Организация и методика исследования устойчивости функционирования объектов народного хозяйства.

Повышение устойчивости технических систем и объектов главным образом, достигается за счет проведения соответствующих организационно-технических мероприятий, которым всегда предшествует исследование устойчивости конкретного объекта.

Главная цель исследований устойчивости работы объектов заключается в том, чтобы на основе глубокого изучения всех условий, определяющих организацию производственной деятельности предприятия в условиях ЧС, выявить наиболее уязвимые места в системе производственной деятельности и выработать мероприятия, направленные на устранение или уменьшение уязвимых мест, а значит, на повышение устойчивости работы объекта.

Основы современного промышленного объекта составляют:

• производственный персонал;

• здание и сооружение с размещенным в них технологическим оборудованием;

• системы энерго- и водоснабжения;

• запасы сырья, топлива, комплектующих изделий;

• система производственных связей;

• управление.

Нарушение целостности или деятельности любого из этих элементов производства сказывается в той или иной степени на выпуске продукции и может привести либо к временной остановке производства, либо к полному его прекращению.

Следовательно, при оценке устойчивости работы объекта необходимо исследовать возможную степень воздействия поражающих факторов чрезвычайных событий на все элементы объекта.

Исследование по оценке устойчивости работы объектов народного хозяйства проводится на основании распоряжения министерства или ведомства штабом ГО объекта и расчетно-исследовательскими группами, создаваемыми из инженерно-технических работников объекта.

Для проведения исследований обычно создаются следующие расчетно-исследовательские группы (иногда их называют рабочими группами):

• группы руководства во главе с директором или главным инженером;

• начальника ОКСа;

• главного механика;

• главного технолога;

• главного энергетика;

• заместителя директора по снабжению и сбыту;

• начальника штаба и служб ГО.

К работе по оценке устойчивости привлекаются начальники служб и другие специалисты объекта по мере надобности. Для проведения исследований издается приказ начальника ГО объекта, в котором определяются цели и задачи исследования, сроки, состав расчетно-исследовательских групп, порядок проведения исследования и другие организационные вопросы.

Штабом ГО объекта разрабатываются следующие документы:

• календарный план основных мероприятий подготовки и основных мероприятий подготовки и проведения исследований;

• план проведения исследований;

• подготавливается справочная документация и ведется подготовка исполнителей.

Исследование проводится обычно в два этапа.

На первом этапе проводится анализ уязвимости основных элементов объекта при воздействии на него различных поражающих факторов, т.е. оценивается физическая устойчивость объекта.

На втором этапе исследования разрабатываются мероприятия по повышению устойчивости работы объекта в условиях чрезвычайных ситуаций. Для проверки проведенных расчетов и правильности разработанных предложений и рекомендаций может быть введен третий этап исследований – учение, продолжительностью 2-5 дней, которые могут проводиться как самостоятельно на объекте, так и в виде составной части учений по плану штабов ГО города, области или министерства.

Общее руководство исследованиями осуществляет начальник ГО объекта (директора предприятия), приказом которого определяются сроки проведения работ, состав рабочих групп и планы проведения исследований.

Создаваемые рабочие группы обычно соответствуют основным производственно-техническим службам объекта.

Группа под руководством зам. директора по капитальному строительству (нач.ОКС) исследует здание основного и вспомогательного производства, транспортные коммуникации объекта, мосты, эстакады, транспортные туннели, подземные переходы и сооружения объекта; группа главного энергетика – коммунально-энергетические сети, системы водоснабжения и канализации, сети к газо- электро- и теплоснабжения объекта; группа главного механика и группа главного технолога отвечают за исследования станочного технологического оборудования, технологических процессов производства; исследование управления производством и его материально-технического снабжения поручено группам начальника производства и начальника МТС. В зависимости от особенностей производства на каждом объекте могут быть выделены дополнительные области исследования и созданы соответствующие группы.

Примерная схема организации исследования устойчивости работы объекта и разработки мероприятий по его повышению приведена на рисунке 1.

На первом этапе исследования промышленного объекта производится анализ устойчивости и уязвимости его отдельных элементов в условиях чрезвычайных ситуация. Важной частью этой работы является оценка опасности выхода из строя или разрушения отдельных элементов или всего объекта в целом. На этом этапе проводятся работы по анализу:

• последствий аварий отдельных систем производства;

• распространение ударной волны по территории предприятия (взрыв сосудов, коммуникаций, взрывоопасных веществ, ядерных зарядов и т.п.);

• распространение огня при различных видах пожаров;

• надежности установок и промышленных комплексов;

• рассеивание веществ, высвобождающихся при чрезвычайных ситуациях;

• возможности вторичного образования токсичных, пожаро-взрывоопасных смесей и т.п.

Примерная схема мероприятий по оценке опасности промышленного предприятия (установки) представлена на рисунке 2.

Рис.2

Они могут проводиться с применением различных методов анализа повреждений и дефектов, например метода оценки нарастания повреждения в системе после аварии о построении дерева неисправностей (отказов). Для определения возможных аварийных явлений может быть применен метод построения дерева событий, позволяющий использовать информацию о неисправностях компонентов установки и интегрировать ее данными об окружающих условиях.

На втором этапе разрабатываются мероприятий по повышению устойчивости и заблаговременной подготовке объекта к восстановлению (изменению) после чрезвычайной ситуации. Разработанные мероприятия составляют основу плана-графика повышения устойчивости объекта. В плане или приложениях к нему указывается объем и стоимость планируемых работ, источники финансирования, основные материалы и их количество, машины и механизмы, рабочая сила, ответственные исполнители, сроки выполнения и т.д. В случае реконструкции объекта в утвержденный план-график вносятся изменения и дополнения, порядок принятия которых такой же, как и основного документа.

Исследование устойчивости функционирования объекта начинается задолго до ввода его в эксплуатацию. На стадии проектирования это в той или иной степени делает проектант. Такое же исследование объекта производится соответствующими службами на стадии технических, экономических, экологических и иных видов экспертиз. Каждая реконструкция или расширение объекта также требует нового проведения исследования устойчивости. Таким образом, исследование устойчивости – это не одноразовое действие, а длительный, динамический процесс, требующий постоянного внимания со стороны руководства, инженерно-технического персонала, служб ГО.

Факторы, влияющие на устойчивость работы.

Все промышленные объекты, независимо от их конкретного назначения имеют много общих черт. Так, любой промышленный объект включает в себя наземные здания и сооружения основного и вспомогательного производства, складские помещения и здания административно-бытового назначения. В зданиях и сооружениях основного и вспомогательного производства размещается станочное и технологическое оборудование, сети газо-, тепло-, электроснабжения и т.п.

Между собой здания и сооружения соединены сетью внутреннего транспорта, сетью энергоносителей и системами связи и управления. На территории промышленного объекта могут быть расположены сооружения автономных систем электро- и водоснабжения, а также отдельно стоящие технологические установки и т.д. Здания и сооружения возводятся по типовым проектам и из унифицированных материалов. Проекты производств выполняются по единым нормам технологического проектирования, что приводит к среднему уровню плотности застройки (обычно 30-60 процентов). Все это дает основание считать, что для всех промышленных объектов, независимо от профиля производства и назначения, характерны общие факторы, влияющие на устойчивость объекта и подготовку его к работе в условиях чрезвычайных ситуаций.

К общим факторам можно отнести:

• район расположения объекта;

• внутреннюю планировку и застройку территории объекта;

• подготовленность персонала к работе в чрезвычайных ситуациях и к восстановлению производства;

• надежность и местоположение жизненно важных систем промышленного объекта (дублирование, ремонтопригодность и т.д.);

• технологический процесс (особенности используемых веществ, методы обработки и т.д.);

• надежность и гибкость производственных связей и систем управления производством.

На работоспособность промышленного объекта большое влияние оказывает район его расположения. Район расположения определяет уровень и вероятность воздействия внешних поражающих факторов природного происхождения (сейсмическое воздействие, сели, оползни, тайфуны, цунами и т.д.). С другой стороны район расположения может оказаться решающим фактором в обеспечении защиты и работоспособности объекта в случае выхода их строя штатных путей подачи исходного сырья или энергоносителей (наличие реки в близости от промышленного объекта позволит при разрушении железнодорожных или трубопроводных магистралей осуществить подачу материалов, сырья и комплектующих водным транспортом). Поэтому при исследовании устойчивости работы объекта большое внимание уделяется исследованию и анализу района расположения объекта. При этом проводятся следующие работы:

• выясняются метеорологические условия района (количество осадков, направления господствующих ветров, максимальная и минимальная температура соответственно самого жаркого и самого холодного месяца;

• изучается карта местности (рельеф), характер грунта, глубина залегания подпочвенных вод, ее химический состав;

• проводится анализ топографического расположения объекта;

• проводится анализ характера застройки территории, окружающей объект (структура, тип, плотность застройки);

• оценивается уровень опасности смежных производств (гидроузлы, объекты химических производств и т.д.);

• учитываются естественные условия прилегающей местности (лесные массивы – источники пожаров, водные объекты – возможные транспортные коммуникации, огнепреградительные зоны и в то же время источники наводнений и т.п.);

• оценивается среднегодовое значение ливневых дождей и гроз.

При изучении зданий и сооружений объекта дается характеристика зданиям основного и вспомогательного производства:

• устанавливаются основные особенности их конструкции;

• указываются технические данные, необходимые для расчетов уязвимости к воздействию ударной волны, светового излучения и возможных вторичных факторов поражения (конструкция, этажность, длина и высота, вид каркаса, стеновые заполнения, световые проемы, кровля, перекрытия, степень износа);

• оценивается огнестойкость здания;

• указывается количество рабочих и служащих, одновременно находящихся в здании (наибольшая рабочая смена);

• наличие встроенных средств эвакуации и их пропускная способность.

При оценке внутренней планировки территории объекта определяется влияние плотности и типа застройки на возможность возникновения и распространения пожаров, образование завалов входов в убежища и проходов между зданиями. Особое внимание обращается на участки, где могут возникнуть вторичные факторы поражения.

На территории объекта такими источниками являются:

• емкости с легковоспламеняющейся жидкостью (ЛВЖ) и сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ);

• склады взрывоопасных веществ и взрывоопасные технологические коммуникации, установки, разрушение которых может вызвать пожары, взрывы и загазованность участка;

• склады легковоспламеняющихся материалов;

• аммиачные установки и др.

При этом прогнозируются последствия следующих процессов:

• утечка тяжелых и легких газов или токсичных дымов;

• пожары цистерн, колодцев;

• воздействие шаровых молний;

• взрывы паров ЛВЖ;

• нагрев и испарения бассейнов и емкостей с различными жидкостями;

• рассеивание продуктов сгорания во внутренних помещениях;

• токсическое воздействие на человека продуктов горения и иных химических веществ;

• тепловая радиация при пожарах.

Необходимо оценить возможность образования ударной волны в результате взрывов сосудов, находящихся под давлением, взрывов в закрытых и открытых помещениях и ее распространение как внутри, так и снаружи строений. При этом рассматривается суммарный эффект от воздействия динамического и статического избыточного давления ударной волны и производится оценка количества кинетической энергии и траектория образуемых потоков.

Необходимо также провести анализ распространения пламени в зданиях и сооружениях объекта. Оценить огневой поток в зависимости от расположения стен внутренней обстановки.

Изучение технологического процесса производится с учетом специфики производства в и изменений в производственном процессе на время чрезвычайной ситуации (возможное изменение технологии, частичное прекращение производства, переключение на производство новой продукции и т.п.).

Группой главного технолога исследуется следующее:

1. Способность существующего процесса в короткие сроки перейти на технологический процесс для выпуска новой продукции. Дается характеристика станочного и технологического оборудования. Определяется уникальное и особо важное оборудование. Оценивается насыщенность производства аппаратурой автоматического управления и контрольно-измерительными приборами.

2. Возможность автономной работы отдельных станков, участков технологического процесса (станочных групп, конвейеров и т.д.) и цехов объекта. Это позволит в дальнейшем обоснованно подойти к определению необходимых запасов деталей, узлов и оборудования, а в ряде случаев, предусмотреть необходимость изменения в технологическом процессе в сторону его упрощения или повышения надежности наиболее уязвимых участков.

На предприятиях, связанных с применением значительных количеств сильнодействующих ядовитых и горючих веществ, устанавливается их количество; оцениваются токсические свойства, взрыво- и пожароопасность, надежность и безопасность хранения. Определяется необходимый минимум запасов этих веществ, который может находиться на территории объекта и место хранения остальной части. При анализе технологического процесса тщательно изучаются возможности безаварийной остановки производства (по сигналу «ВТ» или в других случаях).

Особое внимание уделяется исследованию систем энергоснабжения. Определяется зависимость работы объекта от внешних источников энергоснабжения, характеризуются внутренние источники; подсчитывается необходимый минимум электроэнергии, газа, воды, пара, сжатого воздуха и других видов электроснабжения на случай чрезвычайных ситуаций. Исследуются энергетические сети и коммуникации: наземные, подземные, проложенные по эстакадам, в траншеях, по грунту, по системам зданий. Изучается особенность объекта автоматическими установками, позволяющими при необходимости производить дистанционное отключение отдельных участков или всей системы данного вида энергоснабжения.

При рассмотрении системы водоснабжения обращается внимание на защиту сооружений и водозаборов на подземных источниках воды от радиоактивного, химического и бактериологического (биологического) заражения. Определяется надежность функционирования системы пожаротушения, возможность переключения систем водоснабжения с соблюдением санитарных правил.

Важное значение имеет изучение систем газоснабжения, поскольку газ из источника энергии может превратиться во вторичный поражающий фактор. Повторяется возможность автоматического отключения подачи газа на объект, в отдельные цеха и участки производства, соблюдение всех требований по хранению и транспортировке газа.

Жесткие требования предъявляются к надежности и безопасности функционирования систем и источников снабжения СДЯВ, кислородом, взрывоопасными и горючими веществами.

Исследование системы управления объектов производится на основе изучения состояния пунктов управления и углов связи, надежности системы управления производством, надежности связи с загородной зоной, расстановки сил, обеспечения руководства производственной деятельностью объекта во всех подразделениях предприятия. Определяются также источники пополнения рабочей силы, анализируются возможности взаимозаменяемости руководящего состава объекта. Особое внимание уделяется изучению надежности системы оповещения.

При анализе системы материально-технического снабжения дается краткая характеристика этой системы и ее возможных изменений в связи с переходом на выпуск новой продукции; устанавливается зависимости производства от поставщиков; выявляются наиболее важные поставки сырья, деталей и комплектующих изделий, без которых производство не может продолжаться. Оцениваются имеющиеся и планируемые запасы (количество, номенклатура) и возможные сроки продолжения работы без поставок. Целесообразно исследовать возможные способы пополнения запасов до нормы, надежность их хранения и подвоза. Рассматриваются вопросы реализации готовой продукции, а также способы ее хранения.

Подготовка объекта к восстановлению производства определяется на основании изучения характера производства, сложности его оборудования, подготовленности персонала к восстановительным работам, запасов материалов, деталей и оборудования. Необходимо изучить также возможности строительных и ремонтных подразделений предприятия, а также возможности обслуживающих объект строительных и монтажных организаций. Следует рассмотреть производственную, строительно-монтажную и проектную документацию для проведения восстановительных работ и определить способы ее хранения.

Непосредственно восстановление производства при поражении объекта не входит в задачу ГО. Вместе с тем готовность объекта возобновить выпуск продукции является важным показателем устойчивости его работы, что и обуславливает необходимость заблаговременной подготовки к восстановлению.

Данные, полученные при анализе вышеперечисленных факторов, используются при определении физической устойчивости элементов объекта, выявлении уязвимых участков объекта и оценки устойчивости его работы.