ремонтов, а также вследствие нарушения правил эксплуатации и низкой технической культуры обслуживающего персонала.
Способы хранения и транспортировки химически опасных веществ выбираются в зависимости от их физико-химических свойств (возможности уменьшить объём хранимого вещества и температуры кипения). Наиболее распространённые способы хранения: под давлением в жидком или газообразном виде; в жидком виде при нормальных условиях.
Аварии химически опасных веществ при транспортировке сопряжены с более высокой степенью опасности по сравнению с условиями при хранении и производстве. Основными причинами аварий являются: опрокидывание с нарушением герметизации; трещины в сварных швах; разрыв оболочки, приводящий в том числе к истечению химически опасных веществ.
Прибывая на аварию, ПСП предпринимают меры для устранения течи. Самые распространённые способы - заделка трещин и сквозных отверстий при помощи клеевых растворов (герметиков), использование продуктостойких накладок и вставок, специальных стяжных болтов с шайбами и гайками, а также введение в продукт отрубей, которые притягиваются к отверстию потоком жидкости и удерживаются там давлением [8-10]. Имитационный и аналитический анализ совокупности операций по выполнению этих действий, а также последовательности их выполнения, выявил их большую трудоёмкость, усложняющую действия ПСП, и, как следствие, увеличивающую время устранения течи.
Предлагаемый алгоритм безопасной установки бандажа на горизонтальной ёмкости (табл. 2)
Таблица 2
о
Алгоритм действия подразделения при установке бандажа на горизонтальный резервуар
Процедура установки бандажа
Обнаружение аварийной технологической установки, разведка, передача данных
1. Останавливает отделение на безопасном расстоянии.
2. Проводит разведку на месте аварии совместно с № 1. Определяет:
- место, размер (масштаб) повреждения резервуара, объём пролива АХОВ (по возможности);
- достаточность сил и средств для работы.
3. Передаёт информацию на ГСБ, минимальное давление в ДА отделения
Установка
1. Указывает на место течи, даёт команду на установку бандажа.
2. Подготавливает бандаж, насос, ремни без замков.
3. Передаёт бандаж №1, отцепляет верхние ремни от присоединительного узла (ПУ) и прикрепляет их к бандажу.
4. Берёт выложенные ремни, идущие под ёмкостью, прицепляет к подушке и перекидывает их под ёмкостью.
4. Находясь со стороны течи, контролирует правильность установки подушки, а при необходимости помогает держать её.
5. Перед затяжкой ремней проверяет положение подушки относительно течи (перекрытие).
Уплотнение (ликвидация)течи
1. Проверяет правильность установки подушки (полное перекрытие течи), положение ремней.
2. Даёт команду № 2 и 3 на затяжку ремней.
3. Проверяет натяжение ремней и положение подушки.
4. Даёт команду № 1 на накачивание подушки.
5. Проверяет отсутствие подтеканий, герметизацию течи.
6. Отбирает пробы воздуха на месте аварии.
Сбор и возвращение на газоспасательную базу (ГСБ)
1. Докладывает на ГСБ об устранении течи (рис. 6).
2. Даёт команду на сбор оборудования, собирает оснащение (кроме щупа).
3. Докладывает на ГСБ о возвращении отделения, идет замыкающим.
1. Совместно с КО проводит разведку на месте аварии.
1. Берёт ПУ (рис. 3) и перебрасывает его, после команды КО вытаскивает обратно с прикреплёнными к нему верхними ремнями совместно с № 2 и № 3.
2. Берет у КО подушку и прокладку бандажа.
3. Удерживая вручную, устанавливает подушку с прокладкой на место течи, выбирая оптимальное положение для ее перекрытия (рис. 4).
1. Удерживает подушку с прокладкой на месте утечки, корректирует положение (при необходимости).
2. После затяжки ремней подсоединяет насос и по команде КО накачивает подушку (рис. 5).
3. По команде КО при герметизации течи отсоединяет насос и укладывает в сумку.
1. Берёт лестницу-палку и сумку от бандажа с оставшимся оборудованием.
2. Следует между № 2 и КО.
ыА
1. Останавливается на безопасном расстоянии от резервуара.
2. Готовит с № 3 бандаж к установке.
1. Берёт ремни, идущие сверху ёмкости (при необходимости регулирует их длину и т. п. с № 3), цепляет ремни к ПУ с противоположной стороны ёмкости).
2. Принимает ремни под ёмкостью у КО.
3. Закрепляет ремни в замок и производит натяжку по команде КО вручную через машинку.
1. По команде КО вместе с № 3 производит затяжку ремней бандажа машинками, при необходимости подтягивает.
1. Собирает оснащение.
2. Следует между № 3 и № 2
СП
1. Останавливается на безопасном расстоянии от резервуара.
2. Готовит с № 2 бандаж к установке (выкладывают из сумки); берёт ЛП (при необходимости).
1. При необходимости регулируют длину ремней и т. п. с № 2.
2. Принимает ремни под ёмкостью у КО.
3. Закрепляет ремни в замок и производит натяжку по команде КО вручную через машинку.
4. Докладывает КО о готовности к затяжке ремней.
1. По команде КО вместе с № 2 производит затяжку ремней бандажа машинками, при необходимости подтягивает.
1. Собирает оснащение и щуп.
2. Следуя направляющим, выводит звено на ГСБ через пункт дегазации.
обеспечивает эффективность проводимых работ по устранению течи:
- повышается безопасность и оперативность работ (исключаются действия личного состава на высоте, сокращается время воздействия на людей опасных веществ; снижается трудоёмкость работ в связи с упрощением выполняемых операций);
- сокращается время ликвидации течи за счёт ускорения процесса установки надувной подушки;
- снижается время воздействия опасных химических веществ на окружающую среду.
Формализации предлагаемого алгоритма действия подразделения при установке бандажа на горизонтальный резервуар предшествовали многолетние
испытания и применение в разное время года, суток, температуры окружающей среды.
Сравнительный хронометраж установки бандажа с применением надувной подушки общепринятым способом и с помощью предлагаемого алгоритма показал, что продолжительность устранения течи в первом случае составила 15-20 минут, а по представленному алгоритму 3-5 минут. Использование присоединительного узла практически исключает
перепутывание ремней, невозможность сдёргивания удерживаемой надувной подушки повышает безопасность работы. Алгоритм безопасной установки бандажа позволит оперативно и качественно провести аварийно-спасательные работы на месте аварии.
В качестве вывода авторы указывают на необходимость детальной отработки вопросов управления и взаимодействия между всеми участниками ликвидации последствий ЧС.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пожары и пожарная безопасность в 2016 году. Статистический сборник / под общ. ред. Д. М. Гордиенко. М.: ВНИИПО МЧС России. 2017. 124 с.
2. Пожары и пожарная безопасность в 2017 году. Статистический сборник / под общ. ред. Д. М. Гордиенко. М.: ВНИИПО МЧС России. 2018. 137 с.
3. Власов К. С., Денисов А. Н, Зыков В. В. Многомерный анализ показателей оперативной деятельности пожарных подразделений // Пожарная безопасность. 2013. № 4. С. 80-86.
4. Денисов А. Н., Власов К. С. Методика анализа показателей оперативного реагирования пожарно-спасательных подразделений [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности. 2016. Вып. 3 (67). Режим доступа: http://academygps.ucoz.ru/ «Ь/2016-3/2016-3.Мш1 (дата обращения 08.11.2019)
5. Терещенко О. В., Курилович Н. В., Князева Е. И. Многомерный статистический анализ данных в социальных науках. Учеб. пособие. Минск.: БГУ. 2012. 239 с.
6. Власов К. С., Данилов М. М. Контроль передвижений пожарно-спасательных подразделений в зданиях на основе технологий ГЛОНАСС // Сборник статей по материалам VIII Всероссий-
ской научно-практической конференции «Пожарная безопасность: проблемы и перспективы». Воронеж: Воронежский институт ГПС МЧС России. 2018. С. 118-121.
7. Опарин И. Д., Яшин А. А, Филиппов А. В. Ранжирование городских территорий как инструмент оценки комплексного ущерба от пожаров // Экономика и предпринимательство. 2018. № 1 (Т. 90). С. 238-245.
8. Сучков В. П. Пожарная безопасность при хранении легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на промышленных предприятиях. М.: Стройиздат, 1985. 96 с.
9. Железнов А. А. Поддержка принятия решений при ЧС с выбросом (выливом) ОХВ // Технологии гражданской безопасности. 2007. Т. 4, № 3 (15). С. 67-69.
10. Хорватх Г., Кути Р. Задачи руководителя аварийно-спасательных работ по ликвидации аварий при перевозке опасных веществ автотранспортом // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2017. № 1. С. 30-34. 001: 10.25257/ РБ.2017.1.30-34
Материал поступил в редакцию 30 июля 2019 года.
Alexei DENISOV
Grand Doctor in Engineering, Professor
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia
E-mail: dan_aleks@mail.ru
Sergei SHEREMETIEV
Department for Civil Defence, Emergencies and Fire Safety of the Arkhangelsk Self-contained Paper Mill, Novodvinsk, Russia E-mail: sheremetev.sergey@appm.ru
BANDAGE FITTING ALGORITHM IN A HORIZONTAL TANK WITH HAZARDOUS CHEMICALS
ABSTRACT
Purpose. Accidents at chemical plants are characterized by suddenness and speed of damaging factors spread. Emergency situations with release (threat of release) of hazardous chemicals may occur in the process of their production, transportation, storage and processing.
Due to the complexity of accidents at chemically hazardous facilities and need for an extremely operative response to such accidents, it is important to evaluate the effectiveness of fire and rescue units and find ways to improve it.
Methods. Based on the statistical analysis of fires at chemically hazardous facilities a graphical interpretation of 29 factors affecting the support of managerial decision-making when fire-fighting at chemical plants has been created.
Findings. The proposed algorithm for safe bandage fitting on a horizontal container provides effectiveness of the works to eliminate leaks:
- safety and efficiency of work is increased (actions of personnel at height are excluded, time of human exposure to hazardous substances is reduced; the work complexity is reduced due to the operations simplification);
- leak elimination time is reduced due to the acceleration of the air bag fitting process;
- time of environmental impact of hazardous chemicals is reduced.
Research application field. The algorithm for effective and safe fitting a special bandage on horizontal containers with hazardous chemicals is proposed. Using the algorithm will allow improving safety of the works and reducing time of bandage fitting by 25%, that will accelerate accident elimination.
Conclusions. The comparative time-study of bandage fitting with usage of an air bag in the conventional way and with the help of the proposed algorithm showed that duration of leak elimination in the first case was15-20 minutes, and according to the presented algorithm it was-5 minutes. Usage of the connecting unit virtually eliminates belts entanglement, inability to pull off the retained air bag increases safety of the work. The algorithm for the safe bandage fitting will allow carring out emergency rescue operations at the scene of the accident quickly and efficiently.
Key words: chemically hazardous facility, accident, leak, container, bandage, management, algorithm.
REFERENCES
1. Fires and fire safety in 2016. Statistical collections. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2017. 124 p. (in Russ).
2. Fires and fire safety in 2016. Statistical collections. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2018. 137 p.
3. Vlasov K.S., Denisov A.N., Zykov V.V. Multidimensional indices analysis of rapid reaction of fire divisions. Pozharnaya bezopasnost, 2013, no. 4, pp. 80-86. (in Russ).
4. Vlasov K.S., Denisov A.N. Technique of analysis of indicators of operational response of fire and rescue units. Tekhnologii tekhnosfernoibezopasnosti. 2016, no. 3 (67), pp. 207-2013, available at: http://academygps.ucoz.ru/ttb/2016-3/2016-3.html (accessed November 08, 2019) (in Russ.).
5. Tereshchenko O.V., Kurilovich N.V., Knyazeva E.I. Mnogomernyy statisticheskiy analiz dannykh v sotsialnykh naukakh [The multidimensional statistical analysis of data in social sciences]. Minsk, BGU Publ., 2012. 239 p.
6. Vlasov K.S., Danilov M.M. Control of movement of fire and rescue units in buildings based on glonass technologies. Sb. statey po materialam VIII Vserossiyskoy nauch.-prakt. konf. "Pozharnaya
bezopasnost: problemy i perspektivy" [Proceeding of the materials of the 7th All-Russian sci. and pract. conf. "Fire safety: problems and prospects"]. Voronezh, Voronezh Institute of State Fire Service of EMERCOM of Russia Publ., 2018, pp. 118-121 (in Russ.).
7. Oparin I.D., Yashin A.A., Filippov A.V. Ranking of urban areas as a tool for the assessment of comprehensive damage from fires. Ekonomika i predprinimatelstvo, 2018, no. 1 (90), pp. 238-245 (in Russ.).
8. Suchkov V.P. Pozharnaya bezopasnost pri khranenii legkovosplamenyayushchikhsya i goryuchikh zhidkostey na promyshlennykh predpriyatiyakh [Fire safety during storage of flammable and combustible liquids in industrial plants]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1985. 96 p.
9. Zheleznov A.A. Decision making support in emergency situations with emission of dangerous chemical substances. Tekhnologii grazhdanskoy bezopasnosti. 2007, vol. 4, no. 3 (15), pp. 67-69 (in Russ.).
10. Khorvath G., Kuti R. Tasks of the head of rescue operations to eliminate accidents during hazardous substances transportation by motor vehicles. Pozhary i chrezvychainye situacii: predotvrashenie i likvidaciia. 2017, no. 1. pp. 30-34. DOI: 10.25257/FE.2017.1.30-34 (in Russ.).
68
© Denisov A., Sheremetiev S., 2019
