Система предупреждения аварийных ситуаций на химических предприятиях

Предприятия химической промышленности, сконцентрировав в себе большие запасы различных видов энергии, вредных веществ и материалов, стали постоянным источником серьезной техногенной опасности, а из-за старения основных фондов и возникновения аварийных ситуаций.

В технологических объектах, как правило, создают условия, которые значительно отличаются от условий окружающей среды (давление, температура, концентрации веществ, действующие нагрузки и т.п.). Неравновесное состояние или наличие разности потенциальных величин внутри и снаружи объекта, делает технологический объект в той или иной степени потенциально опасным. При возникновении цепочки отказов элементов оборудования растет вероятность неконтролируемого высвобождения накопленного потенциала, что может привести к возникновению техногенно опасных ситуаций и аварий.

В процессе эксплуатации технические объекты взаимодействуют между собой, как в нормальном режиме работы, так и в аварийном. При возникновении аварийной ситуации на одном объекте другие могут попадать в зону выброса большого количества энергии (тепловой (световое и тепловое излучение), механической (энергия взрыва), химической (выброс химически активных веществ)). При этом наносится не только вред соседнему оборудованию, но и может возникнуть ситуация, когда объект подвергнувшийся воздействию станет новым источником - возникает эффект «домино».

Таким образом, на каждом этапе развития аварийной ситуации на участке изменяются свойства оборудования, что необходимо учитывать при разработке системы предупреждения аварийных ситуаций.

Наиболее эффективным является использование системного подхода к решению проблемы, что означает рассмотрение участка предприятия (технологического объекта), как совокупности элементов взаимосвязанных между собой, с внутренними и внешними связями и возможности их изменения в процессе развития аварийной ситуации.

Один из вариантов решения задач является создание системы зонирования территории цеха (участка, предприятия) по степени опасности с последующим анализом полученных результатов и принятием мер.

Для этого необходимо исследовать взаимовлияния технологического оборудования, влияние оборудования на человека, разработать мероприятия по уменьшению опасных техногенных воздействий на человека, оборудование, окружающую среду.

Одной из таких задач является разработка обобщенного показателя уровня опасности объекта, который бы учитывал различные параметры для разнотипных объектов.

Комплексный показатель состояния должен включать в себя несколько критериев:

K1- критерий, зависящий от потенциала объекта, например, накопленная энергия (химическая, потенциальная, кинетическая, тепловая).

К2- критерий состояния, учитывающий степень деградации объекта. В качестве такого критерия может выступать критерий посчитанный методом «Паук-ЦИС». Информационная энтропия, коэффициент запаса прочности объекта и др.

К3- критерий сопротивления опасности, учитывающий степень оснащенности объекта средствами защиты и предотвращения возникновению опасности. Это такие средства как предохранительные клапаны, мембраны, термопредохранители, отключение электропитания, возможность ввода ингибиторов, предохранительные кожухи, различные перегородки.