Комплексные проблемы техносферной безопасности. научный и практический подходы к развитию и реализации технологий безопасности

жающей среды. Перечисленные выше системы имеют несомненное преимущество с точки зрения охраны окружающей среды.

Загрязнение окружающей среды в процессе переработки нефти происходит по причинам [6]:

−выбросов в атмосферу неприемлемого количества загрязняющих газов

ивеществ, таких как: тяжелые металлы, оксид серы (SO2), оксид азота (NO2), углекислота, угарный газ, хлор, бензол;

−попадание сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий в естественные водоемы, что приводит к гибели многих водных обитателей;

−засорение литосферы вследствие сбрасывания отходов нефтеперерабатывающих предприятий, в состав которых может входить зола, адсорбенты, разнообразные осадки, смолу и т.д.

Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что проблема отрицательного влияния процессов переработки нефти на окружающую среду становиться все более актуальной, т.к. влиянию этого процесса подвергаются все оболочки земного шара – атмосфера, литосфера, гидросфера и биосфера.

Главная задача предприятий нефтегазовой промышленности – рационально используя природные ресурсы снизить негативные последствия. Вследствие этого, для совершенствования экологической обстановки нефтегазовой отрасли промышленности необходимо выполнять следующие условия [4, 7, 8]:

−исследовать новые нефтегазоносные земли в более отдаленных рай-

онах;

−замещать запасы углеводородов;

−модифицировать состояние экологии и окружающей природной среды. Кроме этого замещать или ликвидировать результаты деятельности нефтегазодобывающих компаний, которые негативно воздействуют на окружающую среду;

−использовать нефтяной попутный газ на производственные нужды потребителей или самих компаний.

При этом предприятия нефтегазовой отрасли, заботясь об экологической безопасности, должны вести политику, основываясь на следующих положениях [8]:

−предприятие должно учитывать негативное воздействие, которое оно оказывает на окружающую среду. Из этого следует, что оно должно грамотно управлять экологическими рисками и нести ответственность за причиненный ущерб;

−рост промышленности не должен происходить за счет бессмысленного использования естественных ресурсов;

−должен осуществляться контроль соблюдения требований экологической безопасности и оценка состояния экологии и окружающей среды.

Сцелью снижения воздействия на окружающую среду нефтегазодобывающие компании ведут разработки и вводят в работу новые технологии, помогающие снижать негативное воздействие на природную среду.

440

Практикуются методы по действенной очистке загрязненных поверхностей с применением бактериальных средств и разных промывочных жидкостей. Для того чтобы снизить выбросы вредных химических веществ в атмосферу, предприятия ведут работы по применению газа, который сжигается в факелах, для изготовления бензина и создании электроэнергии [8].

Литература

1.Федеральный закон № 7-ФЗ от 10 января 2002 г. «Об охране окружающей среды»

2.Абросимов А. А. Экология переработки углеводородных систем / А. А. Абросимов. – М.: Химия, 2002.– 608 с.

3.Васильев С. В. Воздействие нефтедобывающей промышленности экосистему / С.

В.Васильев. - М. 2001.

4.Вишняков, Я. Д. Экологическая и промышленная безопасность горнометаллургического комплекса / Я. Д. Вишняков, С. П. Киселев // Экология и промышленность России. - 2008. - № 10. - C. 46-50.

5.Гребнев В. Л. Гигиеническая характеристика условий труда в цехе приготовления химических реагентов / В. Л. Гребнев // Вопросы гигиены и охраны здоровья населения в регионах с развитой нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностью. -Уфа, 1989.-115с.

6.Кесельман Г. С. Защита окружающей среды при добыче, транспорте, и хранении нефти и газа / Г. С. Кесельман, Э. А. Махмудбеков. – М.: Недра, 1981. – 256 с.

7.Мирзаев Г. Г. Экология горного производства: учебник для вузов / Г. Г. Мирзаев, Б. А. Иванов, В. М. Щербаков, Н. М. Проскуряков. – М.: Недра, 1991. – 320 с.

8.Хаустов А. П., Редина М. М. Охрана окружающей среды при добыче нефти / А. П. Хаустов, М. М. Редина. - М.: Дело, 2006.

Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова, Россия

S. N. Kirakosyan, V. L. Grebnev

ENVIRONMENTAL SAFETY IN THE OIL AND GAS INDUSTRY

This article examines the environmental problems arising in the production, processing and transportation of oil and gas. The main causes and sources of pollution were identified, starting with the process of developing oil and gas fields to transporting the obtained products of the oil and gas industry.

Kalashnikov Izhevsk State Technical University Izhevsk, Russia

441

УДК 614.8.084

С. А. Кеменов, В. Ф. Юрьева, Д. В. Иванов

ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

ВМНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЯХ

Встатье проанализирована проблема участившихся взрывов в жилых многоэтажных зданиях. Уже давно, имеют популярность многоэтажные постройки. Люди привыкли к высотным зданиям и многие считают эту удобным местом для проживания. Но помимо преимуществ жизни в таких домах существуют и недостатки. Одним из всплывающих важных вопросов в области безопасности, является осуществление безопасности газового оборудования.

Ксожалению, случаи взрыва сопровождаются не только возгоранием, но

иведут к разрушению соседних квартир, обрушению подъездов и этажей. Организация мероприятий по обеспечению взрыво- и пожарной безопас-

ности жилых построек является важной задачей, которая требует широкого внедрения экономичных мер, изменения подхода к использованию газовых установок и баллонов и, в тоже время, надёжных систем и установок противопожарной защиты.

Ежегодно в высотных постройках происходят случаи взрыва бытового газа. Уже в наступившем 2019 году успело произойти происшествие в Городе Шахты Ростовской области. По данным областного управления МЧС, произошел взрыв бытового газа в 9-этажном доме. В результате взрыва повреждены четыре квартиры: две на девятом этаже и две – на восьмом. Из дома эвакуировали 140 человек. В результате взрыва один человек погиб, судьба четверых неизвестна [1-3].

В России за 2018 год произошло девять крупных происшествий, в результате которых из-за взрыва бытового газа погибли 23 человека:

1.В поселке Приморском, Самарской области взорвался газовый баллон. Погиб один человек (12.08.2018);

2.В Красном Сулине Ростовской области в частном жилом доме произошел взрыв. Погиб один человек (06.08.2018);

3.В результате пожара, вызванного взрывом газового баллона, в Адлере погибли десять человек (20.07.2018);

4.В многоквартирном доме в городе Заинск в Татарстане произошел взрыв на четвертом этаже. Погибли трое человек (22.06.2018);

5.Взрыв произошел в многоквартирном доме в Мурманске. Обрушились три этажа из пяти одного подъезда. В результате происшествия погибли два человека (20.03.2018);

6.Взрыв произошел в частном доме в Шалинском районе в Чечне. В результате погиб один ребенок (17.03.2018);

7.В Раменском (Подмосковье) произошел взрыв в многоэтажном доме. Погибли два человека (01.03.2018);

442

8.В Ростове-на-Дону произошел взрыв газового баллона на пятом этаже многоэтажного дома. Один человек погиб (17.01.2018);

9.В первый день нового года в Воронеже в многоквартирном доме взорвался газовый баллон. Два человека погибли (01.01.2018) [1-3].

Огромной долей событий связанных со взрывом бытового газа являются события произошедшие из-за не соблюдений правил безопасности при использовании газовых баллонов. Например, более распространенной ошибкой является хранение газового баллона на балконе, так как при переносе его в более теплое помещение газ начинает расширяться, в следствии чего взрывается [4].

Решением этой проблемы является использование композитных газовых баллонов. Такие баллоны являются газовыми баллонами нового поколения. В них предусмотрен дополнительный клапан, который не позволяет превышения критического давления, т. е. предотвращает взрыв. Также их технические возможности позволяют осуществлять безопасную заправку [5].

Газовые баллоны, выполненные из композиционных материалов, являются взрывобезопасными емкостями, которые сохраняют свои противопожарные свойства под воздействием открытого источника горения, а также при режиме температурного воздействия свыше 100˚С.

Всравнении с привычными и широко распространенными в использовании металлическими газовыми баллонами, композитные емкости газовых баллонов имеют ряд существенных преимуществ:

−термоустойчивость и взрывобезопасность;

−устойчивость к процессам коррозии;

−полное исключение вероятности появления искр;

−безопасность к статическому электричеству;

−небольшой вес;

−прозрачная оболочка;

−внешняя адаптация к интерьеру;

−удобство в хранении;

−продолжительный срок службы.

Освидетельствование композитных баллонов осуществляется 1 раз в 5 лет относительно даты изготовления баллона, а его расчетный срок службы составляет 20 лет.

Сравнительный анализ металлических и композитных газовых баллонов представлен в таблице.

443

Таблица Технические характеристики образцов металлического и композитного

газового баллона

Согласно представленным выше сравнительным характеристикам газовых баллонов, следует что емкости, выполненные из композиционных материалов, по многим показателям существенно лучше металлических. Композитные газовые баллоны обладают повышенным уровнем пожарной защиты, имеют абсолютную взрывобезопасность. Единственным недостатком таких баллонов является их высокая стоимость, относительно металлических аналогов, это объясняется сложной, энерго- и технозатратной технологией производства.

Также, следует отметить, что газ, который поступает по магистрали, не является абсолютно безопасным: довольно часто причинами происшествий становятся износ газовых труб и неправильная эксплуатация газовых плит.

Для максимально быстрого реагирования при утечке газа, рекомендуют иметь специальное оборудование, которое позволяет обезопасить дом и живущих в нем людей: датчики пожаров, радиодатчики, охранные сигнализации.

В настоящее время, случаи взрыва, которые происходят, в связи с неправильным использованием газового оборудования наталкивают людей на такие действия, как создание скомбинированной пожарной сигнализации и датчиков утечки газа. Другим способом обезопасить себя и своих близких является полный отказ от газового оборудования [4-7].

Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова кафедра «Защита в чрезвычайных ситуациях», Россия

444

Литература

1.Радоуцкий В. Ю., Литвин М. В., Латкин М. А., Кеменов С. А., Степанова М. Н., Шульженко В. Н. Моделирование и прогнозирование чрезвычайных ситуаций: учебное пособие / Под общ. ред. В. Ю. Радоуцкого. - Белгород, 2019. - 198 с.

2.Шаптала В. В. Оценка риска чрезвычайных ситуаций природного, техногенного характера и пожаров: учебное пособие / В. В. Шаптала, Ю. В. Ветрова, В. Г. Шаптала, В. Ю. Радоуцкий. - Белгород, 2011. – 125 с.

3.Анализ пожарной безопасности на объектах промышленности в России: сборник / под ред. Степанова М. Н., Шульженко В. Н., Ветрова Ю. В. Проблемы управления рисками в техносфере.- БГТУ им. Шухова-Университет, 2019. - 47-52с.

4.Системы оперативного управления ликвидацией чрезвычайных ситуаций: сборник / под ред. Ковалева Е. Г., Северин Н. Н., Латкин М. А. Проблемы информационного обеспечения деятельности правоохранительных органов.- БГТУ им. Шухова-Университет, 2016.- 123126 с.

5.Взрывы бытового газа в России [Электронный ресурс]. Режим досту- па:https://www.currenttime.tv/a/russia-ten-years-gasexplosions/29691598.html

6.В России за 2018 год от взрыва бытового газа [Электронный ресурс]. Режим досту- па:https://metagazeta.ru/infographic/v-rossii-za-2018-god-ot-vzryvov-bytovogo-gaza-pogibli-23- cheloveka/

7.Как избежать взрыва бытового газа [Электронный ресурс]. Режим доступа http://www.mchsmedia.ru/focus/item/6605877/

S.A. Kemenov, V. F. Yurieva, D. V. Ivanov

THE PROBLEMS OF GAS EQUIPMENT SAFETY IN MULTI-STOREY

BUILDINGS

The article analyzes the problem of explosions, which have become more frequent in residential multi-storey buildings. Multi-storey constructions have become popular long ago. People have got used to high-rise buildings and find them a comfortable place to live. But along with the advantages of living in such buildings there are some drawbacks. One of the relevant and important issues of safety is providing the safety of gas equipment.

Belgorod State Technological University named after V. G. Shukhov Department «Protection in Emergency Situations», Russia

445

УДК 504.3.054

Н. В. Горькова, Н. Б. Мануйлова

ПРОВЕДЕНИЕ СЕДИМЕНТОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЫЛЕЙ МЕТОДОМ ОТБОРА ВЕСОВЫХ ПРОБ

В статье представлены экспериментальные исследования, целью которых является проверка методики седиментометрического анализа дисперсного состава промышленных пылей методом отбора весовых проб, а также разработка и проверка соответствия полученного эмпирического распределения частиц пыли по размерам нормальному распределению.

Среди различных загрязнителей атмосферы, пыли - взвешенные вещества (ВВ) - по суммарным объемам занимают второе место. Большинство современных производственных процессов, в том числе процессы сжигания ископаемого топлива, получение металлических и полимерных материалов, строительную и пищевую индустрию и пр., сопровождаются загрязнения атмосферы ВВ. Чаще всего загрязнение атмосферы тяжелыми металлами тоже связано с выделением пылевых частиц. Таким образом, на сегодняшний день проблема очистки отходящих газов от ВВ имеет важнейшее значение для повышения безопасности технических систем.

Для того чтобы пылеулавливающие установки были правильно спроектированы, налажены, испытаны и успешно эксплуатировались, необходимо учитывать определенные физико-химические параметры попадающей на них пыли. Важными показателями в этом случае будут являться такие параметры пыли, как ее концентрация, плотность и дисперсный состав. Также будут иметь значение некоторые свойства, связанные с химическим составом и свойствами пылевых частиц, такие как смачиваемость, слипаемость, удельное электрическое сопротивление, взрываемость, абразивность и др. Разработка более простых и достоверных методов при определении физико-химических свойств пыли значительно облегчить процессы подбора типа пылеуловителей и выбора оптимального режима их эксплуатации. В конце концов, таким образом можно приблизиться к полному решению проблемы устранения пыли из воздушной среды и ее дальнейшей утилизации.

Возможность применения этого метода для анализа механического состава промышленных пылей исследовалась на примере пыли, полученной при обработке литейных деталей, содержащей Al – 40 %, Si – 28 %, антипригарные смолы и смеси. Фотографии исследуемой пыли под микроскопом представлены на рис. 1.

446

Рис. 1. Фотографии исследуемой пыли под микроскопом

Метод отбора весовых проб заключается в их последовательном отборе на определенной глубине в фиксированные моменты времени, последующем выпаривании проб до постоянной массы и последующем взвешивании определении массы твердой фазы в отобранной пробе после выпаривания. На основании этих данных рассчитывается количество или доля частиц различных фракций в анализируемой пыли.

Известно, что по мере осаждения частиц наблюдается уменьшение концентрации взвеси в суспензии и массы выпаренного осадка в отобранных пробах. Это уменьшение массы обусловлено выпадением более крупных фракций и позволяет судить о дисперсном составе анализируемой пыли. Принцип метода основан на этой закономерности.

Из предварительно высушенной до постоянной массы пыли готовили суспензию с концентрацией от 0,5 до 1 %. Полученная суспензия помещалась в мерный цилиндр, фиксированный на прочной подставке. Пробы объемом 10 мл отбирались с помощью пипетки на определенной высоте. При отборе первой пробы, в которую должны попадать частицы максимального размера (диаметром 100 мкм), всасывающие отверстия пипетки устанавливали на расстоянии 20 см от верхней границы суспензии. Готовые пробы высушивались до постоянной массы, значение которой определялось на аналитических весах.

Остальные пробы суспензии отбирались пипеткой на глубине h ниже зеркала дисперсионной среды через определенные промежутки времени τ .

Моменты времени отбора проб устанавливали в соответствии с продолжительностью осаждения от зеркала суспензии до заборных отверстий пипетки частиц размерами от 100 до 10 мкм.

Моменты времени отбора проб для определения граничного размера частиц определяли по формуле (1).

447

где µс – динамический коэффициент вязкости среды, Па·с; h – высота осаждения частиц, см; g – ускорение силы тяжести, м/с2; ρn - плотность частицы, кг/м3; ρс – плотность среды кг/м3; ds – диаметр частицы (седиментационный), см.

В нашем случае плотность материала равна 2710 кг/м3, динамический коэффициент вязкости среды равен 10 Па с (в качестве дисперсионной среды используется дистиллированная вода), плотность среды – 1000 кг/м3.

Результаты проведенных исследований представлены в табл. 1.

Таблица 1 Результаты определения дисперсного состава пыли, полученной при обработке

литейных деталей

Данные о содержании различных фракций представлены на графике в виде частных и суммарных кривых. Частные кривые строятся на основании среднего значения в пределах размера данной фракции [4].

Данные для построения частной кривой распределения представлены в табл. 2.

Таблица 2 Координаты для построения частной кривой распределения пыли, полученной

при обработке литейных деталей по размерам

448