Статьи

Основами государственной политики Российской Федерации в области промышленной безопасности на период до 2025 года и дальнейшую перспективу предусмотрен комплекс мер правового, экономического, научно-технического, контрольно-надзорного характера по проектированию, строительству и эксплуатации опасных промышленных объектов. Важное место среди них занимают проблемы научной поддержки и научного обеспечения формирования и реализации государственной политики. Поэтапный анализ развития методов и систем обеспечения промышленной безопасности показывает, что совершенствование требований промышленной безопасности к настоящему времени является недостаточным для исключения промышленных аварий и катастроф. Развитая и широко применяемая в нашей стране и за рубежом официально принятая научно-методическая база основывается на обширном статистическом материале о возникновении эксплуатационных отказов, происшествий, инцидентов, аварий на опасных производственных объектах. Ее конечными целями являются количественный анализ рисков и построение матриц рисков с их категорированием по уровню возможности (вероятности) возникновения опасных состояний и степени тяжести их последствий. Особую актуальность приобретает научное обоснование промышленной безопасности по взаимоувязанным кинетическим количественным критериям повреждений на всех стадиях жизненного цикла опасного производственного объекта. Эти повреждения, связанные с проектными, технологическими и эксплуатационными факторами, могут служить научной основой для оценки текущего состояния опасных производственных объектов, назначения методов, средств, периодичности контроля, надзора и мониторинга, а также проведения ремонтно-восстановительных работ и определения срока безопасной эксплуатации технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах. При таком подходе будут использованы не только уже реализованные в системе Ростехнадзора требования, но и результаты последних достижений в фундаментальных теориях катастроф, безопасности и рисков в академических, отраслевых и учебных институтах и научных центрах.

безопасность, государственная политика, риск аварии, опасный производственный объект, требования промышленной безопасности, научное обоснование, контроль, диагностика, мониторинг, надзор

Рыбас А.Л., Махутов Н.А., Гаденин М.М., Печёркин А.С., Надеин В.А.


Одними из мероприятий гражданской обороны в настоящее время выступают повышение уровня защищенности критически важных и потенциально опасных объектов, обеспечение устойчивости их функционирования в чрезвычайных ситуациях. Однако способов оценки уровня защищенности потенциально опасных объектов в настоящее время нет. Цель статьи — представление подхода к обоснованию комплексного показателя защищенности объектов промышленности. В этих целях авторы предлагают подход, базирующийся на энергетических методах и взаимосвязывающий параметры поражающего фактора и объектов воздействия. При этом взаимосвязанные величины приведенных давления и импульса образуют некоторое множество, которое можно разделить на несколько областей, соотнести их величины между собой и на этом основании провести количественную оценку степени защищенности объекта.
Полученные значения необходимо интерпретировать с точки зрения применения на практике. Для этого разработана шкала оценки значений показателя защищенности, позволяющая соотнести их со степенью разрушения зданий и сооружений. Обоснование показателя защищенности и построение шкалы оценки его значений позволили разработать алгоритм проведения оперативной оценки последствий воздействия воздушной ударной волны на объект промышленности. Кроме того, с помощью показателя защищенности можно провести количественную оценку мероприятий по повышению защищенности основных производственных фондов при разработке инженерно-технических мероприятий гражданской обороны.

количественная оценка риска, вероятность, ущерб, техногенное происшествие, каскадная авария, эффект домино, причинно-следственная диаграмма

Белов П.Г.


Высокие темпы развития горнодобывающей отрасли последних лет повлекли за собой переосмысление значения грузовых подвесных канатных дорог как одного из видов промышленного транспорта.
Благодаря возможности соединять пункты загрузки и выгрузки напрямую и при этом не зависеть от рельефа местности, естественных препятствий или искусственных сооружений, общее число подвесных канатных дорог неуклонно растет. Однако именно большая высота расположения канатов в сочетании со значительным усилием их натяжения (до 80–100 т) является существенным признаком опасности канатных дорог.
Эти и другие обстоятельства требуют тщательного подхода к идентификации и прогнозированию опасностей, оценке рисков возникновения аварийных ситуаций и осуществлению мероприятий для их минимизации и полного устранения.
Представлена схема анализа вероятности и последствий идентифицированных опасных событий с учетом наличия и эффективности применяемых способов управления.
Максимально возможный ущерб, а также вероятность его проявления оценивается для каждой опасной ситуации и классифицируется по категориям на основании повреждения канатной дороги или травмы, полученной конкретным работником. На стадии проектирования дороги вероятность возникновения ущерба, как правило, не всегда до конца ясна. Предложена матрица для оценки как повреждения канатной дороги, так и травм людей.
Рассмотрены отдельные элементы методики оценки и минимизации рисков на стадии проектирования грузовых подвесных канатных дорог, которые осваиваются и активно применяются организациями, специализирующимися в сфере канатно-транспортных систем. Это позволило значительно снизить число аварий на канатном транспорте.
Соблюдение требований безопасной эксплуатации, как и техническое состояние канатных дорог, регулярно контролируется надзорными органами и экспертными организациями. Данное требование исполняются, как правило, самым неукоснительным образом всеми участниками проектирования, изготовления, строительства, эксплуатации. Это и определяет тот факт, что из всех известных транспортных средств подвесные канатные дороги по числу аварий или инцидентов, приходящихся на единицу объема перевозимого груза или количество пассажиров, имеют самые низкие показатели.
Канатные дороги по совокупности таких параметров, как надежность, долговечность и безопасность, в том числе экологическая, не имеют себе равных.

грузовая подвесная канатная дорога, промышленная безопасность, идентификация опасностей, оценка риска, снижение риска

Брюзгин А.Е., Чернышев В.В.


Безопасность производственного персонала связана со многими факторами, в том числе с условиями и охраной труда, показателями заболеваемости и травматизма, оперативностью и эффективностью проводимых профилактических мероприятий. Для оценки безопасности сотрудников Федеральной противопожарной службы МЧС России необходимы накопление однородной статистической информации показателей травматизма и возможность их прогнозирования на заданных временных интервалах. Закономерность динамического ряда показателей травматизма можно оценить путем подбора аппроксимирующих функций, позволяющих выполнять их экстраполяцию с заданной вероятностью среднеквадратической ошибки на выбранных интервалах прогнозирования. Для расчета такого прогноза с помощью метода наименьших квадратов построена нелинейная экспоненциальная модель показателей травматизма сотрудников Федеральной противопожарной службы. Необходимое условие для использования данной модели состоит в том, чтобы длина используемого ретроспективного ряда была не менее чем в 3 раза больше интервала прогнозирования.
Вычислена среднеквадратическая ошибка прогноза на каждый прогнозируемый период времени в соответствии с расчетным среднеквадратическим отклонением. На основе использованной статистики полученная регрессионная модель предполагает снижение показателей травматизма сотрудников Федеральной противопожарной службы в 2018–2019 гг. приблизительно на 13–15 %. При этом необходимо оперативно накапливать достоверные базы данных по условиям труда, причинам травматизма и гибели пожарных при исполнении служебных обязанностей, проводить регулярное и оперативное планирование мероприятий по профилактике несчастных случаев. Такая работа должна проводиться в рамках создания единой всероссийской автоматизированной системы управления безопасностью и охраной труда для Федеральной противопожарной службы.

безопасность персонала, производственный травматизм, метод наименьших квадратов, функция аппроксимации, прогноз показателей травматизма, ретроспективный ряд, профилактические мероприятия

Беленький В.М., Путин В.С.


При проведении прострелочно-взрывных работ в скважинах используется два типа детонаторов: электрические и ударные. Они служат для возбуждения детонации в детонационной цепи перфосистемы. Детонаторы отличаются первичным узлом: в случае электродетонаторов используется электроввод с мостиком, на который подаeтся электрический сигнал от взрывмашинки, а для ударного детонатора для возбуждения используется энергия ударника гидравлической головки.
Отправной точкой при проведении научно-исследовательской работы по замещению инициирующих взрывных веществ на бризантное вещество служила разработка Газодинамического электродетонатора. Исследования проводились на основании представлений о переходе горения твердых взрывных веществ в детонацию, которая состоит из нескольких стадий: конвективное горение, высокоскоростной режим горения, стационарный режим детонации. Все эти стадии имеют свою протяженность и зависят от многих факторов. Скорость конвективного горения сильно зависит от плотности взрывчатых веществ, так как наличие пор формирует достаточное число так называемых горячих точек, обеспечивая стабильное конвективное горение, переходящее в стационарный режим детонации. Корпус выполнен толстостенным, что обеспечивает сохранность переводника-адаптера. Также для повышения стабильности перехода горения в детонацию провели исследование влияния шероховатости на возникновение скачков уплотнения. В нашем случае при шероховатости 160–250 мкм в трубке диаметром 5 мм происходит примерно три скачка уплотнения, что приводит к стационарной детонации. В дальнейшем подобрали массу воспламенительного состава для электродетонатора и массу бризантного вещества под бойком ударного детонатора. Это позволило унифицировать корпус для обоих детонаторов, так как подобранные импульсы обеспечивали стабильное возбуждение детонации.
Электродетонатор оснащен электровводом, сопротивление мостика которого соответствует примерно 100 Ом; при безопасном токе 0,2 А напряжение соответствует 20 В. Электроввод имеет контакт к которому подключается кабельная головка с функцией удаленного подключения детонатора без участия оператора-взрывника.

безопасность, скважина, средства инициирования, прострелочно-взрывные работы, детонатор, высокоомный электроввод, взрывчатые вещества, оператор-взрывник

Арисметов А.Р., Хайрутдинов М.Р., Трипутень В.В.


Одними из мероприятий гражданской обороны в настоящее время выступают повышение уровня защищенности критически важных и потенциально опасных объектов, обеспечение устойчивости их функционирования в чрезвычайных ситуациях. Однако способов оценки уровня защищенности потенциально опасных объектов в настоящее время нет. Цель статьи — представление подхода к обоснованию комплексного показателя защищенности объектов промышленности. В этих целях авторы предлагают подход, базирующийся на энергетических методах и взаимосвязывающий параметры поражающего фактора и объектов воздействия. При этом взаимосвязанные величины приведенных давления и импульса образуют некоторое множество, которое можно разделить на несколько областей, соотнести их величины между собой и на этом основании провести количественную оценку степени защищенности объекта.
Полученные значения необходимо интерпретировать с точки зрения применения на практике. Для этого разработана шкала оценки значений показателя защищенности, позволяющая соотнести их со степенью разрушения зданий и сооружений. Обоснование показателя защищенности и построение шкалы оценки его значений позволили разработать алгоритм проведения оперативной оценки последствий воздействия воздушной ударной волны на объект промышленности. Кроме того, с помощью показателя защищенности можно провести количественную оценку мероприятий по повышению защищенности основных производственных фондов при разработке инженерно-технических мероприятий гражданской обороны.

ударная волна, давление, импульс, шкала, численный эксперимент, степень разрушения, защищенность

Рыбаков А.В., Иванов Е.В.


На основе анализа и оценки изменения эксплуатационных нагрузок даются рекомендации по расчету на устойчивость основных несущих элементов изотермических резервуаров для сжиженного природного газа. Рассмотрен вопрос об изменении величины бокового давления засыпной тепловой изоляции вследствие действия таких эксплуатационных факторов, как температурные деформации оболочек корпуса. Предложена уточненная методика количественной оценки увеличения теплопритока и, соответственно, испарения продукта при образовании газовоздушных пустот в теле засыпной изоляции. Методика учитывает общий случай расположения прослойки на границе раздела фаз, изменение температуры паров в подкупольном пространстве резервуара и неравномерность трансформации теплового потока в объеме прослойки. Обработана статистика по имевшимся случаям расслоения и стратификации хранящегося в резервуаре продукта. На основе данной информации рассчитаны нагрузки на корпус и анкерные элементы при самопроизвольном перемешивании (ролловер) слоев и вскипании продукта. По результатам расчетов предложены практические рекомендации по выбору рациональных конструктивно-технологических решений, обеспечивающих работоспособность объекта и отвечающих требованиям экономической целесообразности.

сжиженный природный газ, изотермические резервуары, ролловер, хранение, тепловая изоляция, расслоение

Иванцова С.Г., Рахманин А.И.


Аварии по причине коррозионного растрескивания под напряжением — одна из самых серьезных проблем газотранспортных предприятий. Как показывает статистика, в основном подобные дефекты возникают в местах отслоения защитного покрытия пленочного типа, нанесенного при строительстве магистральных газопроводов. Сопутствующие факторы для возникновения подпленочной коррозии: плохая подготовка поверхности труб перед нанесением защитного покрытия, наличие коррозионно-активной среды в месте отслоения. Такие проблемы невозможно обнаружить с помощью электрометрических обследований, электрохимическая защита как основной метод борьбы с коррозионными процессами также неэффективна.
Существуют несколько методов контроля качества защитных покрытий и множество приборов для его выполнения. Однако подходы, используемые в настоящее время, разработаны без учета особенностей сплошной изоляции протяженных участков магистральных газопроводов, современных изоляционных материалов и технологий их нанесения, поэтому эффективный контроль не всегда возможен.
Авторы статьи создали концепцию автоматизированного комплекса контроля качества изоляционных работ на основе имеющегося опыта разработки, производства и апробации портативных дефектоскопов. Проект предусматривает совмещение вихретокового контроля толщины изоляционных покрытий и акустического импедансного метода. Модернизированные акустические импедансные и вихретоковые датчики интегрированы в быстросъемные кассеты измерительного блока. Кроме того, возможна установка вихретоковых датчиков ремонтной диагностики для поиска дефектов общей коррозии и коррозионного растрескивания под нагрузкой.

дефекты, коррозионное растрескивание, трещины, разрушение газопроводов, методы контроля, автоматизированный комплекс контроля качества газопроводов

Рыбалко С.В., Рыбалко В.Г., Ефремов Т.А., Колпащикова А.В.


Расчет значений напряжений, возникающих в стенке трубы, и последующая проверка выполнения условия прочности, обеспечивающего исключение недопустимых пластических деформаций и, как следствие, безопасную эксплуатацию трубопровода, проводятся на основе детерминированных методов. Спецификой данных методов является то, что избыточное внутреннее давление, входящее в расчетные зависимости, принимается величиной постоянной и одинаковой для всех линейных участков трубопровода. Вследствие такого допущения не учитываются пределы рассеивания и законы распределения данной величины, которые являются не только индивидуальными для каждого линейного участка, но и изменяются с течением времени на этапе эксплуатации трубопровода. Результаты расчета на основе детерминированных методов напряжений и перемещений в подземном трубопроводе, а также параметров утяжеляющих покрытий, позволяющих снизить величину напряжений, возникающих в стенке трубы на криволинейных температурно-деформируемых участках, не отражают фактическую прочность трубопровода и не обеспечивают эффективное применение утяжеляющих покрытий. Они не учитывают не только случайный, но и дифференциальный характер избыточного внешнего давления на каждом из линейных участков.
В работе представлены результаты расчета напряжений и перемещений, возникающих в вертикальной плоскости подземного магистрального газопровода, пригруженного распределенной вдоль выпуклого участка сплошной нагрузкой от вершины его угла поворота. С учетом случайной природы величины избыточного внутреннего давления выполнена оценка прочности различных линейных участков магистрального газопровода. Обоснован индивидуальный подход к выбору параметров сплошного утяжеляющего покрытия вследствие специфики и отличия законов распределения и пределов изменения внутреннего давления на различных линейных участках магистрального трубопровода.

подземный трубопровод, криволинейный участок, сплошная пригрузка, внешняя нагрузка, продольное напряжение, случайная величина, функция плотности вероятности, анализ напряженно-деформированного состояния

Шоцкий С.А., Голофаст С.Л.


Рассматривается вопрос повышения технического уровня безопасной эксплуатации поршневых компрессорных агрегатов, в том числе клапанов компрессорных цилиндров, влияющих в целом на технико-технологические и экономические показатели компрессорного агрегата.
Анализируются способы повышения работоспособности, ресурса и безопасной эксплуатации газомоторных поршневых компрессоров. С целью проверки действительного состояния поршневого компрессорного агрегата, установленного на газлифтной компрессорной станции, компрессор пускают в эксплуатацию и в про¬цессе работы в системе газлифта с полной нагрузкой определяют дефекты. При обнаружении таковых останавливают работу и на месте устраняют дефекты.
Показаны результаты исследования, в котором выявлено, что наибольшее число отказов связано с клапанами компрессорных цилиндров 1-й ступени газомоторных поршневых компрессоров. Для предохранения оборудования от преждевременного износа необходимо попутный нефтяной газ перед подачей в компрессорный цилиндр 1-й ступени очистить от твердых включений и жидких углеводородных компонентов.
С этой целью рекомендуется монтировать на всасывающей линии дополнительный горизонтальный газовый сепаратор новой конструкции для очистки газа от твердых включений и жидких углеводородных компонентов.
На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы: наиболее уязвимым узлом в конструкции газомоторных поршневых компрессоров выступает узел клапана, в частности такие детали, как пластины и седло. Основная причина отказа указанных деталей — качество попутного нефтяного газа (наличие жидких и твердых частиц). Применение на линии всасывания сепаратора новой конструкции позволяет на треть уменьшить число отказов клапанов.

клапан, колебание пластины, поршневой компрессор, герметичность, упругость, газлифтный способ добычи, отказ оборудования

Сеидахмедов Н.С.


Страницы