Аварийно-спасательные и другие неотложные работы на системах газоснабжения и электроснабжения в чрезвычайных условиях Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ЭНЕРГЕТИКА

Полуянов В.П.

Харьковский институт экологии и социальной защиты

АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫЕ И ДРУГИЕ НЕОТЛОЖНЫЕ

РАБОТЫ НА СИСТЕМАХ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ УСЛОВИЯХ

Природный газ - один из самых распространённых видов топлива в быту и промышленности.

В Украине в основном сформирована единая система газоснабжения, представляющая собой взаимосвязанный комплекс газовых промыслов, магистральных газопроводов, хранилищ и других сооружений. От надежной работы ее элементов в различных условиях зависит жизнеобеспечение населения.

понятие о системахгазоснабжения

Под системой газоснабжения понимают комплекс со оружений, устр ойств, установ ок, об орудов ания и газопроводов, обеспечивающих добычу, обработку, транспортировку и подачу газа потребителям.

Источниками газа являются месторождения, как правило , природного газа (скважины). В отдельных случаях заводы искусственного газа (получаемого в результате термохимической переработки угля, сланца, торфа, нефти, мазута и др. топлива), а также остаточные газы (получаемые при производственных процессах, например: доменный газ).

Системы газоснабжения подразделяются на городские (населенных пунктов), предприятий.

Система газоснабжения городов включает в себя, как правило:

- компрессорные станции - для создания высокого давления (7,5 МПа), его поддержания и подачи газа в газовые городские и промышленные сети;

- газораспределительные станции - для приема газа от магистральных (дальних) газопроводов, обработки (очистки) его от механических примесей, азотации, замера количества давления и подачи в городскую сеть. Они являются конечными сооружениями магистраль -ных газопроводов;

- газгольдерные станции - это специальные хр ани-лища газа, обеспечивающие подачу газа в городскую сеть в течение суток с учетом неравномерности потребления (ночью накапливается, утром, вечером используется, т.е. в периоды меньшего и большего потребления);

- газорегуляторные пункты - для приема газа, снижения его в городской системе до высокого, среднего и низкого давления, поддержания давления на заданном уровне и подачи в соответствующие газопроводы. ГРП могут быть сетевыми и объектовыми;

- подземные хранилища -для выравнивания неравномерности в сезонном потреблении газа, а также для хранения государственного запаса. Они создаются вследствие больших масштабов газификации страны и отдаленности сырьевой базы от потребителей. В качестве подземных хранилищ используются пласты пористых пород, куполообразные полости или выработанные газовые и нефтяные месторождения;

- основным элементом системы являются газопроводы, которые различаются по назначению и давлению.

По назначению системы газоснабжения подразделяются на:

а) магистральные - транспортирующие газ от места добычи к газовым системам городов и крупных промышленных предприятий. Это стальные трубы большого диаметра (до 2520 мм);

б) городские - обеспечивающие подачу и распределение газа внутри гор ода.

Они могут быть высокого давления (600-1200 кПа и 300-600 кПа - для крупных промышленных предприятий), среднего давления (5-300 кПа - для промышленных и крупных коммунально -бытовых предприятий) и низкого давления (до 3 кПа - природный газ, 3,6-4 кПа -сжиженный газ, до 2 кПа - искусственный газ). Под низким давлением газ поступает к бытовым потребителям, т.е. газопроводы низкого давления обслуживают мелких потребителей - жилые дома, небольшие предприятия.

Городские газопроводы состоят из распределительных (или уличных) ответвлений, служащих для доставки газа в определенные пункты города и абонентских ответвлений - вводов, которые забирают газ из распределительной сети и подводят его непосредственно к потребителям.

в) промышленные газопроводы, межцеховые и внутрицеховые газопроводы.

Городские сети имеют кольцевые (замкнутые), тупиковые и смешанные схемы распределения газа. Газопроводы могут быть подземными, наземными (могут прокладываться по территории предприятий и по стенам зданий).

Как правило, все газопроводы прокладывают из стальных труб различных диаметров, соединенных с помощью сварки (действующими техническими условиями чугунные трубы устанавливать не разрешается).

Получили распространение газопроводы из пласт-

массовых труб. Применяют также асбестоцементные трубы. Однако они обладают повышенной газопроницаем остью и хрупкостью.

Для выключения отдельных участков газопроводов высокого давления служат задвижки, устанавливаемые в колодцах различных типов, в газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах.

На магистральных газопроводах низкого давления, как правило, задвижки не устанавливаются, за исключением мест подходов к м остам, дюкер ам и пересечениям с железными и автомобильными дорогами. Для отключения потребителей на вводах имеются задвижки или краны (на вводах в цеха, здания могут устанавливаться отключающие устройства—задвижка с линзовым компенсатором или кран).

На небольших предприятиях, питаемых от сетей низкого давления, вместо газорегуляторного пункта устанавливается пункт замера расхода газа. Кроме того, на предприятиях, питаемых от городских сетей среднего давления может устанавливаться центральный ГРП, снижающий давление газа до требуемоемого в большей части цехов и газорегуляторные установки в цехах, где требуется другое давление.

характер возможныхразрушений иповрежденийна системах

газоснабжения

Повреждение газовых сооружений и сетей возможны как в результате стихийных бедствий, крупных аварий, катастроф и применения средств поражения, так и при повседневной эксплуатации. В первом случае разрушения и повреждения будут носить комплексный характер, при котором могут быть повреждены одновременно ряд сооружений и различных газопроводов, что может привести к массовой утечке газа и прекращению его подачи.

Повреждения газовых сетей и сооружений при повседневной эксплуатации, приводящие к образованию отдельных мест утечки, возникают по разным причинам: вследствие коррозии трубопроводов, нарушения плотности соединений в арматуре, резьбе и фланцах трубопроводов (в местах соединения задвижек или другой арматуры), при переломах труб, появлении трещин и т.д.

Наиболее уязвимы в зоне поражения наземные сооружения (компрессорные, газорегуляторные станции, газгольдеры и др.). Опыт разрушений в зонах поражения и практика повреждений показывают, что вытекающий газ может легко воспламениться или» произойти взрыв (при смеси с воздухом), сопровождающийся последующим возгоранием сооружений, зданий и наносящий материальный ущерб, вызывающий гибель людей, как от огня, взрыва, так и от отравления. Один пример: взрыв газа и пожар осенью 1997 года в доме по Красношкольной набережной в г. Харькове. Сгорело большое количество квартир, имущества людей, разрушены перегородки, погиб один человек.

Наиболее распространенные повреждения на газо-

проводах в обычных условиях - это разрывы стыков стальных труб, переломы чугунных труб (на участках старых, ранее установленных сетей), неисправность арматуры, повреждения оголовков конденсатосборников, гидрозатворов, контрольных трубок, неплотность в резьбовых, фланцевых и сальниковых соединениях и др.

Основными видами аварийных работ в зависимости от характера спасательных работ будут :

- предотвращение (предупреждение) и ликвидация загазованности жилых и других (производственных, подвальных и т.п.) помещений, где могут находиться (находятся) люди или отдельных участков, где ведутся спасательные работы;

- ликвидация очагов воспламенения газа в местах его утечки.

В некоторых случаях, в зависимости от обстановки, после локализации аварии могут проводиться работы по обеспечению подачи газа наиболее ответственным потребителям (т.е. проводятся временные восстановительные работы).

Основными видами работ в зависимости от характера повреждений являются работы на сооружениях и сетях газоснабжения. Они заключаются, в основном, в экстренном устранении аварии и, при необходимости, частичного (временного) восстановления поврежденных сетей и оборудования.

Важной мерой для быстрой локализации и ликвидации аварий на системах газоснабжения является их быстрое обнаружение.

Способы обнаружения мест аварий на системах газоснабжения:

- по запаху в воздухе, который придают газа путем введения в очищенный природный газ (который практически не имеет запаха) одоранта. Однако, при разрыве газопроводов, проложенных в земле и просачивании газа через грунт, он профильтровывается. Попадая в помещения таким способом, обнаружить его бывает иногда невозможно;

- проведение анализа воздуха с помощью газоанализаторов типа УГ-2, ГТ-2, газоиндикаторов (ПГФ-2М и модификаций), шахтных интерфермеров ШИ-5);

- по внешним признакам (растительность желтеет и увядает, появление пузырьков в местах покрытия поверхности земли водой, по цвету снега - буреет, по шипению выходящего газа в газопроводах высокого и среднего давления);

- бурением контрольных скважин с помощью электровибратора возле мест стыков труб или через каждые 2 м (при отсутствии данных в стыках);

- применением обученных служебных собак.

Для отыскания мест утечки необходимо иметь план

трассы газопровода со всеми устройствами (как и при обнаружении аварий на системах водопровода и канализации). Способы экстренного устранения аварий на газовых сетях:

1. Отключение газовой сети краном на ввод в зда-

ние (при обнаружении газа в помещениях) и задвижки на линии ввода газа на объект.

2. Отрывка отсекающего шурфа (при проникновении газа в помещение по трассе других коммуникаций -воды, канализации, тепла), что является надежным способом предохранения от поступления газа, т.к. шурф обеспечивает выход его в атмосферу.

3. Снижение давления газа в газопр ов одах высоко -го и среднего давления до минимально возможных уровней (при их повреждении) с последующим отключением путем установки специальных заглушек или полное прекращение подачи газа или отключение поврежденных частей газопроводной сети путем перекрытия всех отключающих устройств в колодцах, задвижек на входе и выходе ГРП.

4. Притрещинахизоляции небольшихучастков низкого давления (без отключения всей линии) - путем вырезания отверстий с обеих сторон поврежденного газопровода и вставления в них на глине инвентарных деревянных заглушек (пробок), или резиновых шаров (пузырей), или глинокирпичных замков.

5. При срезах или разрывах труб - заделыванием концов деревянными пробками с последующей обмазкой глиной или обматыванием мешковиной, листовой резиной и т.п.

При воспламенении выходящего газа из поврежденных мест необходимо принять меры по его тушению.

Тушение пламени на газопр оводах низкого давления не вызывает трудностей и может осуществляться с помощью огнетушителя, накрытием мокрым брезентом или может быть сбито землей, песком, замазыванием глиной.

В трубопроводах среднего давление пламя тушат струей инертного газа, сжатого воздуха от компрессора или водой от пожарного насоса.

При большом давлении в газопроводе и значительном пламени его гасят следующим способом. Сначала снижают давление с помощью кранов или задвижек, а затем гасят путем засыпки грунтом или заполнением газопровода водой через гидрозатворы и конденсатос-борники.

Основные способы временного восстановления поврежденных участков газопроводов:

- заваривание мест повреждений на стальных трубах, на пластмассовых трубах - контактной сваркой и клеевым швом;

- заделка трещин и разрывов путем обмотки поврежденного участка плотным бинтом и обмазкой жирной глиной (листовой резиной, листом свинца или фибры с накладкой хомутов). Неплотность раструбов чугунных труб устраняют зачеканкой стыков смоляной прядью или другим материалом с последующей заливкой свинцом;

- для обеспечения подачи газа потребителям устраиваются временные обводные линии взамен разрушенных или временное соединение газовых труб путем прокладки металлических труб по поверхности земли

или с помощью гибких резиновых шлангов (на сетях низкого давления).

На системах газоснабжения крупных городов созданы службы газоснабжения при управлениях газового хозяйства: аварийная служба, службы эксплуатации сетей высокого, среднего и низкого давления и др. Для быстрой ликвидации повреждений и аварий созданы диспетчерский пункт и аварийные бригады, а для выполнения аварийных работ в очагах поражения - специализированные команды гражданской защиты - аварийно-газотехнические команды.

аварийныеработына системах

электроснабжения

Электроснабжение городов (населённых пунктов) и промышленных предприятий (объектов хозяйственной деятельности) осуществляется от собственных источников или энергетических систем. Разрушение системы или повреждение ее отдельных элементов, даже в мирное время, может вызвать серьезные последствия.

понятиео системахэлектроснабжения

Энергетическая система - это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей и сооружений, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электроэнергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

Таким образом, система электроснабжения, является составной и неотъемлемой частью энергетической системы в целом.

Электрические сети и сооружения можно подразделить на две категории - электр останции и сооружения системного значения, а также электрические сооружения в сети общего пользования.

В состав сетей и сооружений электроснабжения (в первую категорию) входят: крупные электростанции (гидравлические, тепловые, атомные), линии электропередачи и связанные с ними сетевые сооружения (например, повышающая трансформаторная подстанция).

Электрические сооружения и сети общего пользования (вторая категория) предназначены для питания электроэнергией, получаемой от энергосистемы и собственных электростанций, всех городских потребителей (включая предприятия и другие объекты хозяйственной деятельности, электрифицированный транспорт).

Они включают: трансформаторные (опорные понижающие подстанции), распределительные пункты, кабельные, реже воздушные линии электропередач и другие сооружения (соединительные и трансформаторные пункты, тяговые подстанции - для преобразования переменного тока в постоянный, контактные электрические сети тр оллейбусов и трамв аев, главные понижающие подстанции предприятий, цеховые подстанции и др.).

Подача электроэнергии в город (населенный пункт) осуществляется, как правило, по воздушным линиям электропередачи, проложенным на опорах или столбах (металлических, железобетонных, деревянных). Распределение электроэнергии между потребителями в крупных городах и населенных пунктах осуществляется, как правило, по кабельным линиям электропередач. Эти линии прокладываются под землей, реже - по воздуху (на деревянных, железобетонных, реже металлических опорах или столбах), т.к. они препятствуют развитию города и представляют опасность для населения.

Распределение электроэнергии между потребителями от трансформаторных подстанций может осуществляться по кабельным линиям, соединенным по радиальной (когда потребитель связан непосредственно с трансформаторным пунктом одной или двумя кабельными линиями), магистральной (или кольцевой), когда предусмотрено подключение питающей линии к соединительному пункту с двумя самостоятельными источниками питания) и смешанной схемам.

Таким образом, по назначению кабельные линии могут быть питающими (высокого напряжения) и распределительными как высокого, так и низкого напряжения.

Кабели в зависимости от напряжения и нагрузки могут быть различных типов и, как правило, многожильными. Трасса кабельной линии обычно проводится вдоль улиц, под непроезжей частью или под тротуарами, по межцеховым территориям. Для прокладки кабелей отрывают траншеи глубиной не менее 0,8 м. По улицам и площадям, насыщенным подземными коммуникациями, прокладывают кабельные линии в специальных или общих с трубопроводами водоснабжения, канализации, теплосети и телефонными кабелями коллекторах и туннелях. В местах изменения направления или разветвления трассы, а также при переходе кабелей из блоков и труб (при пересечении автомобильных, трамвайных и железных дорог) в земле устраивают кабельные колодцы различных типов (из кирпича или бетона). На колодцах устанавливают люки с дв ойными крышками, из которых - нижняя запирается на замок, а верхняя имеет гидроизоляционное уплотнение.

Воздушные (наземные) линии электропередач прокладывают с помощью проводов (изолированных, неизолированных, однопроволочных, многопроволочных, стальных, медных или алюминиевых, сталеалюминие-вых).

Для проведения аварийных работ на линиях и сооружениях электроснабжения и в целях отключения поврежденных или разрушенных элементов систем на подстанциях, распределительных устройствах (пунктах), соединительных пунктах - при магистральной схеме распределения для отключения высоковольтных линий устанавливаются автоматические масляные или воздушные выключатели. Для отключения электросетей низкого напряжения в электроподстанциях, трансформаторных пунктах (будках) и на вводах в здание предусматривают

рубильники или плавкие предохранители (в квартирах и помещениях -плавкие или автоматические предохранители).

характер возможных разрушений

иповрежденийнасистемах

электроснабжения

Выход из строя системы электроснабжения города (населенного пункта), предприятия даже в мирное время грозит серьезными последствиями. В случае стихийных бедствий, производственных аварий, катастроф и применения средств поражения электрические линии и сооружения могут получить различные по характеру разрушения и повреждения. Наиболее уязвимыми элементами энергосистемы являются наземные сооружения (электростанции, подстанции, распределительные пункты, трансформаторные станции и пункты и др.), а также воздушные линии электропередач.

Повреждение кабельных линий электропередач возможно, как правило, в результате сильных стихийных бедствий (землетрясения, оползни), применения средств поражения, а также в результате проведения дорожных и строительных работ с нарушением технологии их проведения, в результате чего возможны разрывы кабелей.

Аварийные работы на системах электроснабжения проводятся в очаге поражения для отключения отдельных линий и участков сети электроснабжения в местах проведения спасательных работ, а также обеспечение наиболее важных районов и потребителей электроэнергией.

В зависимости от этого, видами аварийных работ следует считать:

- обеспечение безопасности людей;

- предотвращение образования пожаров;

- подача электроэнергии в отдельные районы и участки очага поражений;

- обеспечение электроэнергией особо важных потребителей в случае частичного повреждения линий электропередачи и источников электропитания.

Основными видами аварийных работ от характера р азрушений являются работы на со оружениях, сетях и линиях электропередач.

Для обеспечения безопасности людей и предотвращения пожаров и других целей в местах проведения спасательных работ, потребуется экстренное устранение аварий, которое будет заключаться в отключении (обес-точивании) объектов или участков сети.

Основными способами экстренного устранения аварий при этом будут являться:

- отключение поврежденных сетей низкого напряжения путем выключения рубильников, с помощью разъединителей на подстанциях, трансформаторных будках, вводах в здания или перерезанием проводов;

- автоматическое отключение поврежденных высоковольтных линий электропередач с помощью масляных или воздушных выключателей на ближайших

понижающих трансформаторных или распределительных пунктах;

- устройство простейшего заземления при ликвидации аварий на электросетях высокого напряжения.

Подача электроэнергии в отдельные районы и участки очага поражения может потребоваться для освещения территории на объектах работ, питания электродвигателей различных машин и электрифицированного инструмента, развертываемых или уцелевших медицинских учреждений и др. Для этого потребуется проведение временных восстановительных работ на участках электропередач.

При этом основными способами временных восстановительных работ будут являться:

- соединение разорванных электропроводов наземных линий электропередач (т.е. по сохранившимся электролиниям и при небольших объемах работ) путем скрутки, наложением бандажа из тонкой проволоки, овальных и фасонных соединений, петлевых зажимов и др.;

- прокладка временных кабельных сетей (на поверхности земли) с питанием их от ближайших источников (трансформаторных подстанций, сохранившихся кабельных сетей и других мест подключения);

- прокладка новых отдельных линий на уцелевших или временно создаваемых опорах (что потребует дополнительного ремонта частично поврежденных опор или установку временных опор).

Поврежденные участки кабельных линий могут быть соединены временной воздушной линией или прокладкой соединительного кабеля по поверхности земли.

Для обеспечения и организации бесперебойной работы систем электроснабжения в городах создаются энергетические эксплуатационные службы, а в крупных городах - управления систем электроснабжения.

Специализированные формирования гражданской защиты создаются на базе соответствующих организаций и учреждений, входящих в упр авление эксплуатации систем электроснабжения.

Организационная структура формирований, предназначенных для проведения неотложных аварийных работ на городских сетях и сооружениях, аналогична структуре сетевой водопроводной аварийно-технической команды, (аварийно-техническая команда по электросетям) с соответствующими техникой, механизмами, оборудованием и инструментами.

Таким образом, проведение аварийных работ на коммунально-энергетических системах является неотъемлем ой частью других неотложных раб от и представляет собой необходимое обеспечение спасательных работ. От своевременного, быстрого и качественного проведения неотложных аварийных работ на коммунально-энергетических системах в значительной степени зависит предотвращение поражения людей, сохранение их жизни и минимизация потерь в материальных средствах.

Следует помнить, что при проведении работ на коммунально-энергетических системах требуются обяза-

тельные знания и соблюдение всеми руководителями и специалистами предусмотренных мер безопасности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Атаманюк В.Г., Ширшев Л.Г., Акимов Н.И. Гражданская оборона. Учебник для Втузов под редакцией Михайлика Д.И., М., «Высшая школа», 1986.

2. Демиденко Г.П., Кузьменко Э.П., Орлов П.П., Пролыгин В.А., Сидоренко Н.А. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения. Справочник. К., «Высшая школа», 1987.

3. Депутат О.П., Коваленко И.В., Мужик И.В. Гражданская оборона. Учебное пособие под ред. Франчука B.C., Львов, Афиша, 2000.

4. Повышение устойчивости работы объектов народного хозяйства в военное время. Под редакцией Демиденко Г.П. Учебное пособие для студентов технических Вузов. К.,»Высшая школа , 1984.

5. Тищенко Л.Н., Олейник Г.И., В.Г. Лаврик и др. Гражданская защита области. Учебник. Под редакцией Мазоренко Д.И., г. Харьков, 2007 г., том I, II.