CC BY
17ТРУДЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
Научная статья УДК 007.3
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ СИЛАМИ И СРЕДСТВАМИ МЧС РОССИИ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ РАЗЛИВОВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
^Панкратова Мария Валентиновна.
Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, Санкт-Петербург, Россия Mr.masha-oskol@mail.ru
Аннотация. Арктическая зона Российской Федерации является быстро развивающимся регионом России с большим объёмом полезных ископаемых. Только в российском арктическом шельфе находится примерно 100 млрд т нефтяного эквивалента. В связи с этим растет и количество объектов нефтяной промышленности, а как следствие и количество аварий, связанных с разливами нефти и нефтепродуктов. Из-за изменения климата в Арктической зоне увеличивается риск возникновения аварийных ситуаций, что может повлечь за собой серьезные экологические последствия. Поэтому актуальной задачей является своевременное реагирование и ликвидация чрезвычайных ситуаций, связанных с разливами нефти и нефтепродуктов. Предлагается использовать новый метод ликвидации разливов путем применения его силами и средствами Арктических комплексных аварийно-спасательных центров МЧС России при реагировании на аварии, что позволит повысить эффективность ликвидации разливов нефти и минимизировать ущерб. Для формализации процесса ликвидации была разработана функциональная модель управления силами и средствами МЧС России при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в Арктической зоне Российской Федерации на основе методологии IDEF0.
Ключевые слова: чрезвычайные ситуации, разлив нефти и нефтепродуктов, ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов, Арктическая зона Российской Федерации, силы и средства МЧС России, реагирование
Для цитирования: Панкратова М.В. Функциональная модель управления силами и средствами МЧС России при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в Арктической зоне Российской Федерации // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2022. № 4. С.128-135.
FUNCTIONAL MODEL OF MANAGEMENT OF THE FORCES AND MEANS OF EMERCOM OF RUSSIA DURING THE LIQUIDATION OF OIL AND PETROLEUM PRODUCT SPILLS IN THE ARCTIC ZONE OF THE RUSSIAN FEDERATION
^Pankratova Maria V.
Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia, Saint-Petersburg, Russia Mr.masha-oskol@mail.ru
Abstract. The Arctic zone of the Russian Federation is a rapidly developing region of Russia with a large volume of minerals. There are approximately 100 billion tons of oil equivalent
© Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2022
in the Russian Arctic shelf alone. In this regard, the number of objects of the oil industry is also growing, and as a result, the number of accidents associated with oil spills and petroleum products. Unfortunately, due to climate change in the Arctic zone, the risk of accidents, increases, which can lead to serious environmental consequences. Therefore, your task is timely response and elimination of emergencies related to oil and petroleum product spills. It is proposed to use a new method of spill response by applying it by the forces and means of the Arctic integrated emergency rescue centers of EMERCOM of Russia in responding to accidents, which will increase the efficiency of oil spill response and minimize damage. To formalize the liquidation process, a functional model for managing the forces and means of EMERCOM of Russia during the liquidation of oil and petroleum products spills in the Arctic zone of the Russian Federation was developed based on the IDEF0 methodology.
Keywords: emergencies, oil and oil products spill, oil and oil products spill response, Arctic zone of the Russian Federation, forces and means of EMERCOM of Russia, response
For citation: Pankratova M.V. Functional model of management of forces and means of EMERCOM of Russia during the liquidation of oil and petroleum product spills in the Arctic zone of the Russian Federation // Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia». 2022. № 4. P. 128-135.
Введение
Из-за быстрого развития нефтяной промышленности в Арктической зоне Российской Федерации (АЗРФ) увеличивается риск возникновения техногенных аварий, которые могут привести к разливам нефти и нефтепродуктов, а климатические условия данной зоны (отсутствие естественного освещения, предельно низкие температуры, дрейф льда, сильные ветры и плохая видимость) еще больше увеличивают его и затрудняют реагирование на чрезвычайные ситуации (ЧС) и ликвидацию их последствий.
Для решения вышеперечисленных проблем разработаны системы предотвращения разливов нефти и нефтепродуктов, а также планы по ликвидации последствий аварий в ходе осуществления деятельности в арктических районах [1]. Большое внимание уделяется задаче повышения эффективности реагирования на разливы нефти и нефтепродуктов в арктических условиях.
Одной из последних ЧС, связанных с разливом нефти, является утечка дизельного топлива в г. Норильске (рис. 1), которая произошла 29 мая 2020 г. при разгерметизации бака с дизельным топливом на ТЭЦ-3. Это одна из крупнейших утечек нефтепродуктов в АЗРФ в истории, создающая угрозу для экосистемы Северного Ледовитого океана. Федеральная служба по надзору в сфере природопользования оценила ущерб окружающей среде почти в 148 млрд руб. В ходе проведенного анализа последствий возникшей близ г. Норильск ЧС установлено, что наиболее трудноликвидируемым видом последствия является наличие тысяч тонн загрязненного нефтегрунта и отсутствие подготовленного места для его временного складирования и создания условий для эффективной биологической очистки биосорбентами или химической деструкции диспергентами.
Зачастую ликвидация разливов нефти в АЗРФ существующими методами и технологиями может быть осложнена или невозможна из-за суровых природных условий, что, в свою очередь, будет нести большие затраты на устранение последствий и вред экологической системе [2, 3]. Для эффективного проведения операций по ликвидации разливов нефти необходимо использование современного оборудования и подготовленного персонала. Удалённое местонахождение и отсутствие инфраструктуры может в значительной степени осложнять работу систем реагирования. Суммарное влияние этих сдерживающих факторов может сделать проведение мер по ликвидации нефтяных разливов почти невозможным на протяжении длительных периодов времени в арктических и субарктических областях [4].
Рис. 1. Фотоматериалы ликвидации последствий разлива дизельного топлива в г. Норильске
На современном этапе развития региона исключительную важность представляет работа МЧС России по созданию комплексной системы безопасности в АЗРФ [5]. На сегодняшний день созданы и функционируют шесть Арктических комплексных аварийно-спасательных центров МЧС России (АКАСЦ МЧС России) в городах Архангельск, Мурманск, Воркута, Нарьян-Мар, Дудинка, Якутск. МЧС России запланировано создание на трассе Северного морского пути десяти комплексных аварийно-спасательных центров и отрядов, которые планируется оснастить пожарно-спасательным спецоборудованием для работы в арктических условиях, вертолетами со специально подготовленными экипажами, судами, катерами и вездеходами [6, 7].
Эффективность функционирования АКАСЦ МЧС России во многом зависит от своевременного реагирования подразделений на ЧС, существующего оборудования и результативных способов ликвидации разливов нефти в АЗРФ.
В условиях существования широкого спектра рисков возникновения разливов нефти весьма актуальной задачей является создание системы оперативного реагирования силами и средствами МЧС России на разливы нефти и нефтепродуктов. Важной составляющей системы является создание функциональной модели управления силами и средствами МЧС России при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в АЗРФ.
Теоретические основы и методы исследования
При разработке функциональной модели управления силами и средствами МЧС России при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в АЗРФ использовалась методология ГОЕБО.
Модель представляет собой набор блоков с существующими связями, которые декомпозируются до необходимого разработчику уровня, что позволяет наглядно изобразить
интересующий процесс, в данном случае ликвидацию разлива нефти/нефтепродуктов. Отличительной особенностью ГОЕБО является ее акцент на соподчиненность объектов.
С целью повышения эффективности и времени реагирования на разливы нефти и нефтепродуктов был предложен метод ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов силами и средствами МЧС России [8, 9]. Сущность предлагаемого метода состоит в том, что рекомендуется на территории объектов нефтяной промышленности создать бетонированный резервуар для складирования загрязненного нефтью грунта. Аварийные работы, а именно сбор нефтегрунта, транспортировка его в резервуар и послойное нанесение сорбента предлагается осуществлять АКАСЦ МЧС России. Также в качестве распылительного оборудования предлагается использовать многоствольные модули, которые позволяют с большей дальностью распылять сорбент на загрязненный грунт [10].
Результаты исследования и их обсуждение
Разработка функциональной модели управления силами и средствами МЧС России при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в АЗРФ начинается с представления простейшей компоненты (блок АО), представленной на рис. 2.
£ о
о
г и
& о 1.С О к 2
и £ я
и о
"П ^
II
£ и О
г п _
С.
о
Отчет о ЧС
Рис. 2. Контекстная диаграмма модели управления силами и средствами МЧС России при ликвидации разливов нефти нефтепродуктов в АЗРФ (А0): (ЛЧС - ликвидация ЧС; ЦУКС ГУ МЧС России - Центр управления в кризисных ситуациях Главного управления МЧС России; КЧС - комиссия по ЧС;
ОПБ - отдел пожарной безопасности)
Основной функцией является ликвидация разлива нефти/нефтепродуктов. В качестве исходной информации, на основе которой осуществляется ликвидация ЧС, используется сообщение о ЧС, которое может содержать: место, время, данные о количестве пострадавших до начала реагирования на ЧС, погодные условия и т.д.
В большинстве случаев данная информация поступает от единой диспетчерской службы муниципального образования в ЦУКС ГУ МЧС России субъекта Российской Федерации. Полученная информация используется оперативными дежурными смены для
анализа происшествия, расчета сил и средств, их дальнейшей координации при реагировании на ЧС. Выходными данными служит отчет о ЧС, который содержит в себе обобщенную информацию о ЧС, силах и средствах, а также сведения об ущербе и расходах, затраченных на ее ликвидацию. При выработке управленческих решений учитывается информация о силах и средствах аварийных служб, подразделений МЧС России и других ведомств, которые будут задействованы в ликвидации разлива нефти/нефтепродуктов. Для детального рассмотрения функции необходимо произвести декомпозицию основного блога А0. Функциональная модель следующего уровня представлена на рис. 3.
Рис. 3. Декомпозиция контекстной диаграммы функциональной модели управления силами и средствами МЧС России при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в АЗРФ в шахте А0: (СиС - силы и средства)
Диаграмма, изображенная на рис. 3, содержит пять блоков: идентификация ЧС (А1), распределение полномочий по реагированию на ЧС (А2), управление силами и средствами МЧС России (А3), локализация и ликвидация ЧС (А4), сбор итоговой информации (А5).
На этапе А1 происходит анализ ЧС, определение ее характера, масштабов, количества пострадавших, а также разработка сценариев развития ЧС и выработка рекомендаций по управлению рисками.
Блок А2 включает в себя расчет СиС ликвидации ЧС и дальнейшее их привлечение, а также оповещение населения, должностных лиц и местных органов исполнительной власти.
На этапе А3 осуществляется сбор информации о текущей обстановке на месте ЧС, при необходимости происходит повышение уровня реагирования и наращивание СиС для ликвидации ЧС.
Самый важный блок А4 вкачает в себя локализацию и ликвидацию разлива нефти/нефтепродуктов, декомпозиция блока представлена на рис. 4.
Этап А5 заключается в сборе итоговой информации, содержащей результаты работы: обобщение данных о ЧС, идентификация выполненных мероприятий по локализации и ликвидации ЧС, характеристика СиС, привлеченных для реагирования на происшествие, расчет ущерба и расходов, потраченных на ликвидацию аварии.
Рис. 4. Декомпозиция блока А4 функциональной модели управления силами и средствами МЧС России при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в АЗРФ
Как можно увидеть на диаграмме, локализация делится на два этапа: устранение источника разлива нефти/нефтепродуктов и ограничение распространения разлива. Действия на этих этапах реализовываются подразделениями других ведомств, например сотрудниками объекта, на котором произошла ЧС или аварийно-спасательными формированиями, осуществляющими свою деятельность на договорной основе, они могут быть как штатными, так и не штатными. Ликвидация разлива происходит силами и средствами АКАСЦ МЧС России путем применения предложенного метода ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов [9]. Координация на всех этапах осуществляется комиссией по предупреждению ЧС и обеспечению пожарной безопасности и ответственным руководителем по ликвидации ЧС, который назначается данной комиссией.
Заключение
Таким образом, предложен подход решения задач по реагированию СиС МЧС России на ликвидацию разливов нефти и нефтепродуктов в АЗРФ. Он отличается тем, что базируется на формализации описания модели соответствующей проблемы и применении ранее не использовавшегося метода ликвидации разливов нефти [9].
Реализация предлагаемой модели управления силами и средствами МЧС России при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в АЗРФ позволит решить ряд важных проблем, а именно повысить эффективность ликвидации аварии, время реагирования на ЧС, избежать больших масштабов разливов, а также предотвратить возможное вторичное загрязнение и минимизировать ущерб окружающей среде.
Список источников
1. Артамонов В.С., Мусиенко Т.В. Геополитика Арктики: система управления рисками безопасности жизнедеятельности // Национальная безопасность и стратегическое планирование. 2016. № 2-2(14). С. 72-78. БОТ: 10.37468/2307-1400-2016-2-2-72-78. ЕБК
2. Dickins D. Behavior of oil spills in ice and implications for arctic spill response // Society of Petroleum Engineers - Arctic Technology Conference 2011, Houston, TX. 2011. P. 779-793. DOI: 10.4043/22126-ms. EDN USGMOT.
3. Soussi A., Bersani C., Sacile R. Environmental Impacts of Oil Spills and Response Technologies // Advances in Environmental Research, 2021. P. 139-179. EDN TFNOHF.
4. Pradhan B., Pradhan C., Das M. Marine oil spills: Implications on response plan // EnvironmentAsia. 2021. Vol. 14. № 3. P. 13-22. DOI: 10.14456/ea.2021.19. EDN DYZCNR.
5. Матвеев А.В. Стратегическое планирование сил и средств МЧС России в Арктической зоне // Национальная безопасность и стратегическое планирование. 2017. № 4 (20). С. 32-42. DOI: 10.37468/2307-1400-2017-4-32-42. EDN NRZQFX.
6. Матвеев А.В. Математическое моделирование оптимизации структуры арктических комплексных аварийно-спасательных центров МЧС России // Проблемы управления рисками в техносфере. 2016. № 4 (40). С. 105-111. EDN XRKBCB.
7. Кошлаба С.Н. Организация межведомственного взаимодействия при ликвидации аварийных разливов нефти // Проблемы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в Арктике, включая вопросы аварийных разливов нефти: материалы Междунар. конф. Нарьян-Мар: Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России, 2015. С. 92-97. EDN QPAOGT.
8. Онов В. А., Панкратова М.В. Метод экологически чистой локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов// Комплексные проблемы техносферной безопасности. Научный и практический подходы к развитию и реализации технологий безопасности: сб. тезисов по материалам XVII Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2021. С. 45-46. EDN AXXFKK.
9. Онов В.А., Панкратова М.В. Метод локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов силами и средствами МЧС России // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2021. № 2. С. 1-7. EDN DBFPQQ.
10. Захматов В.Д., Панкратова М.В. Стационарные системы для тушения разливов авиационного топлива вокруг аварийно приземлившегося самолёта // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2022. № 1. С. 22-29. EDN JZYUEO.
References
1. Artamonov V.S., Musienko T.V. Geopolitika Arktiki: sistema upravleniya riskami bezopasnosti zhiznedeyatel'nosti // Nacional'naya bezopasnost' i strategicheskoe planirovanie. 2016. № 2-2(14). S. 72-78. DOI: 10.37468/2307-1400-2016-2-2-72-78. EDN WCJGFZ.
2. Dickins D. Behavior of oil spills in ice and implications for arctic spill response // Society of Petroleum Engineers - Arctic Technology Conference 2011, Houston, TX. 2011. P. 779-793. DOI: 10.4043/22126-ms. EDN USGMOT.
3. Soussi A., Bersani C., Sacile R. Environmental Impacts of Oil Spills and Response Technologies // Advances in Environmental Research, 2021. P. 139-179. EDN TFNOHF.
4. Pradhan B., Pradhan C., Das M. Marine oil spills: Implications on response plan // EnvironmentAsia. 2021. Vol. 14. № 3. P. 13-22. DOI: 10.14456/ea.2021.19. EDN DYZCNR.
5. Matveev A.V. Strategicheskoe planirovanie sil i sredstv MCHS Rossii v Arkticheskoj zone // Nacional'naya bezopasnost' i strategicheskoe planirovanie. 2017. № 4 (20). S. 32-42. DOI: 10.37468/2307-1400-2017-4-32-42. EDN NRZQFX.
6. Matveev A.V. Matematicheskoe modelirovanie optimizacii struktury arkticheskih kompleksnyh avarijno-spasatel'nyh centrov MCHS Rossii // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2016. № 4 (40). S. 105-111. EDN XRKBCB.
7. Koshlaba S.N. Organizaciya mezhvedomstvennogo vzaimodejstviya pri likvidacii avarijnyh razlivov nefti // Problemy preduprezhdeniya i likvidacii chrezvychajnyh situacij v Arktike, vklyuchaya voprosy avarijnyh razlivov nefti: materialy Mezhdunar. konf. Nar'yan-Mar:
Vserossijskij nauchno-issledovatel'skij institut po problemam grazhdanskoj oborony i chrezvychajnyh situacij MCHS Rossii, 2015. S. 92-97. EDN QPAOGT.
8. Onov V.A., Pankratova M.V. Metod ekologicheski chistoj lokalizacii i likvidacii razlivov nefti i nefteproduktov// Kompleksnye problemy tekhnosfernoj bezopasnosti. Nauchnyj i prakticheskij podhody k razvitiyu i realizacii tekhnologij bezopasnosti: sb. tezisov po materialam XVII Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Voronezh: Voronezhskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet, 2021. S. 45-46. EDN AXXFKK.
9. Onov V.A., Pankratova M.V. Metod lokalizacii i likvidacii razlivov nefti i nefteproduktov silami i sredstvami MCHS Rossii // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MCHS Rossii». 2021. № 2. S. 1-7. EDN DBFPQQ.
10. Zahmatov V.D., Pankratova M.V. Stacionarnye sistemy dlya tusheniya razlivov aviacionnogo topliva vokrug avarijno prizemlivshegosya samolyota // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MCHS Rossii». 2022. № 1. S. 22-29. EDN JZYUEO.
Информация о статье:
Статья поступила в редакцию: 27.10.2022; одобрена после рецензирования: 27.10.2022; принята к публикации: 31.11.2022
The information about article:
The article was submitted to the editorial office: 27.10.2022; approved after review: 27.10.2022; accepted for publication: 31.11.2022
Сведения об авторах:
Панкратова Мария Валентиновна, адъюнкт факультета подготовки кадров высшей квалификации Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 149), e-mail: r.masha-oskol@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4411-1867
Information about the authors:
Pankratova Maria V., adjunct of the faculty of training of highly qualified personnel of Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia (196105, Saint-Petersburg, Moskovsky ave., 149), e-mail: r.masha-oskol@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4411-1867
