CC BY
328
УДК 697.32:696.2:005.334(470.40-21)
DOI: 10.24411/1728-323X-2019-12065
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СЦЕНАРИЕВ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ В ГАЗОВОЙ КОТЕЛЬНОЙ (НА ПРИМЕРЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
Г. ПЕНЗА)
В. А. Щепетова, кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», shchepetovav@mail.ru, Пенза, Россия,
А. Е. Балюков, магистр ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», shchepetovav@mail.ru, Пенза, Россия
В статье дана краткая характеристика предприятия «АО «ППО ЭВТ им. В. А. Ревунова». Поставлена цель исследования — попытка проанализировать возможные причины возникновения аварийных ситуаций на предприятии, а также рассмотреть возможные сценарии последствий. Дана краткая характеристика газовой котельной исследуемого предприятия. Рассмотрены возможные причины аварийных ситуаций. Так как вероятность возникновения аварийной ситуации по причине природного характера невелика. Мы уделили особое внимание техногенным воздействиям на исследуемый объект. Была предпринята попытка разработать возможные сценарии возникновения и развития аварийных ситуаций на газовой котельной предприятия, а также возможные негативные последствия для персонала и окружающей среды. Разработана блок-схема анализа вероятных сценариев возникновения и развития аварий и «Дерево событий» развития сценариев аварии на сети газопотребления АО «ППО ЭВТ им. В. А. Ревуно-ва».
The article gives a brief description of the enterprise "JSC" PPO EVT named after V. A. Revunov. The goal of the research is to try to analyze the possible causes of emergency situations in the enterprise, as well as to consider possible scenarios of consequences. The brief description of the gas boiler house of the company under study is given. The possible causes of emergency situations are considered. Since the probability of an emergency due to the natural disaster is not high. We paid special attention to man-made impacts on the object under study. An attempt was made to develop possible scenarios for the occurrence and development of emergency situations at the gas boiler house of the enterprise, as well as possible negative consequences for personnel and the environment. The flowchart has been developed to analyze the likely scenarios for the occurrence and development of accidents and the "Event Tree" for the development of accident scenarios on the gas consumption network ofJSC PPO EVT named after V. A. Revunov.
Ключевые слова: риск, аварийные ситуации, газовая котельная, предприятие, прогноз.
Keywords: risk, emergency, gas boiler house, enterprise, forecast.
Введение. Прогнозирование и управление рисками на сегодняшний момент является одной из важнейших задач, решение которой поможет осуществлять безопасное функционирование предприятия [1]. Для ее успешного выполнения нужно провести системный анализ, включающий в себя: выбор проблемы, постановку задачи и ограничение ее сложности, установление иерархии целей и задач, выбор путей решения задачи, моделирование, оценка возможных стратегий, внедрение результатов.
«АО «ППО ЭВТ им. В. А. Ревунова» в Российской Федерации является одним из современных предприятий по производству бытовой техники, электрических и газовых плит, электрических накопительных водонагревателей, а также специализируется на выпуске электронной вычислительной техники.
На промплощадке АО «ППО ЭВТ им. В. А. Ревунова» размещены следующие производства: заготовительное; штамповочное; механической обработки металла; мойка деталей; сварочное и газосварочное; гальваническое; термическое; окрасочное; переработка пластмасс; эмалирование металлических изделий; сборочно-монтажное производство радиоэлектронных деталей; УЗЛ; деревообработка; закрытая отапливаемая стоянка для хранения автотранспорта предприятия; закрытая не отапливаемая стоянка без средств подогрева для хранения автотранспорта предприятия; газовые котельные; другие производства и вспомогательные помещения.
В качестве объекта исследования для разработки возможных сценариев возникновения и развития аварий мы выбрали газовую котельную исследуемого предприятия.
Цель данного исследования состоит в попытке проанализировать возможные причины возникновения аварийных ситуаций на предприятии, а также рассмотреть последствия по возможным сценариям [2].
Для выполнения цели были поставлены следующие задачи: изучить схему технологического процесса котельной; проанализировать метеорологические условия изучаемого района; предложить возможные сценарии развития аварийных ситуаций.
Модели и методы: определялись задачами, целями и сущностью поставленных практических проблем. В связи с этим использовались следующие методы: теоретического уровня: анализ и изучение литературных источников по данной проблеме, нормативных документов; практического уровня: раз-
№ 2,2019
65
работка возможных сценариев возникновения и развития аварийных ситуаций на изучаемом объекте [3].
Результаты и обсуждение. Площадь котельной предприятия равна 59,5 м3. Размер газовой котельной сети газопотребления ОАО «ППО ЭВТ им. В. А. Ревунова», предназначенной для теплоснабжения и горячего водоснабжения — 8,5 х 7,0 х 4,6 м. Объем помещения Уобщ = = 273,7 м3. Источником газоснабжения является подземный стальной газопровод.
Для отопления и горячего водоснабжения в котельной установлен стальной водогрейный котел Ргех1егш-1000 с ручной панелью управления и реверсом пламени в топочной камере, оборудованного газовыми горелками. В качестве топлива используется природный газ низкого давления. Схема газоснабжения котла двухступенчатая, газ от внутриплощадочных сетей газопровода среднего и низкого давления через узел учета и отключающее устройство подается к горелке котла. Расход газа на котел приблизительно составляет 174 м3/час.
Источником водоснабжения является городской водопровод. От внутриплощадочного водопровода выполнен ввод водопровода в помещение котельной. Тепловая схема котельной закрытая. Система теплоснабжения — двухтрубная. Теплоноситель — горячая вода с параметрами Т — Т2 = 95 — 70 °С. Заполнение системы производится исходной водопроводной водой под давлением, предварительно обработанной в малогабаритной установке умягчения воды. Подпитка системы автоматическая. Циркуляция воды в системе осуществляется сетевыми циркуляционными насосами фирмы ,^1о, Германия.
Изучив литературные источники [4, 5], а также технологический процесс газовой котельной предприятия, мы пришли к выводу, что возможные причины аварийных ситуаций можно условно объединить в три группы: 1) ошибки обслуживающего персонала, бездействие персонала в нештатных ситуациях, несанкционированные действия персонала; 2) разрушение (разгерметизация) технологического оборудования, трубопроводов и арматуры и отказы систем противо-аварийной защиты объекта; 3) внешние воздействия природного и техногенного характера.
Любое внешнее воздействие будь то природного или техногенного характера всегда сопровождается поражающими факторами. К внешним воздействиям природного характера можно отнести: наводнение, подтопление, сильный ветер, сильные осадки, заморозки, гроза и т. д. Проанализировав гидрометеорологические условия изучаемой местности, мы пришли к выводу, что рас-
положение исследуемого объекта относится к IV Б климатическому району [6], где возможны неблагоприятные погодные явления: ливневые дожди, штормовые ветры, обильные снегопады, сильные морозы, грозовые разряды, другие неблагоприятные явления. Климат района расположения объекта умеренно-континентальный со значительными годовыми и суточными колебаниями температуры воздуха.
К внешним воздействиям техногенного характера будут относиться: взрывы в соседних технологических блоках; потеря герметичности оборудования, коммуникаций; взрыв и воспламенение газовоздушной смеси, образующейся в оборудовании, и т. д.
Так как вероятность возникновения аварийной ситуации по причине природного характера невелика, мы уделили особое внимание техногенным воздействиям на исследуемый объект.
Возможные сценарии возникновения и развития аварии в газовой котельной на рассматриваемом предприятии представлены в таблице 1.
Возможные варианты развития аварийной ситуации сгруппированы в сценарии по конечным опасным явлениям и представлены в таблице 2.
Таблица 1 Возможные сценарии возникновения и развития аварий в газовой котельной
№ сценария Описание сценария развития аварии
С1 Разгерметизация газового котла ^ утечка газа
С2 Разгерметизация газового котла ^ утечка газа ^ пожар ^ воздействие теплового излучения на инфраструктуру объекта и персонал
С3 Разгерметизация газового котла ^ утечка газа ^ образование газовоздушной смеси ^ образование огненного шара ^ воздействие теплового излучения на инфраструктуру объекта и персонал
С4 Разгерметизация газового котла ^ утечка газа ^ образование газовоздушной смеси ^ взрыв газовоздушной смеси ^ воздействие ударной волны на инфраструктуру объекта и персонал
Таблица 2
Негативные последствия от различных аварийных ситуаций
Основные последствия аварий Поражающий фактор
Утечка природного газа При наличии источника зажигания, возникновение пожара Образование ОШ Взрыв ГВС Загрязнение окружающей среды Тепловое излучение Тепловое излучение Ударная волна
Рис. 1. Блок-схема анализа вероятных сценариев возникновения и развития аварий
Сработала автоматика
Ликвидация аварии
Утечка газа
0,1294
0,0647
Отказ автоматики
Взрывопожарная смесь не образовалась
0,03882
0,0034938
Образование взрывопожарной смеси
Нет источника зажигания Ликвидация аварии
0,023292
0,0034938
Образование пожара
Есть источник зажигания
0,0031442
0,02201094 Образование ОШ
0,0062884 Взрыв ГВС
0,00314442
Взрывопожарная смесь не образовалась
Загазованность обнаружена оператором
0,02588
0,002588
Образование взрывопожарной смеси
Нет источника зажигания Ликвидация аварии
0,023292
0,0023292
Образование пожара
Есть источник зажигания
0,0209628
0,01467396 Образование ОШ
0,00419256 Взрыв ГВС
0,00209628
Рис. 2. «Дерево событий» развития сценариев аварии на сети газопотребления АО «ППО ЭВТ им. В. А. Ревунова»
При этом возможны следующие сценарии развития вторичных чрезвычайных ситуаций: 1) мгновенное воспламенение истекающего природного газа с последующим факельным горением; 2) полное разрушение газового котла; 3) разрушение находящегося поблизости газового оборудования под воздействием избыточного давления или тепла при горении пролива; 4) появление трещин в швах или металле корпуса газового оборудования (газопровода).
В обобщенном виде сценарии развития аварии на сети газопотребления АО «ППО ЭВТ им.
В. А. Ревунова» представлены в виде блок-схемы анализа вероятных сценариев возникновения и развития аварий, представленной на рисунке 1.
Кроме того, сценарий аварии на сети газопотребления АО «ППО ЭВТ им. В. А. Ревунова» может быть приближенно описан с помощью «дерева событий», приведенного на рисунке 2.
Заключение. Таким образом, проанализировав технологический процесс котельной предприятия, метеорологические условия изучаемого района города, можно предположить вероятные сценарии возникновения и развития аварийных ситуаций,
№ 2 2019
67
что позволит выработать более точный план действий персонала предприятия. Создание блок-схемы и описание с помощью «дерева событий» помогает наглядно увидеть развитие событий и негатив-
ные последствия для работников и окружающей среды. Кроме того, слаженные действия работников при возникновении аварийной ситуации помогут снизить риск загрязнения среды города.
Библиографический список
1. Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ; НГР: Р9703399 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, № 30, ст. 3588).
2. Щепетова В. А., Ежов А. О. Разработка противоаварийных мероприятий и мер по ликвидации аварий при обращении с отходами на предприятиях арматуростроения / Образование и наука в современном мире. Инновации. 2017. № 1. С. 369-376.
3. Щепетова В. А., Балюков А. Е. Соблюдение безопасных условий труда на насосной станции при перекачке светлых нефтепродуктов / Образование и наука в современном мире. Инновации. 2018. № 6 (19). С. 267—272.
4. Щепетова В. А., Сорокина Е. С. Анализ устойчивости функционирования объектов и разработка возможных аварийных ситуаций на ООО «Горводоканал» г. Пенза / В сборнике: Актуальные вопросы в научной работе и образовательной деятельности сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 13 частях. 2013. С. 155—157.
5. Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов, утвержденными Постановлением Госгортехнадзора России от 18.10.2002 № 61-А; НГР: В0203221, зарегистрированным Минюстом России 28.11.2002, № 3968 («Российская газета» № 231, 05.12.2002).
6. СП 131.13330.2012 Строительная климатология.
FORECASTING AND DEVELOPING SCENARIOS OF EMERGENCIES IN A GAS BOILER PLANT: A CASE STUDY OF THE ENTERPRISE IN PENZA
V. A. Shchepetova, Ph. D. (Engineering), Associate Professor, FGBOU VO Penza State University of Architecture and Construction, shchepetovav@mail.ru,
A. Ye. Balyukov, Master of FGBOU VO Penza State University of Architecture and Construction, shchepetovav@mail.ru, Penza, Russia
References
1. Federal'ny'j zakon ot 21.07.1997 N 116-FZ; NGR: R9703399 "O promy'shlennoj bezopasnosti opasny'x proizvodstvenny'x ob^ektov" ["On the industrial safety of hazardous production facilities"]. Sobranie zakonodatel'stva Rossijskoj Federacii. 1997. No. 30, P. 3588 [in Russian].
2. Shchepetova V. A., Ezhov A. O. Razrabotka protivoavarijny'x meropriyatij i mer po likvidacii avarij pri obrashhenii s otxodami na predpriyatiyax armaturostroeniya [Development of the emergency response measures and the measures to eliminate accidents in the treatment of waste in the valve industry]. Obrazovanie i nauka v sovremennom mire. Innovacii. 2017. No. 1. P. 369—376 [in Russian].
3. Shchepetova V. A., Balyukov A. E. Soblyudenie bezopasny'x uslovij truda na nasosnoj stancii pri perekachke svetly'x nefte-produktov [Compliance with safe working conditions at the pumping station when pumping light oil]. Obrazovanie i nauka v sovremennom mire. Innovacii. 2018. No. 6 (19). P. 267—272 [in Russian].
4. Shchepetova V. A., Sorokina E. S. Analiz ustojchivosti funkcionirovaniya ob"ektov i razrabotka vozmozhny'x avarijny'x sit-uacij na OOO "Gorvodokanal" g. Penza [Analysis of the stability of the operation of facilities and the development of possible emergencies at the LLC Gorvodokanal, Penza]. Vsbornike: Aktual'ny'e voprosy' v nauchnoj rabote i obrazovateVnoj deyateVnosti sbornik nauchnyx trudov po materialam Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii: v 13 chastyax. 2013. P. 155—157 [in Russian].
5. Obshhie pravila promy'shlennoj bezopasnosti dlya organizacij, osushhestvlyayushhix deyatel'nost" v oblasti promy'shlennoj bezopasnosti opasny'x proizvodstvenny'x ob"ektov, utverzhdenny" mi Postanovleniem Gosgortexnadzora Rossii ot 18.10.2002 N 61-A; NGR: V0203221, zaregistrirovanny'm Minyustom Rossii 28.11.2002, N 3968 [General industrial safety rules for organizations operating in the field of industrial safety of hazardous production facilities, approved by The Decree of the Gosgortekhnadzor of Russia on 18.10.2002 N 61-A; NGR: V0203221. "Rossijskaya gazeta". No. 231. 05.12.2002 [in Russian].
6. SP 131.13330.2012 Stroitel'naya klimatologiya [Construction climatology] [in Russian].
