Анализ возникновения аварий при эксплуатации химически опасных объектов

Экономика, организация и управление предприятиями, отраслями

241

5. Итин Л.И. О показателях эффективности использования основных производственных фондов. Проблемы экономической науки и практики / Под ред. Н.П. Федоренко и др. - М.: Наука, 1972. - С. 179-192.

6. Кирпичев В.М., Савранская Л.Л., Шапиро Е.А., Зимин А.Ф. Анализ использования основных фондов на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности. Тематический обзор. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1975. -С. 70.

7. Клейнер Г. Эффективность основных фондов // Проблемы теории и практики управления. - 2012. - № 6. - С. 156.

8. Крейдин Д.А., Блехер Б.И., Бараш М.М., Виленский П.Ш. Методика расчета прогрессивной суточной производительности установок с использованием ЭВМ // Химия и технология топлив и масел. - 1985. - № 2. - С. 157.

9. Лифиц И.М. Конкурентоспособность товаров и услуг: учеб. пособие. -М.: Юрайт-М, 2009. - С. 406.

10. Отраслевая инструкция по планированию, учету и калькулированию себестоимости продукции на нефтеперерабатывающих предприятиях (объединениях) Министерства топлива и энергетики Российской Федерации. -М., 1993. - С. 57.

АНАЛИЗ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

© Машорин Д.В.*

Тольяттинский государственный университет, г. Тольятти

В данной статье рассмотрены проблемы, связанные с эксплуатацией химически опасных объектов. Проведён анализ возникновения причин аварий на данных объектах (на примере производства каталитического комплекса триизобутилалюминия). Предложены корректирующие мероприятия уменьшающие риск возникновения аварий.

Ключевые слова химически опасные объекты.

На территории России насчитывается более 3 тыс. объектов, которые при авариях и катастрофах могут привести к массовым поражениям людей. Из них более 2 тыс. объектов относятся к химически опасным.

Анализ характера причин аварий в химической и нефтехимической промышленности показывает, что за последнее десятилетие большинство их (95 %) связано с взрывами различных химических веществ, причем 54 % -внутри аппаратуры, а 46 % - в производственных помещениях и на наруж-

* Студент кафедры «Управление промышленной и экологической безопасностью».

242 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ В XXI ВЕКЕ: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

ных установках. Во многих случаях аварийная утечка и взрывное сгорание пожаро- и взрывоопасных веществ в атмосфере являются основными причинами разрушений, убытков, последующих обширных пожаров.

Химические вещества, имеющиеся на объекте или синтезирующиеся в ходе неконтролируемых химических реакций, способны при аварии образовать токсические поражающие поля на больших площадях [2].

Химически опасным объектом (ХОО) называется объект народного хозяйства, при авариях и разрушениях которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений.

К таким объектам, в первую очередь, относятся предприятия оборонной, химической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности и ряда других отраслей. Если в городе, районе, области имеются ХОО, то данная административно-территориальная единица также может быть отнесена к химически опасной. Критерии, характеризующие степень такой опасности, определены в действующих нормативных документах.

Согласно гл. 2 Федерального закона Российской Федерации от 21 декабря 1994 г. № 69-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» основными задачами пожарной охраны являются:

- организация и осуществление профилактики пожаров;

- спасение людей и имущества при пожарах;

- организация и осуществление тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ.

Согласно ст. 5 Федерального закона Российской Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»:

1. Целью создания системы обеспечения пожарной безопасности объекта защиты является предотвращение пожара, обеспечение безопасности людей и защита имущества при пожаре.

2. Система обеспечения пожарной безопасности объекта защиты включает в себя систему предотвращения пожара, систему противопожарной защиты, комплекс организационно-технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

3. Система обеспечения пожарной безопасности объекта защиты в обязательном порядке должна содержать комплекс мероприятий, исключающих возможность превышения значений допустимого пожарного риска, установленного настоящим Федеральным законом, и направленных на предотвращение опасности причинения вреда третьим лицам в результате пожара.

В качестве примера рассмотрим объект получения каталитического комплекса триизобутилалюминия (ТИБА).

Установка получения ТИБА относится к объектам повышенной техногенной опасности, в процессе эксплуатации, которого возможны следующие аварийные ситуации и аварии [5]:

Экономика, организация и управление предприятиями, отраслями

243

- разгерметизация аппаратуры, выбросы взрывопожароопасных веществ;

- загазованность производственных помещений, образование топливно-воздушных облаков (ТВО) в незамкнутом пространстве, воспламенение ТВО (взрыв), разрушение зданий, сооружений, поражение людей ударной волной взрыва;

- образование взрывоопасной среды в аппаратуре;

- проливы горючих жидкостей, воспламенение пролива горючих жидкостей (пожар), тепловое воздействие на конструкционные материалы и людей;

- образование «огненного шара», тепловое воздействие на конструкционные материалы и людей.

Основными факторами, способствующими возникновению и развитию возможных аварий, являются [3]:

- наличие больших количеств взрывопожароопасных веществ;

- наличие аппаратуры и коммуникаций, работающих под избыточным давлением;

- колонные аппараты опасны наличием больших масс жидких опасных веществ и их насыщенных паров, проведением процессов при повышенных температурах, давлении;

- проведение тепломассообменных процессов при высоких температурах, давлении или вакууме;

- возможность образования взрывоопасных смесей в технологических системах, работающую под вакуумом и повышенной температуре;

- наличие в технологической схеме большого количества насосного оборудования.

- возможность возникновения источников воспламенения (наличие электроприводов насосного оборудования, накопление статического электричества, грозовые разряды молний).

Вещества, обращающиеся в оборудовании объекта являются пожаро- и взрывоопасными веществами и способны образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.

Продукты, используемые для приготовления каталитического комплекса: толуол, изопентан, пропилен, изопрен, пропан могут образовать взрывоопасные смеси с воздухом.

ТИБА, эфират ТИБА и готовый продукт каталитический комплекс самовоспламеняются при контакте с воздухом и взрываются при взаимодействии с водой.

ТИБА и его концентрированные растворы при контакте с воздухом мгновенно самовоспламеняются и разлагаются с выделением тепла и образованием изобутилена, рост давления которого в закрытом сосуде может

244 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ В XXI ВЕКЕ: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

привести к взрыву. Разбавленные растворы ТИБА (ниже 20 %) не самовоспламеняются, но дымят на воздухе.

Особую опасность представляет триизобутилалюминий и его концентрированные растворы, которые при контакте с воздухом мгновенно самовоспламеняются, разлагаются с тепловыделением и образованием изобутилена, рост давления которого в закрытом сосуде может привести к взрыву.

Бурно с взрывом протекает взаимодействие концентрированного трии-зобутилалюминия с водой.

Алюминиевый порошок, применяемый в производстве ТИБА, представляет собой мелкодисперсный порошок способный к самовозгоранию при соприкосновении с влагой. Пыль алюминиевого порошка с воздухом может образовать взрывоопасные смеси. При взаимодействии алюминия с водой происходит выделение водорода, что увеличивает опасность образования взрывоопасной смеси. Причиной пожара и взрыва может быть запыленность рабочего помещения алюминиевым порошком при нарушении правил загрузки его в аппарат.

Наиболее опасными с точки зрения возникновения аварийных ситуаций, является наличие емкостного и насосного оборудования, а также технологических и вспомогательных трубопроводов, по которым перемещаются опасные вещества.

Вероятными причинами возникновения аварийных ситуаций могут быть [4]:

- разгерметизация отдельных элементов трубопроводов: фланцевых соединений, сварных швов, штуцеров, запорной арматуры, переходников и др.;

- разгерметизация емкостного и колонного оборудования полная или частичная;

- нарушение герметичности оборудования, трубопроводов, арматуры, систем КИПиА и ПАЗ из-за дефектов изготовления, коррозии, механических повреждений;

- ошибки ремонтно-технологического и управленческого персонала, постороннее несанкционированное вмешательство.

Выделение (выброс) опасных веществ в значительных количествах опасно вероятностью возникновения пожара и / или взрыва при наличии источника воспламенения.

Источниками воспламенения могут служить неисправности электропроводки, электрооборудования, работа неисправным или искрообразующим инструментом, использование открытого огня и др.

Избыточные давления и тепловые излучения, образующиеся при взрывах и пожарах парогазовоздушных смесей, могут вызвать разрушение зданий и сооружений, а также термическое поражение и токсемию персонала.

Экономика, организация и управление предприятиями, отраслями

245

Основным условием безопасности проведения процессов с подобными опасными веществами, является обеспечение герметичности оборудования и транспортных систем, что предусмотрено используемыми технологиями.

Однако по целому ряду причин, основной из которых является «человеческий фактор», может происходить полная или частичная разгерметизация технологических систем с высвобождением опасных продуктов. Причинами разгерметизации могут быть:

- ошибочные действия обслуживающего персонала:

1. нарушение инструкции по охране труда и техники безопасности;

2. несоблюдение сроков проведения диагностики оборудования;

3. нарушение регламента техпроцесса;

4. несоблюдение производственных инструкций и эксплуатационных требований заводов-изготовителей оборудования.

- отказы оборудования, включающие:

1. физический износ;

2. коррозию;

3. механические повреждения;

4. брак при сварке;

5. усталость металла;

6. отказы в работе предохранительных и защитных устройств;

7. некачественное проведение монтажных и сварочных работ.

- внешние воздействия техногенного и природного характера:

1. перебои в энергоснабжении;

2. разряд атмосферного электричества;

3. сильная ветровая нагрузка;

4. воздействие высоких температур;

5. землетрясения, оползневые и карстовые явления;

6. аварии на прилегающих промышленных объектах;

7. диверсии и террористические акты;

8. падение самолёта, метеорита.

Следствием любой разгерметизации оборудования или транспортных систем является высвобождение опасного вещества. Дальнейшее развитие аварийной ситуации может происходить по различным сценариям в зависимости от характера разгерметизации (частичная разгерметизация или полное разрушение), природы и физических параметров высвобождающегося опасного вещества, климатических условий и т.д.

При реализации сценариев аварий основным поражающим фактором является тепловое воздействие пожара пролива, воздействие взрыва и возможное токсическое отравление продуктами горения.

Мероприятия, направленные на уменьшение риска аварий:

- для блоков I категории установить автоматические быстродействующие запорные и отсекающие устройства с временем срабатыва-

246 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ В XXI ВЕКЕ: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

ния 12 с, для технологических блоков II и Ш категории взрывоопасности - запорных и (или) отсекающих устройств с дистанционным управлением и временем срабатывания не более 120 с;

- для технологических блоков всех категорий взрывоопасности и (или) отдельных аппаратов, в которых обращаются взрывопожароопасные продукты, предусмотреть системы аварийного освобождения, которые комплектуются запорными быстродействующими устройствами, для технологических блоков I и II категории взрывоопасности - запорными устройствами с автоматически управляемыми приводами, для III категории блоков - с ручным приводом, размещаемым в безопасном месте, и минимальным регламентированным временем срабатывания;

- для систем управления и противоаварийной автоматической защиты технологических блоков I и II категорий взрывоопасности, предусмотреть применение микропроцессорной и вычислительной техники, а для блоков Ш категории взрывоопасности - микропроцессорной техники;

- системы контроля, управления и ПАЗ технологических блоков I категории взрывоопасности по обеспечению надежности электроснабжения отнести к особой группе электроприемников I категории, системы контроля, управления и ПАЗ технологических блоков II и III категории взрывоопасности - к электроприемникам особой группы [1];

- установить третий независимый источник бесперебойного питания для питания систем контроля, управления и ПАЗ технологических блоков I категории взрывоопасности, который должен обеспечить работу всех элементов системы, задействованных в безаварийной остановке технологического объекта;

- центробежные насосы для нагнетания ЛВЖ дооборудовать двойными торцевыми уплотнениями, в качестве затворной жидкости использовать негорючие и (или) нейтральные к перекачиваемой среде жидкости с системами контроля и сигнализации утечки уплотняющей жидкости;

- предусмотреть запрет пуска насосов, перекачивающих ЛВЖ и ГЖ, при отсутствии уровня в расходных емкостях;

- провести экспертизу промышленной безопасности оборудования, отработавшего установленный срок службы, с установлением нового срока службы с учётом конкретных условий эксплуатации с занесением результатов экспертизы в паспорт оборудования.

Список литературы:

1. Егоров А.Ф., Савицкая Т.В. Управление безопасностью химических производств на основе новых информационных технологий. - М.: Химия, 2004.

Экономика, организация и управление предприятиями, отраслями

247

2. Аварии и несчастные случаи в нефтяной и газовой промышленности России / Под ред. Ю.А. Дадонова, В.Я. Кершенбаума. - М.: АНО «Технонефтегаз», 2001.

3. Маршалл В. Основные опасности химических производств. - М.: «Мир», 1989.

4. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы, оценка и предупреждение. -М.: Химия, 1991.

5. Постоянный технологический регламент производства триизобутила-люминия.

УПРАВЛЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ В ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

© Поляков А.В.*

Институт менеджмента, маркетинга и финансов, г. Воронеж

Исследуются способы и методы управления инновационными изменениями на предприятиях, выпускающих сложную продукцию, ориентированную на узко специализированный рынок.

Ключевые слова высокотехнологичное производство, инновационные изменения.

Стратегическое развитие высокотехнологичного производства требует креативного подхода, так как достижение поставленных целей в условиях высокой неопределенности из-за нестабильности рыночной среды затрудняет диагностику предстоящих трансформационных процессов и на самом предприятии, и во внешней среде. Целью реализации стратегии инновационного развития должно быть формирование горизонта конкурентных преимуществ выпускаемой продукции в сопоставлении с ресурсными возможностями фирмы.

В научной литературе можно встретить несколько подходов при формировании приоритетов инновационного развития высокотехнологичного бизнеса. Наиболее распространённый вариант ориентирован на конечную цель функционирования - максимизацию стоимости бизнеса, т.е. предполагает в первую очередь учёт результативных финансовых показателей деятельности хозяйствующих субъектов.

В последнее время при формировании целевых приоритетов инновационного развития высокотехнологичных производств распространяется метод анализа иерархий, основанный на применении сбалансированной системы показателей. В этой связи нужно остановиться на японской стратегии кайдзен, основанной на непрерывном совершенствовании всех процессов,

Аспирант.