Организация работ в экстремальных условиях и аварийных ситуациях. Учебно-практическое пособие

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

В. В. ФИЛИППОВ А. Н. СТАРИКОВ

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

ВЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

ИАВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Учебно-практическое пособие

Электронное издание

Владимир 2024

ISBN 978-5-9984-1823-5

© ВлГУ, 2024

1

УДК 24.57 ББК 662.6

Рецензенты: Доктор технических наук

профессор кафедры автоматизации, мехатроники и робототехники Владимирского государственного университета

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

О. В. Веселов

Кандидат технических наук генеральный директор ООО «Рарок»

А. В. Власов

Издается по решению редакционно-издательского совета ВлГУ

Филиппов, В. В. Организация работ в экстремальных условиях и аварийных ситуациях [Электронный ресурс] : учеб.-практ. пособие / В. В. Филиппов, А. Н. Стариков ; Владим. гос. ун-т им. А. Г. и Н. Г. Столетовых. – Владимир : Изд-во ВлГУ, 2024. – 130 с. –

ISBN 978-5-9984-1823-5. – Электрон. дан. (2,70 Мб). – 1 электрон.

опт. диск (CD-ROM). – Систем. требования: Intel от 1,3 ГГц ;

Windows XP/7/8/10 ; Adobe Reader ; дисковод CD-ROM. – Загл.

с титул. экрана.

Рассмотрены основные причины возникновения чрезвычайных и аварийных ситуаций, даны анализ и оценка рисков, классификация химически опасных объектов. Приведены параметры горения и взрыва, катализаторы и ингибиторы процесса. Изложены примеры расчета материального баланса процессов горения, определения предельного количества воздуха, стехиометрические уравнения, расчет теплового баланса, температуры и давления взрыва.

Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения с элементами дистанционных образовательных технологий по направлению подготовки 08.03.01 – Строительство, профиль подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция» (бакалавриат), а также для слушателей факультетов повышения квалификации, инженерно-технических работников, будет полезно для аспирантов, занимающихся проблематикой сжигания топлива.

Рекомендовано для формирования профессиональных компетенций в соответствии с ФГОС ВО.

Табл. 16. Ил. 2. Библиогр.: 35 назв.

2

4

7.2.Назначение Плана локализации и ликвидации аварий (ПЛА)

иПлана локализации и ликвидации аварийных

5

чет риска и вероятность проявления опасности. Вводится понятие «степень химической опасности», приведены способы ее определения по сводным таблицам.

Четвертая глава определяет параметры горения и взрыва. Даются основы молекулярной физики, базовые уравнения, приводятся материальный баланс реакции горения, бедные и богатые смеси, диапазоны горения (взрываемости) по концентрации, объемы топливоокислителя, скорости горения, количество продуктов горения, влажностные характеристики химических реакций горения.

Пятая глава приводит модели и методы расчета взрывов как динамической системы. Рассматриваются понятия горения в ламинарном

итурбулентном потоке, нормальное и детонационное горение, горение в неподвижной среде. Отдельно рассмотрено образование горения (взрыв) при наличии пылепаровоздушной смеси.

Вшестой главе изучены вопросы геометрии и пространственных характеристик образования зоны воспламенения и области концентрационно опасной зоны. Даны методы и примеры расчета данных зон.

Седьмая глава посвящена рассмотрению вопросов действия в реальных нештатных ситуациях. Даются определения понятий «авария», «взрыв» и др. Описываются структура и назначение плана локализации

иликвидации последствий аварии. Приводятся структура и порядок утверждений и согласований при разработке данных планов.

Восьмая глава определяет структуру паспорта безопасности на опасный производственный объект, необходимость его разработки, последовательность, специфику и особенности. Дается пример составления типового паспорта безопасности.

При работе над книгой автор опирался не только на работы классиков, но также на современные источники, так как современное производство и системы эксплуатации имеют широкие цифровые, технологические и мультимедийные возможности по наблюдению, контролю и даже принятию решений.

7

1. ВЕРОЯТНОСТЬ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ, АНАЛИЗ И ОЦЕНКА РИСКОВ

1.1. Термины и определения

Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС) применительно к потенциально опасным объектам (ПОО) оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований по величине риска.

Аварии в техносфере исключить практически невозможно. Поэтому в конце XX века в связи с постоянным усложнением промышленного оборудования возникла и начала развиваться новая научная дисциплина – теория безопасности, или теория риска, предшественницей которой является теория надежности.

Под риском понимается частота или вероятность возникновения нежелательного события или вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.

Риск возникновения чрезвычайной ситуации – вероятность, или частота возникновения источника чрезвычайной ситуации, определяемая соответствующими показателями риска.

Риски аварий можно снижать, но нельзя забывать о том, сколько за это придется заплатить. Вкладывая средства в технические системы предотвращения аварий, государство вынуждено сокращать финансирование социальных программ (жилищной, медицинской и др.), что влечет за собой сокращение средней продолжительности жизни человека и снижение ее качества.

Средства на снижение риска аварий вкладываются в технические системы безопасности, в подготовку персонала и в совершенствование управления при чрезвычайных ситуациях. Если в первых двух случаях средства расходуются на снижение вероятности аварии, то в третьем – на уменьшение последствий ЧС. Анализ эффективности затрат показывает, что во многих случаях можно результативно снизить риск для населения, вложив больше средств в третью компоненту.

При измерении риска существуют четыре подхода: инженерный, модельный, экспортный и социальный. Многокритериальный выбор определения риска описывается теорией принятия решения. Рассмотрение проблемы с разных сторон позволяет выработать общее согласованное решение.

8

На стадии проектирования объекта решение нужно принимать исходя из ситуации в конкретной местности: находящиеся рядом объекты не должны влиять друг на друга, создавая дополнительный риск. АЭС неразумно располагать вблизи ТЭС. Вокруг АЭС повышается влажность воздуха, а выбросы окиси серы на ТЭС при взаимодействии с водой образуют серную кислоту и, соответственно, кислотные дожди.

При определении степени ПОО по риску возникновения аварии на объекте критерием служит совокупность факторов риска возникновения чрезвычайной ситуации. Техногенные аварии можно предупредить и предотвратить. Уменьшение технического риска требует определенных экономических затрат. Вследствие того что экономические затраты как на стадии проектирования, так и в ходе эксплуатации бывают недостаточными, возникают условия для совершения аварий. Таким образом, техногенные ЧС человек в состоянии предотвратить.

При проектировании объекта проводится анализ возможных рисков и прогнозируется вероятность возникновения как одолимых (управляемых), так и неодолимых (неуправляемых) факторов риска.

1.2. Анализ рисков чрезвычайных ситуаций

Анализ рисков включает процесс определения опасности и оценку воздействия рисков на людей, имущество и окружающую среду. Он является одним из элементов обеспечения промышленной безопасности в стране. Основными этапами анализа рисков следует назвать планирование и организацию работ, идентификацию опасностей, непосредственную оценку риска, разработку рекомендаций по уменьшению риска.

1.3. Оценка рисков

Оценка рисков включает анализ частоты опасных ситуаций, последствий, неопределенностей; сравнение результатов с критериями приемлемого риска, обобщение данных.

1.4. Виды рисков и их показатели

Различают следующие виды чрезвычайных ситуаций:

потенциальный (территориальный) – пространственное распределение частоты реализации конкретной ЧС;

9

индивидуальный – частота поражения отдельного индивидуума в результате воздействия конкретной ЧС, иногда этот вид ЧС называют профессиональным или смертельным;

коллективный – ожидаемое количество смертельных исходов в результате возможных ЧС за определенное время;

социальный – зависимость частоты возникновения событий, вызывающих поражение определенного числа людей, от этого числа людей;

приемлемый и неприемлемый.

Внастоящее время сложились представления о величинах приемлемого (допустимого) и неприемлемого риска. Неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативного воздействия более 1·10-3, приемлемый – менее 1·10-6. При значениях риска от 1·10-3 до 1·10-6 принято различать переходную область значения риска.

Втом случае, когда величина потерь известна, но не может быть выражена количественно, например цена человеческой жизни, риск можно оценивать вероятностной составляющей.

Риск (степень риска) можно оценивать, используя в ряде случаев статистические данные по вероятности нежелательного события. Некоторые примеры усредненного индивидуального риска со смертельным исходом по различным причинам приведены в табл. 1.1.

10