CC BY
2Фогилев И. С.
КОМПЛЕКС ДЕЙСТВИЙ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ ПОЖАРА
Предложена модель действий оперативного персонала при выполнении различных видов работ при пожаре на атомной электростанции. Представлены результаты экспериментальных исследований.
Ключевые слова: энергозатраты, оперативный персонал атомной электростанции, опасные факторы пожара, непригодная для дыхания среда, специальный комплект средств защиты.
Эффективная и безопасная работа атомной электростанции (АЭС) напрямую зависит от оперативного персонала, выполняющего круглосуточную работу по выработке электрической энергии в составе смен. Статистика пожаров и аварийных случаев на АЭС показывает, что их работа сопряжена с потенциальной опасностью возникновения нештатных ситуаций на производстве [1], при этом наибольшую опасность представляет образование непригодной (загазованной) для дыхания среды при пожарах [2]. В этих случаях для защиты органов дыхания и зрения оперативный персонал использует дыхательные аппараты со сжатым воздухом (ДАСВ). Основными задачами оперативного персонала при пожаре являются:
- эвакуация персонала АЭС;
- сбор информации о пожаре и передача прибывающим пожарным подразделениям;
- принятие посильных мер по тушению пожара первичными средствами пожаротушения;
- проведение технологических переключений (отключений) оборудования;
- работа в составе звена газодымоза-щитной службы (ГДЗС) при выполнении неотложных технологических операций по предотвращению аварий (взрывов).
Для выполнения поставленных задач, помимо ДАСВ оперативный персонал должен обеспечиваться техническимим средствами и средствами защиты от воздействия опасных факторов пожара.
Масса средств защиты и технических средств составляет более 30 кг, а расстояние от мест дислокации оперативного персонала
до возможных мест возникновения пожара может превышать 100 и более метров (на примере машинного зала АЭС), при этом возможны подъёмы (спуски) на различные уровни расположения технологического оборудования. Всё вышеперечисленное оказывает большое влияние на работоспособность и энергозатраты организма человека, работающего в условиях пожара.
Для оценки возможностей выполнения возложенных на оперативный персонал задач при пожаре необходимо провести комплексное исследование, после чего можно сделать вывод о возможностях действий оперативного персонала при пожаре и подготовить рекомендации по выбору оптимальных условий работы.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЕЙСТВИЙ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В СЛУЧАЕ ПОЖАРА
Возможность выполнения работ при пожаре оперативным персоналом АЭС необходимо оценивать с различных сторон (рис. 1) [3].
Безопасность достигается путём его комплексной защиты при работе в условиях воздействия опасных факторов пожара. Для выполнения работ при пожаре разработан специальный комплект средств защиты оперативного персонала (рис. 2) [4].
В нормативные документы АО «Концерн Росэнергоатом» впервые введены критерии безопасности при работе оперативного персонала АЭС в условиях непригодной (загазованной) среды при пожаре [5]:
- при выполнении всех видов работ в среде, непригодной для дыхания (НДС), принимают участие не менее двух человек, при этом один из них проводит работу, другой осуществляет его страховку с помощью тросовой сцепки звена ГДЗС;
- работу в НДС рекомендуется проводить с использованием фонарей (критерий
Рисунок 1. Компоненты безопасной работы оперативного персонала
безопасности (видимость в задымлённой или загазованной зоне не менее 5 м).
В статье [6] подробно описаны подходы к определению критических параметров видимости при пожарах. Одновременно с выполнением критериев безопасности следует обратить особое внимание на подготовку оперативного персонала к действиям в условиях пожара. Проводимые в настоящее время тренировки и совместные учения не в полной степени позволяют выполнять отдельные виды работ, в том числе в дыхательных аппаратах со сжатым воздухом.
ЭНЕРГОЗАТРАТЫ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПЕРЕЧНЯ ЗАДАЧ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА
Вопросами энергозатрат членов аварийно-спасательных подразделений горноспасателей занимались ведущие сотрудники НИИГД «Респиратор» (кандидат технических наук И. Ф. Марийчук), директор ЦОФ «Ровеньковская» ГП «Ровенькиантрацит» (О. В. Папазова) и др. В их работах подробно рассмотрены вопросы энергозатрат человека при переносе оборудования и груза в условиях НДС по наклонным и горизонтальным поверхностям при различных показателях температуры и скорости передвижения, также были проведены расчёты потребления кислорода при различных режимах работы [7].
Основываясь на полученных специалистами результатах, необходимо произвести расчёт энергозатрат оперативного персонала при переносе необходимого оборудования по наиболее сложным маршрутам цехов атомной электростанции (на примере машинного зала) и проведению первоочередных работ
при пожаре. Полученные данные позволят определить:
- возможность доставки оборудования и выполнения перечня работ персоналом при пожаре;
- определить наиболее подходящую для выполнения поставленных задач возрастную категорию людей из числа оперативного персонала.
ВРЕМЯ РЕАГИРОВАНИЯ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА НА ПОЖАР
При возникновении аварийных ситуаций, связанных с возникновением пожара на АЭС, важна каждая секунда. Развившиеся пожары могут привести к непредсказуемым последствиям для людей, проживающих на близлежащих территориях, и государства в целом [8]. В статье [9] проведён анализ реагирования пожарных подразделений по охране АЭС к месту вызова, в результате которого было выявлено, что в отдельных случаях
Рисунок 2. Специальный комплект средств защиты оперативного персонала энергопредприятий
а б
Рисунок 3. Доставка средств защиты и технических средств для работы при пожаре: а - щит управления; б - действия персонала при получении сигнала (начало)
временной показатель реагирования на пожар составлял от 2 до 35 мин.
Успех в ликвидации пожара зависит от слаженности действий оперативного персонала, однако не всегда возможно предположить, какие средства защиты будут нужны для выполнения поставленных задач.
Переноска оборудования массой более 30 кг к месту пожара займет много времени. В этой связи применение промышленного кейса на колесах, имеющего выдвижную рукоять для транспортировки, позволит минимизировать время доставки необходимых технических средств и средств защиты в отдельных случаях до 1,5 мин (рис. 3).
Проведённые 8 сентября 2016 года экспериментальные исследования на ТЭЦ-27 (филиал ПАО «Мосэнерго») показали положительные результаты применения специального комплекта средств защиты (рис. 4).
ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ХРАНЕНИЕ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ
В настоящее время для проведения работ при пожаре на АЭС оперативный персонал щитов управления обеспечен дыхательными аппаратами со сжатым воздухом, определены перечни оснащения блочного и резервного щитов управления средствами
Рисунок 4. Выбор и применение необходимых средств защиты оперативным персоналом для сбора информации в начальной стадии пожара: а - выбор средств защиты и подготовка оперативного персонала к последующим действиям; б - сбор информации о пожаре оперативным персоналом
защиты. Дыхательные аппараты и средства защиты размещены и хранятся в мебельных шкафах.
Оперативный персонал цехов (отделов) также обеспечен ДАСВ, которые хранятся в мебельных шкафах в непосредственной близости от дислокации должностных лиц. Из смены в смену ДАСВ проходит проверку исправности и передаётся заступившему лицу из числа оперативного персонала под подпись в журнале приёма-сдачи дежурства. За очень короткий срок давление воздуха в ДАСВ па-даёт, и аппарат передаётся на перезарядку. В таком режиме эксплуатации дыхательный аппарат постепенно выходит из строя, к тому же надо учитывать, что проведение проверок на исправность аппарата также занимает много времени.
Решение данной проблемы возможно при использовании специального комплекта средств защиты. Алгоритм подготовки, применения и хранения специального комплекта средств защиты подробно рассмотрен в статье [10].
Необходимо отметить, что, помимо удобства хранения средств защиты, их транспортировки к месту возникновения пожара, выбора необходимых технических средств для работы в условиях воздействия опасных факторов пожара, а также отсутствия ежесменных проверок исправности оборудования, оперативный персонал экономит много времени, которое целесообразно использовать в их основной деятельности.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ
ТРАНСПОРТИРОВКИ СПЕЦИАЛЬНОГО КОМПЛЕКТА СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ПО РАЗЛИЧНЫМ ПОВЕРХНОСТЯМ
Аля определения возможности транспортировки средств защиты, упакованных в промышленный кейс на колёсах, по различным поверхностям и расчёта энергозатрат человека, осуществляющего транспортировку комплекта по горизонтальным поверхностям, наружным металлическим лестницам, лестничным маршам, пандусам, имеющим различный угол наклона, в Академии ГПС МЧС России была проведена серия испытаний.
При помощи динамометра растяжения и сжатия РОЛ-Т2 осуществлялся замер усилий, затрачиваемых на транспортировку комплекта по различным видам поверхностей (рис. 5).
В ходе проведения испытаний были получены значения силы, необходимой для транспортировки комплекта по различным горизонтальным и наклонным поверхностям, было установлено (таблица):
- по металлическим лестницам с углом наклона 65 и 70°, шириной 0,9 и 0,8 м, соответственно, существует возможность транспортировки комплекта массой 36 кг;
- разница значений силы при транспортировке комплекта по горизонтальным поверхностям различных покрытий невелика.
Результат замера усилий, затрачиваемых на транспортировку комплекта по различным видам поверхностей
Наименование покрытия Угол наклона, градус Ширина, м Наибольшее значение, кгс Дж Вт*
Горизонтальная поверхность
Асфальт - - 10,3 303,129 75,78
Кровельный рубероид - - 5,7 167,751 41,94
Ламинат - - 8,7 256,041 64,01
Керамогранитная плитка - - 9,3 273,699 68,42
Наклонная поверхность (пандус)
Брусчатка 10° - 11,3 332,559 83,14
Плитка 15° - 12,7 373,761 93,44
Керамогранитная плитка 30° - 15,5 456,165 114,041
Железобетонные лестницы
Керамогранитная плитка 40° 1,2 26,6 782,838 195,71
Керамогранитная плитка 50° 1,2 29,4 865,242 216,31
Наружные металлические . лестницы (материал проступи)
Металлическая решетка 40° 1,5 27,1 797,553 199,39
Листовая штампованная сталь 65° 0,9 32,6 959,418 239,85
Листовая штампованная сталь 70° 0,8 35,6 1047,708 261,927
*Примечание: 1 кгс = 1 кг • 9,81 м/с2 = 9,81 Н; А = ГЗ, Дж; 5 - перемещение (3 м), 1 Вт = 1 Дж/с (4 с)
Переноска оборудования к месту пожара
Движение персонала без средств защиты
Масса более 30 кг, расстояния свыше 100 м, различные уровни подъёма (спуска), высокие энергозатраты. Нет возможности доставки полного перечня средств
I Подготовка к проведению работ
Полный перечень средств защиты, удобство транспортировки. Уменьшение времени доставки
Выбор и подготовка средств защиты с учётом необходимости их применения (по оценке персонала)
Работа при пожаре
- эвакуация персонала АЭС;
- сбор информации о пожаре и передача прибывающим пожарным подразделениям;
- принятие посильных мер по тушению пожара первичными средствами пожаротушения;
- проведение технологических переключений (отключений) оборудования;
- работа в составе звена ГДЗС при выполнении неотложных технологических операций по предотвращению аварий (взрывов)
Безопасность выполнения работ при пожаре
Х
Рисунок 6. Модель действий оперативного персонала при пожаре: | - нерекомендуемые и небезопасные для жизни действия; - возможно выполнение задач, но большими энергозатратами; Щ - рекомендуемые действия
РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ДЕЙСТВИЙ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА ПРИ ПОЖАРЕ
После проведённых исследований была разработана модель действий оперативного персонала при пожаре (рис. 6).
Одной из важнейших задач безопасности АЭС является достаточная квалификация должностных лиц, входящих в состав оперативного персонала, так как в случае возникновения пожара или аварийной ситуации от их действий зависит предотвращение аварии на ранней стадии и минимизация потерь. Разработанная модель действий оперативного персонала при пожаре показывает, что прибытие персонала к месту возникновения пожара без средств защиты не позволит выполнить поставленные задачи, при этом существует вероятность их травмирования и гибели при воздействии опасных факторов пожара.
Проведённые исследования по транспортировке комплекта по различным поверхностям показали возможность его примене-
ния при движении по узким технологическим лестницам, горизонтальным и наклонным поверхностям.
Для подготовки рекомендаций АЭС по выбору оперативного персонала необходимо произвести расчёт энергозатрат человека при переносе (транспортировке) необходимого оборудования по наиболее сложным маршрутам цехов.
Действия персонала в аварийных ситуациях могут быть эффективны при одновременном выполнении следующих условий:
- обеспечение безопасности оперативного персонала на приемлемом уровне;
- физиологическая возможность выполнения действий (сопоставление энергозатрат оперативного персонала при выполнении перечня задач в условиях возможного воздействия опасных факторов пожара);
- минимизация времени реагирования оперативного персонала на пожар;
- оптимизация процесса эксплуатации средств защиты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Статистические данные ООО НПО «ДИАР» об авариях и происшествиях на атомных объектах [Электронный ресурс] // НПО «ДИАР» [сайт]. Режим доступа: http://i-risk.ru (дата обращения 10.11.2016 г.).
2. Ищенко А. Д. Проблемы обеспечения тушения пожаров на объектах энергетики оперативными подразделениями пожарной охраны // Пожаровзрывобезопасность. - 2016. - Т. 25, № 5. - С. 26-36. 001: 10.18322/РУБ.2016.25.05.26-36.
3. Ищенко А. Д. Нормативно-правовая основа жизнеобеспечения человека при пожаре [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности. - 2015. - Вып. 6 (64). - Режим доступа: http://ipb.mos.ru/ttb/2015-6/2015-6.html (дата обращения 16.11.2016 г.)
4. Ищенко А. Д., Фогилев И. С. Применение комплекта средств защиты оперативного персонала при возникновении пожаров (аварий) на атомных электростанциях // Материалы международной научно-практической конференции «Чернобыль - 30 лет». - М.: Академия ГПС МЧС России, 2016. -С. 117-122.
5. Инструкция И1.3.2.15. 1111-2016 «Организация защиты оперативного персонала атомных станций при пожарах (авариях) в условиях непригодной для дыхания среды: техническая документация. - М.: АО «Концерн Росэнергоатом», 2016 -41 с. - Неопубл. документ.
6. Соковнин А. И., Ищенко А. Д., Федяев В. Д. Условия видимости для пожарных в задымлённой зоне при тушении пожаров на объектах энергетики [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности. - 2016. - Вып. 3 (67). - Режим доступа: http://ipb.mos.ru/ttb/2016-3/2016-3.html (дата обращения 16.11.2016 г.)
7. Марийчук И. Ф, Папазова О. В., Онасенко А. А, Гаврил-ко А. А. Энергозатраты членов аварийно-спасательных подразделений // Горное дело. - 2011. - № 48. - С. 172-181.
8. Ищенко А. Д. Проблематика сохранения работоспособности объекта энергетики в условиях пожара // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. - 2016. - № 1. -С. 72-77.
9. Харевский В. А, Богданов А. Е, Ищенко А. Д., Фоги-лев И. С. Разработка комплекса средств защиты оперативного персонала атомных электростанций при пожаре // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. -2015. - № 4. - С. 13-18.
10. Фогилев И. С., Ищенко А. Д., Соковнин А. И., Шуры-гин М. А. Защита оперативного персонала энергопредприятий в условиях воздействия опасных факторов пожара [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности. - 2016. -Вып. 5 (69). - Режим доступа: http://ipb.mos.ru/ttb/2016-5/ 2016-5.html (дата обращения 16.11.2016 г.)
Fogilev I.
COMPLEX OF ACTIONS OF OPERATIONAL PERSONNEL OF NUCLEAR POWER PLANTS AT THE ITIAL STAGE OF A FIRE
ABSTRACT
Purpose. Actions of the operational personnel of nuclear power plants at the initial stage of a fire.
Methods. Efficient and safe operation of a nuclear power plant (NPP) hinges on the operational personnel performing round-the-clock work on electric power generation as part of shifts. NPP job descriptions have defined the list of tasks performed by operational staff in case of a fire. In order to evaluate possibilities of operational staff tasks performance, the integrated research of operational personnel safety problems, energy consumption at work performance, response time to a fire alarm, protective equipment maintenance and storage has been carried out. Test series on a transporting special protective set for operational staff job in case of a fire on different types of surfaces has been carried out.
Findings. The developed model of operational personnel actions in case of a fire has shown that the arrival of personnel to the scene of a fire without protective equipment won't allow performing the assigned tasks, thereby personnel can be injured and die when exposed to dangerous fire factors. The experiments have shown the possibility of transporting the special protective set on different types of surfaces. The obtained values of the forces necessary for set transportation on different horizontal
and inclined surfaces will make it possible to calculate personnel energy consumption at essential equipment delivery to the scene of a fire on the most difficult routes of shop floors (departments) of a nuclear power plant.
Research application field. Provision of NPP operational personnel actions at the initial stage of a fire.
Conclusions. Personnel actions in emergency situations can be effective if the following conditions are simultaneously observed:
- operational personnel safety provision at an acceptable level;
- physiological ability to perform actions (comparison of operational personnel energy consumption at task list performance in conditions of being exposed ro dangerous fire factors);
- minimization of response time of operational staff in case of a fire;
- optimization of protective equipment maintenance.
Key words: energy consumption, operational personnel of a nuclear power plant, dangerous fire factors, unbreathable environment, a special protective set.
REFERENCES
1. Statistical data LLC NPO "Diario" of accidents and incidents at nuclear facilities. Available at: http://i-risk.ru (accessed November 16, 2016). (in Russ.).
2. Ishchenko A.D. Aspects of fire fighting ensuring by operational subdivisions at power facilities. Pozharovzryvobezopasnost', 2016, vol. 25, no. 5, pp. 26-36. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.05.26-36. (in Russ.).
3. Ishchenko A.D. Normative legal basis of life support in case of fire. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti: internet-zhurnal, 2015, no. 6, available at: http://ipb.mos.ru/ttb/2015-6/2015-6.html (accessed November 16, 2016). (in Russ.).
4. Ishchenko A.D., Fogilev I.S. Application of the kit protection agents of operation personnel at occurrence fire (crashes) in nuclear power plants. Mat-Iy Mezhdun. nauch.-prakt. konf. "Chernobyl -30 Ief'. [Proc. Int. sci.-pract. conf. "The Chernobyl - 30 years"]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2016, pp. 117-122. (in Russ.).
5. Instruction I1.3.2.15. 1111-2016. Organization for defense of operative of NPP personnel at fires (crashes) in the conditions be unsuitable for breathing environments: Technical Documentation. Moscow, Kontsern Rosenergoatom Publ., 2016. 41 p.
6. Sokovnin A.I., Ishchenko A.D., Fedyaev V.D. Conditions of visibility for firefighters in a smoke-filled area to extinguish fires at power plants. TekhnoIogii tekhnosfernoi bezopasnosti: internet-zhurnal, 2016, no. 3, available at: http://ipb.mos.ru/ttb/2016-3/ 2016-3.html (accessed November 16, 2016). (in Russ.).
7. Mariichuk I.F., Papazova O.V., Onasenko A.A., Gavrilko A.A. Energy costs of members of rescue units. Gornoe delo, 2011, no. 48, pp. 172-181. (in Russ.).
8. Ishchenko A. Power facility in fire conditions survival problems. Nauchnye i obrazovatelnye problemy grazhdanskoi zashchity, 2016, no. 1, pp. 72-77. (in Russ.).
9. Kharevsky V., Bogdanov A., Ishchenko A., Fogilev I. Developing complex of protective means for nuclear power plants operating personnel in case of fire. Pozhary i chrezvychainye situatsii: predotvrashchenie, likvidatsiia, 2015, no. 4, pp. 13-18. (in Russ.).
10. Fogilev I.S., Ishchenko A.D., Sokovnin A.I., Shurigin M.A. Protection of personal power line under influence of fire hazard. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti: internet-zhurnal, 2016, no. 5, available at: http://ipb.mos.ru/ttb/2016-5/2016-5.html (accessed November 16, 2016). (in Russ.).
State Fire Academy of EMERCOM of Russia,
iVAN FOGiLEV . . n •
Moscow, Russia
