Статьи

Добыча угля в газовых шахтах Российской Федерации ведется в 16 угольных бассейнах и месторождениях. Марочный состав углей изменяется от длиннопламенных до антрацитов. Категории угольных шахт, оцениваемые по метану, подразделяются на негазовые, доля которых составляет около 5 %, опасные по метану (25 %), сверхкатегорные по метану и опасные по внезапным выбросам угля и газа (70 %). Взрывы и вспышки метановоздушных смесей долгое время происходили как при низком абсолютном метановыделении в горные выработки, так и при высоком (в случаях нарушения режима проветривания забоев, при больших объемах внезапного выброса метана в выработки, при их загазировании и воспламенении метановоздушных смесей). Газовая опасность в метанообильных шахтах остается достаточно высокой: несмотря на то, что число взрывов за последние 30 лет уменьшилось, их тяжесть возросла. Возникновению газовых опасностей в шахтах способствуют: сложные горно-геологические условия залегания пластов угля, большая глубина горных работ, высокая метаноносность угля, скопления метана в выработанных пространствах, возможные нарушения норм и правил ведения горных работ, низкая эффективность или отсутствие дегазации угольных пластов и выработанных пространств, недостаточный опыт и квалификация отдельного инженерно-технического персонала и горнорабочих. Отмечен недостаточный уровень внедрения новых высокоэффективных способов и средств снижения метановой опасности в шахтах. По результатам исследования газовых процессов выдвинуты предложения по нормализации метановой ситуации в угольных шахтах.

шахта, пласт угля, выемочный участок, выработанное пространство, очистной забой, метанообильность, дегазация, взрывоопасная ситуация

Забурдяев В.С.


В ближайшие годы экономике России необходим прорыв в сфере технологий и модернизации производства. При этом важными факторами успеха являются выработка и реализация эффективной государственной политики, а также развитие нормативно-правового регулирования промышленной безопасности. На практике это означает, что такое регулирование должно мотивировать бизнес к эффективному предупреждению производственных травм и аварий, а также давать ему надежную методологическую основу для организации надлежащего управления безопасностью применяемых и новых технологий. Представляется, что такой методической основой может служить известный за рубежом подход к управлению безопасностью производственных процессов (PSM-подход). Его применение на ряде ведущих российских химических и нефтехимических предприятий показало свою результативность. Он позволяет выявлять серьезные системные недостатки в повседневном управлении технологической безопасностью и получать достаточно детальную картину текущего состояния промышленной безопасности на производстве. При некоторой адаптации PSM-подход может быть с успехом применен в различных отраслях. Российским промышленным компаниям целесообразно разработать и внедрить систему внутренних аудитов PSM, которая может быть поддержана силами внешних экспертов. Вместе с тем PSM-подход полезен для анализа и выявления главных (корневых) причин аварий и инцидентов. В настоящее время назрела необходимость скорейшей реализации требований к управлению безопасностью производственных процессов в системе нормативно-правового и нормативного регулирования промышленной безопасности. Для этого требуются переработка и адаптация PSM-подхода к российским условиям, что обеспечит эффективное предупреждение производственных травм и аварий на действующих и вновь строящихся предприятиях России.

управление безопасностью производственных процессов, промышленная безопасность, производственный контроль, нормативное регулирование, аудиты, проверки, стандарты и процедуры безопасности

Бобров И.А.


Проблема загрязнения атмосферы в районах полигонов твердых бытовых отходов встала в настоящее время настолько остро, что превратилась в проблему национальной безопасности. Особенно остро она ощущается в Московском регионе, но в скором времени может обостриться и на федеральном уровне. В силу своих физико-химических свойств активные угли (углеродные адсорбенты) могут эффективно применяться для решения экологических проблем в мусороперерабатывающей отрасли. Представлен обзор работ по защите атмосферы от промышленных выбросов и защите человека в зараженной атмосфере с использованием сорбционных технологий на основе активных углей. Предложены новые пути защиты атмосферы и источников водоснабжения от свалочного газа и свалочного фильтрата с применением активных углей и катализаторов на их основе. Предлагается техническое решение по защите атмосферного воздуха Подмосковья от свалочного газа. Отмечается, что в России начато создание производства активных углей на основе угольно-пековых композиций с использованием отечественного каменноугольного сырья, ориентированных прежде всего на решение проблем мусороперерабатывающей промышленности и мусоросжигательных заводов. Мощность первой очереди производства составит 3–5 тыс. т в год. Это позволит решить национальную экологическую проблему свалок и полигонов твердых бытовых отходов и мусоросжигательных заводов в части эффективных сорбционных реагентов. Очевидно, что для внедрения новых сорбционных технологий в мусороперерабатывающую промышленность следует начать создание новых производств активных углей в Российской Федерации на базе отечественного углеродосодержащего сырья, прежде всего каменноугольного сырья Кузбасса.

активные угли, катализаторы, свалочный газ, свалочный фильтрат, защита окружающей среды, очистка, атмосферный воздух, гидросфера, экология

Мухин В.М.


В статье описаны результаты 25-летнего этапа разработки и развития методов оценки и регулирования промышленной безопасности, начатого в 1990-е годы совместными исследованиями академических институтов, отраслевых научно-исследовательских организаций и научных структур Госгортехнадзора России (Ростехнадзор) в рамках государственной научно-технической программы «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска природных и техногенных катастроф». В ходе проведенных работ подготовлены научные основы Федерального закона от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», ряда постановлений Правительства Российской Федерации, федеральных норм и правил в области промышленной безопасности, руководств по безопасности Ростехнадзора в области анализа рисков аварий. Научные основы анализа риска, реализованные в руководствах по безопасности Ростехнадзора в области анализа риска, позволят перейти от детерминированного регулирования выполнения нормативных требований к обеспечению промышленной безопасности на базе риск-ориентированной методологии, использующей статистическую информацию по деревьям отказов и деревьям событий для построения пирамиды безопасности и матриц рисков для опасных производственных объектов I–IV классов опасности.

государственное регулирование, авария, промышленная безопасность, риск, надежность, опасные производственные объекты, критерии

Махутов Н.А., Кловач Е.В., Печёркин А.С., Сидоров В.И.


Представлена инновационная мобильная мультисенсорная система навигации, позиционирования и 3D-документирования DMT Pilot 3D, разработанная немецкой компанией DMT GmbH & Co. KG в сотрудничестве с Институтом оптических сенсорных систем при Германском центре авиации и космонавтики в Берлине. Приведены примеры успешного коммерческого использования системы. Главная цель проекта — разработка недорогой пассивной измерительной системы, точно отслеживающей собственные перемещения и функционирующей без внешних обращений, например, к спутниковым системам навигации или к базам накопленного картографического материала. Благодаря этому она особенно эффективна в шахтах, туннелях или внутри промышленных установок. Кроме того, данные навигации в реальном времени после дополнительной обработки можно также использовать для 3D-документирования исследуемого пространства, в частности, заброшенных горных выработок. Система состоит из соединенных кабелем сенсорной головки и вычислительного блока в виде планшета либо рюкзака. Вычислительный блок управляет сенсорной головкой с помощью специального программного обеспечения, в основе которого лежит навигационный модуль, позволяющий в реальном времени рассчитывать положение прибора. Обработка накопленной информации о 3D-объекте позволяет генерировать трехмерное облако точек, которое либо привязывают к измерительной системе навигации, либо по соответствующим алгоритмам трансформируют в систему более высокого уровня. На финальном этапе эти данные преобразуют в непрерывную модель.

навигация, система позиционирования, трехмерная модель, инспектирование, 3D-документирование

Шрёдер Д., Вебер М.


Разработаны различные сценарии возникновения и развития аварий на установке по производству товарных смазочных масел, относящейся к категории опасных производственных объектов, при депарафинизации. Проведена оценка зон возможного термического поражения персонала исходя из рассчитанной интенсивности теплового излучения на расстоянии до 30 м от геометрического центра пролива до облучаемого объекта. В случае возникновения аварии, приводящей к разгерметизации трубопровода жидкого аммиака с последующей интоксикацией обслуживающего персонала, проводился расчет масштабов заражения. Согласно полученным данным при самых неблагоприятных погодных условиях и опоздании в принятии мер по локализации и ликвидации аварии радиус возможного заражения с пороговой токсодозой может достичь 500 м. В этом случае велика вероятность интоксикации не только персонала установки, но и персонала соседних установок. Проведена оценка риска возникновения аварии при разгерметизации трубопровода. Показано, что данный блок находится в зоне жесткого контроля риска, т.е. численность персонала, необходимого для реализации технологического процесса, должна быть минимальной. Его нахождение в этой зоне ограничивается по времени. Персонал должен быть хорошо обучен и готов к проведению защитных мероприятий в случае реализации различных сценариев развития аварии. Исключено нахождение в данной зоне какого-либо дополнительного потенциально опасного объекта, поддерживающего эффект домино и осуществляющего непрерывный технологический процесс. Полученные результаты позволяют установить степень аварийной опасности данного технологического блока для заблаговременного предупреждения угроз причинения вреда жизни, здоровью персонала, окружающей среде. Данные результаты могут быть использованы при разработке нормативных документов по обеспечению безопасности при эксплуатации установки.

разгерметизация, аварийная ситуация, риск, риск-ориентированный подход, пожар, возгорание, тепловое излучение, гибель персонала, токсическое поражение

Бузуев И.И., Сумарченкова И.А., Буклешев Д.О.


Проведен обзор ряда разработок по установлению механизма  разрушения горных пород в процессе их разгрузки от напряжений сжатия и показаны основные влияющие на этот механизм факторы.
Представлены результаты исследований по установлению явлений обратной ползучести и упругого последействия в породах при их разгрузке от горного давления.
Указанные явления обусловлены наличием «памяти» в породах о действовавших предыдущих нагрузках. Выдвинута гипотеза влияния упругого последействия на происходящие газодинамические явления в соляных породах.
Величины упругих последействий и обратной ползучести, от которых главным образом зависит степень устойчивости горных выработок, во многом определяются процессом инверсии. Если отрабатываемые пласты «всплывали» к земной поверхности за геологический период времени, то в их породах происходили релаксация напряжений и обратная ползучесть, т.е. они разгружались. При «погружении» шел обратный процесс — рост напряженности и прямой ползучести, нагрузки в породах возрастали, а сопротивляемость деформациям у них, согласно эффекту Баушингера, снижалась.
Процесс разрушения пород при разгрузке наблюдается при бурении скважин с отбором керна в выбросоопасных породах, когда керн представляет собой пластины выпукло-вогнутой формы толщиной значительно меньше диаметра. Данный эффект положен в основу локального метода прогноза выбросоопасных и удароопасных зон в различных породах: песчаниках, бокситах, солях, кварцитах.

соляные породы, деформации, напряжения в породах, газодинамические явления, упругое последействие, обратная ползучесть

Лаптев Б.В.


Конвенция ЕЭК ООН «О трансграничном воздействии промышленных аварий» первоначально распространялась только на страны региона ЕЭК ООН. С середины 2000-х годов к Конвенции активно стали присоединяться страны, расположенные за пределами этого региона. В рамках Конвенции существует Программа оказания помощи по осуществлению Конвенции, направленная на оказание помощи странам с переходной экономикой. Основные трудности при осуществлении Конвенции в этих странах связаны с необходимостью: организации надлежащих институциональных структур и механизмов межведомственной координации на национальном уровне; организации двусторонней и многосторонней трансграничной координации работы с соседними странами; разработки и осуществления законодательных мер по промышленной безопасности. Стратегический подход для осуществления Программы оказания помощи сводится к проведению самооценки, являющейся инструментом для установления возможности реализации требований Конвенции, выявления недостатков и разработки планов действий по их устранению, а также предложений для запроса внешней помощи при необходимости. Оценка проводится по шести основным областям регулирования Конвенции: установление опасных видов деятельности, уведомление об опасных видах деятельности, меры по предотвращению аварий, меры по обеспечению готовности к локализации аварий и ликвидации их последствий, меры реагирования и взаимопомощи, информация для общественности и ее участие в работе по предотвращению аварий. В 2016 г. запущен Проект по усилению промышленной безопасности в странах Центральной Азии при участии экспертов Ростехнадзора, МЧС Республики Беларусь, ЗАО НТЦ ПБ. Проект реализуется секретариатом Конвенции. Становясь Стороной Конвенции, государство присоединяется к институциональному режиму Конвенции. Сотрудничество в рамках Конвенции является важным вкладом в предотвращение промышленных аварий, обеспечение готовности к ним и ликвидации их последствий.

промышленная авария, промышленная безопасность, декларация промышленной безопасности, Европейская экономическая комиссия Организации Объединенных Наций, Конвенция, опасный вид деятельности, опасный производственный объект, реагирование, взаимодействие, трансграничное воздействие

Кловач Е.В., Рубач Е.А., Барановский Е.В.


В работе анализируется влияние скорости ведения горных выработок на выбросоопасность призабойного пространства. Обосновывается, что выбросоопасность определяется совокупностью факторов, основными из которых являются: напряженное состояние горного массива, газовый фактор, обусловленный газоносностью и внутрипластовым давлением газа, прочность угля и скорость ведения выработки. Рассматриваются условия проведения прогноза инструментальными и геофизическими методами. Инструментальные методы основаны на анализе основных факторов выбросоопасности по результатам поинтервального бурения контрольных шпуров. Они весьма продолжительны и поэтому трудно встраиваются в технологический процесс. Для исключения этого недостатка применяются геофизические методы прогноза, в которых контролируемый параметр связан с тем или иным основным фактором выбросоопасности. Причем критерий опасности геофизических методов должен «настраиваться» по данным инструментального метода, который используется как эталонный. Но инструментальные методы выполняются в остановленном забое, когда напряжения частично релаксируются, а геофизические — в движущемся. Поэтому вводится понятие статической (в остановленном забое) и динамической (в процессе ведения выработки) выбросоопасности. Обосновывается структура динамического показателя выбросоопасности в форме произведения статической компоненты на функцию динамического влияния. Причем статическая компонента представлена в виде суммы двух слагаемых: первое учитывает газовый фактор, второе — фактор напряженного состояния. Такая структура ее обусловлена тем, что энергия внезапного выброса складывается из накопленной энергии упругого сжатия пласта и энергии заключенного в нем газа под давлением. Обосновывается, что функция динамического влияния на показатель и критерий выбросоопасности берется как функция скорости ведения подготовительной выработки, а для очистной выработки — как функция отношения глубины заходки комбайна к протяженности зоны разгрузки. Описывается методика определения коэффициентов в формуле для определения функции динамического влияния по результатам измерения зависимостей конвергенции боковых пород, деформации угля и приращения напряжений в угольном пласте от скорости подвигания забоя выработки.

критерий выбросоопасности, инструментальные и геофизические методы прогноза, динамическая и статическая выбросоопасность, горное давление, давление газа, скорость ведения выработки, глубина заходки комбайна

Шадрин А.В.


В настоящее время методической основой для предупреждения аварий и чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах является подход на основе критериев риска. Начальный этап при реализации данного подхода для протяженных линейных объектов — анализ технического риска, показатели которого определяются соответствующими методами теории надежности. Один из основных этапов анализа технического риска — предварительная оценка вероятности отказов линейных участков магистральных нефте- и газопроводов, выполняемая на этапах проектирования и эксплуатации исследуемых объектов. Расчет значений вероятности отказа проводится в соответствии с нормативной базой, основой которой являются методы теории вероятности и математической статистики. При вероятностных расчетах возникающие в стенке трубопровода напряжения рассматриваются как случайные величины. Предельные напряжения, которыми в зависимости от норм расчета принимают предел прочности, предел текучести или предел усталости, также являются случайными величинами. Корректность результатов анализа технического риска зависит от принятых при расчетах вероятности отказа законов распределения данных случайных величин.
Накопленный опыт решения задач оценки прочностной надежности линейных участков магистральных нефте- и газопроводов показывает, что в большинстве случаев невозможно сформулировать условия отнесения выборки при обработке результатов измерений и экспериментальных исследований рассматриваемых случайных величин к какому-либо параметрическому закону и идентифицировать закон распределения с помощью критериев согласия. Основой для определения параметров закона распределения случайных величин при расчете вероятности безотказной работы являются выборки возникающих в стенке трубопровода напряжений и предельных напряжений, допускаемых материалом трубы, которые имеют конечную длину. Вследствие этого распределение случайных величин является усеченным как слева, так и справа, что приводит к изменению статистических характеристик распределения.
Перечисленные проблемы свидетельствуют о том, что существующие методики по определению вероятности безотказной работы линейных участков магистральных трубопроводов, основанные на применении методов теории вероятности и классической (параметрической) математической статистики, имеют ряд существенных ограничений. Они приводят к систематическим неизвестным ошибкам при анализе технического риска исследуемых объектов.

магистральный трубопровод, линейная часть, прочностная надежность, вероятность безотказной работы, вероятность отказа, случайная величина, функция плотности вероятности

Голофаст С.Л.


Страницы