CC BY
181
УДК 614. 8.084:376.
Т.Е. Ткаченко
МОНИТОРИНГ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ КАК ОСНОВА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА
Статья посвящена вопросам изучения чрезвычайных ситуаций техногенного характера на промышленных объектах. Сформулированы основные направления по проведению мониторинга на таких объектах, как потенциально опасные, в плане предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера.
Ключевые слова: мониторинг, техногенные чрезвычайные ситуации, предупреждение, риски, промышленные объекты.
T. Tkachenko
MONITORING OF INDUSTRIAL FACILITIES AS THE BASIS OF PREVENTION EMERGENCY SITUATIONS TECHNOGENIC CHARACTER
The article views the topical issues in the field of studying emergency situations technogenic character on industrial facilities. The author of the article presents the main ways of monitoring the dangerous objects warning the emergency situations technogenic character.
Keywords: monitoring, emergency situations, prevention, risks, industrial facilities.
Впервые особое внимание общественности и учёных к крупным промышленным авариям было привлечено после аварий 70-80-х годов XX века на химических предприятиях в Фликсборо (Англия, 1974) и Севезо (Италия, 1976), в результате которых пострадали сотни людей, был нанесён существенный, непоправимый ущерб окружающей среде, затрачены огромные ресурсы (материальные, людские, временные) на ликвидацию их последствий. Печальный список продолжили в 1980-х годах трагедии Бхопала (Индия, 1984) и Чернобыля (Украина, 1986). Бесконечные вирусные атаки в информационной сети Интернет, а также масштабные террористические акты в США (сентябрь, 2001). В результате аварий был причинён громадный ущерб окружающей среде, число погибших людей измерялось тысячами [1].
В России насчитывается около 45 тыс. опасных производств и имеется множество сооружений, разрушение которых может привести к бедствиям регионального и национального масштаба. В них входят 3 600 объектов, имеющих большие запасы аварийно химически опасных веществ (АХОВ), более 8 тысяч взрыво- и пожароопасных объектов, десять атомных электростанций (АЭС) с 30 ядерными энергетическими установками, 113 исследовательских ядерных установок, 12 предприятий ядерного топливного цикла, 16 специальных комбинатов по переработке и захоронению радиоактивных отходов, которые представляют потенциальную опасность в плане возникновения чрезвычайных ситуаций (далее по тексту - ЧС) техногенного характера, последствия которых могут быть пагубными для населения, проживающего на близлежащих территориях. Многие страны, и Россия в том числе, сталкиваются с необходимостью ликвидации в кратчайшие
сроки крупномасштабных ЧС невоенного характера. Если ЧС возникает в индустриальном районе или крупном городе, она неизбежно ведёт к значительным разрушениям и потерям и может унести тысячи человеческих жизней. Так, в 1994 году в Российской Федерации произошло 1 076 техногенных ЧС. Наибольшее количество ЧС приходится на промышленно развитые территории. Существенно увеличилось количество ЧС техногенного характера в Северо-Западном (91 %), Центральном (48 %) и Забайкальском (41 %) регионах. Только в 2009 году в окружающую среду обрабатывающими отраслями экономики выброшено вредных веществ более 6829,4 тыс. т [13]. При техногенных чрезвычайных ситуациях в среднем для России в последние годы на одну региональную катастрофу приходится около 5 территориальных, около 100 местных и около 500 объектовых ЧС. Комплексный ущерб от техногенной ЧС, как показатель полного ущерба, включает прямые и косвенные потери, которые в свою очередь включают по три основные группы: экономические, социальные (гибель людей, потеря здоровья, ухудшение условий жизни) и экологические [2].
Нарастание риска возникновения техногенной ЧС в РФ обусловлено тем, что в последние годы потенциально опасные объекты выработали проектный ресурс более чем на 70 %. Имеет место и низкое качество профессиональной подготовки персонала предприятий, несоблюдение сотрудниками производственной и технологической дисциплины, отсутствие современного оборудования и безопасных технологий на промышленных предприятиях.
В настоящее время задача обеспечения условий безопасной эксплуатации машин и конструкций и их защищённости от угроз техногенного, природного характера и несанкционированных воздействий, в том числе с использованием концепции рисков возникновения на них чрезвычайных ситуаций, является актуальной и требующей детального многокритериального анализа, и в первую очередь по параметрам их прочности, ресурса и живучести [9, 10]. Повреждение элементов машин и конструкций является многофакторным процессом, на который оказывают влияние условия эксплуатации - уровни и характер эксплуатационной нагруженности, конструктивные особенности оборудования, характеристики механических свойств материалов, параметры окружающей среды. Предотвращение аварий и катастроф на предприятиях является одним из базовых направлений по решению проблемы обеспечения условий безопасной эксплуатации и защищённости, которое основывается на анализе предельных состояний при различных сценариях развития чрезвычайных ситуаций. Рассмотрение базовых параметров характеристик прочности, ресурса, живучести и надёжности в вероятностном аспекте позволяет на их основе осуществить анализ показателей риска достижения предельных состояний по рассматриваемым критериям и оценить количественные параметры условий безопасной эксплуатации и защищённости машин и конструкций с возможностью на их основе реализовать мероприятия по управлению рисками для снижения вероятностей возникновения отказов, аварий и катастроф [3, 4].
Для конструкций и сооружений, длительное время находящихся в эксплуатации, причиной аварий могут стать деградации свойств материалов, предельные уровни накопленных повреждений, образование и распространение трещин, кавитационные износы [13]. В сложных системах аварии имеют логико-вероятностную природу. Поэтому может быть составлен сценарий катастрофы или неуспеха,
построены соответствующая логическая функция риска и вероятностный полином риска [11]. На стадии эксплуатации оценка и анализ риска аварии системы проводятся на основе соответствующих сценариев с использованием результатов мониторинга о величинах износов элементов, реальных нагрузках и вибрациях, особенностях эксплуатации, подготовленности обслуживающего персонала. Количественная оценка и анализ риска позволяют принять обоснованные решения о продлении срока службы системы; разработать предложения по обеспечению безопасной эксплуатации; организовать обучение персонала действиям в чрезвычайных ситуациях.
Мониторинг является неотъемлемой частью систем управления безопасностью и риском сложных технических, технологических, экономических, организационных и социальных систем. Как информационная технология мониторинг предназначен для оценки технического состояния сложной системы и принятия решения о продлении ресурса и обеспечения безопасной эксплуатации системы с продлённым ресурсом [13].
Термин «мониторинг» впервые появился в рекомендациях специальной комиссии СКОПЕ (Научный комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО в 1971 г. В 1972 г. появились первые предложения по Глобальной системе мониторинга окружающей среды (Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде) [5, 6, 7]. На этой конференции было определено, что основной задачей экологического мониторинга загрязнения окружающей среды и факторов её загрязнения должна быть реализация системы мониторинга на: импактном (локального масштаба); региональном (экономики региона); фоновом (особо охраняемых природных территориях) уровнях.
В Российской Федерации функционирует единая государственная система экологического мониторинга (далее по тексту - ЕГСЭМ), которая объединяет возможности и усилия многочисленных служб для решения задач комплексного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды. ЕГСЭМ включает мониторинг: источников антропогенного воздействия на окружающую среду, загрязнения абиотического и биотического компонентов окружающей природной среды, социально-гигиенический, обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем. В РФ контроль состояния атмосферного воздуха проводится более чем в 260 городах станциями государственной сети мониторинга окружающей среды и станций Росгидромета. Фоновый мониторинг на территории РФ осуществляют семь станций комплексного фонового мониторинга (СКФМ), расположенные в биосферных заповедниках: Алтайском, Астраханском, Баргу-зинском, Воронежском, Центрально-Лесном, Кавказском и Приокско-Террасном [8, 14]. К сожалению, сегодня ЕСЭМ обеспечивает требуемый уровень информации не в полной мере, что значительно затрудняет деятельность различных органов управления, ответственных за обеспечение экологической безопасности. Несмотря на спад производства и уменьшение объ ёма промышленных выбросов, сохраняется тенденция аккумулирования объёма токсичных веществ в почвах [12]. Техногенные выбросы от промышленных источников и транспорта распространяются, например, в Московской области - на 200 км, Тульской - на 120 км, Среднеуральской - на 300 км, Кемеровской - на 200 км. Наибольшее загрязнение окружающей среды свинцом выявлено в Московской, Самарской, Калужской, Нижегородской и Владимирской областях.
Как видим, мониторинг промышленных объектов как составляющей окружающей среды можно проводить контактными методами с помощью наземных средств измерений и расчётов (например, автоматизированных систем контроля, стационарных постов пассивного мониторинга, лидаров, телеметрии) и аэрокосмическими.
Таким образом, при проведении мониторинга промышленных объектов, как потенциально опасных объектов, служащих причиной чрезвычайных ситуаций техногенного характера необходимо учитывать как классические методы, так и современный комплексный подход к охране окружающей среды и экологической безопасности жизнедеятельности человека.
Литература
1. Аварии и катастрофы. Предупреждение и оценка последствий. В 4-х томах / Под ред. К.Е. Кочетко-ва, В.А. Котляровского. М.: Ассоциация строительных вузов, 1995-1997. Железняков А.Б. Советская космонавтика: хроника аварий и катастроф. СПб.: Наука, 1998.
2. Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений /Я.Д. Вишняков и др. - 3-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 304 с.
3. Берман А.Ф. Информатика катастроф //Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. № 3. 2012. С. 17-37.
4. Гадедин М.М. Многопараметрический анализ условий безопасной эксплуатации и защищённости машин и конструкций по критериям прочности, ресурса и живучести //Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. № 6. 2012. С. 22-36.
5. Гражданская защита. Энциклопедия. Т.11 / Под общ. ред. С. К. Шойгу; МЧС России. - М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2007. - 548 с.
6. Квартальнов В.А. Техногенные катастрофы сегодня и в будущем // http://www.istroy.ru/docu/ecology/
7. Квашнин И.М. Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчёты и инвентаризация /И.М.Квашнин. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2005. - 392 с.
8. Крупнейшие техногенные катастрофы http://whoyougle.ru/texts/largest-technogenic-accidents/
9. Махутов Н.А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. Новосибирск: Наука, 2008. - 528 с.
10. Махутов Н.А., Ахметханов Р.С., Гадедин М.М., Юдина О.Н. Построение общей структуры и алгоритмов комплексного анализа защищённости критически важных объектов //Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. № 2. 2012. С. 31-50.
11. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. СПб.: Политехника, 2000.
12. Семенова Н.Н. Мониторинг пестицидов в почве агробиоценозов с использованием имитационных моделей разных классов // Защита растений. № 2. 2007. С. 14-17.
13. Соложенцев Е.Д. Сценарное логико-вероятностное управление риском в бизнесе и технике. -СПб.: Издательский дом «Бизнес-пресса», 2004. - 432 с.
14. Экономическое регулирование безопасности в природной и техногенной сферах. Словарь-справочник. Авдотьин В.П., Авдотьина Ю.С., Артюхин В.В. и др. Под общ. ред. В.А. Акимова / МЧС России. - М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2011. - 292 с.
