Риск техногенный

обобщенная характеристика возможности реализации опасности в техногенной сфере, определяемая через вероятность возникновения техногенной аварии или катастрофы и математическое ожидание негативных последствий от них. Количественное определение Р.т. осуществляется соответствующими методами анализа риска для основных стадий жизненного цикла объекта техносферы - проектирование, изготовление, испытания, эксплуатация, вывод из эксплуатации. При определении показателей техногенного риска используют критерии прочности, ресурса, надежности, живучести, а также данные по ущербам - людям, объектам техносферы и окружающей среде Источниками Р.т. являются отказы технических систем, ошибки операторов и персонала (человеческий фактор), опасные природные процессы. Для снижения Р.т. применяются комплексные методы - построение систем защит и барьеров для развития техногенных аварий и катастроф, проведение диагностики и мониторинга технических систем и операторов, применение сил и средств предупреждения и локализации чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

EdwART. Словарь терминов МЧС , 2010

Смотреть что такое "Риск техногенный" в других словарях:

См. Риск техногенный и экологический. EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010 …

Вероятная мера соответствующей природной опасности, установленная для определенного объекта в виде возможных потерь за определенное времяили потенциальная возможность такого протекания природных процессов, которые оказывают негативное влияние на… … Словарь черезвычайных ситуаций

- «Проблемы анализа риска» Обложка журнала Специализация: Научно практический журнал … Википедия

3.18 источник (source): Объект или деятельность с потенциальными последствиями. Примечание Применительно к безопасности источник представляет собой опасность (см. ИСО/МЭК Руководство 51). [ИСО/МЭК Руководство 73:2002, пункт 3.1.5] Источник …

ГОСТ Р 52551-2006: Системы охраны и безопасности. Термины и определения - Терминология ГОСТ Р 52551 2006: Системы охраны и безопасности. Термины и определения оригинал документа: 2.2.1 безопасность: Состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз (по… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СП 2.6.1.799-99: Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности - Терминология СП 2.6.1.799 99: Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности: 3.1. Авария радиационная проектная авария, для которой проектом определены исходные и конечные состояния радиационной обстановки и предусмотрены… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Рекомендации: Рекомендации по оценке геологического риска на территории г. Москвы - Терминология Рекомендации: Рекомендации по оценке геологического риска на территории г. Москвы: Износ физический Свойство строительного объекта и его элементов (конструкций, систем) утрачивать в процессе эксплуатации способность к выполнению… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

НРБ 99/2009: Нормы радиационной безопасности - Терминология НРБ 99/2009: Нормы радиационной безопасности: 1. Авария радиационная потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СанПиН 2.6.1.2523-09: Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009) - Терминология СанПиН 2.6.1.2523 09: Нормы радиационной безопасности (НРБ 99/2009): 1. Авария радиационная потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала) … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Р 2.2./2.6.1.1195-03: - Терминология Р 2.2./2.6.1.1195 03: : 1. Доза максимальная потенциальная максимальная индивидуальная эффективная (эквивалентная) доза облучения, которая может быть получена за календарный год при работе с источниками ионизирующих излучений в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

• , А. Г. Ветошкин , К. Р. Таранцева , Рассмотрена концепция промышленной и экологической безопасности, приведены методы анализа и оценки техногенного риска, на примерах показано применение и использование основных положений… Категория: Учебники для ВУЗов Серия: Бакалавриат Издатель: ИНФРА-М , Производитель: ИНФРА-М ,
• Техногенный риск и безопасность: Учебное пособие. Гриф МО РФ , Ветошкин Александр Григорьевич , Рассмотрена концепция промышленной и экологической безопасности, приведены методы анализа и оценки техногенного риска, на примерах показано применение и использование основных положений… Категория:

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

9. Системы контроля и диагностирования оборудования добычи нефти и газа, магистральных газонефтепроводов

10. Анализ риска

11. Оценка риска

12. Основной метододический инструментарий

13. Управление риском

14. Критерии управления риском

1. Особенности рисков, связанных с техногенными объектами

Быстрое развитие техногенных объектов является неотъемлемой чертой современного этапа развития человечества. Их эксплуатация позволяет решать многочисленные задачи повышения уровня и качества жизни людей, обеспечения безопасности индивидуумов, сообществ и государств. В то же время сооружение, эксплуатация и демонтаж техногенных объектов в свою очередь порождают факторы опасности, обусловливающие возможность негативного воздействия на людей и окружающую природную среду. Многие экологические проблемы современности связаны с резким ростом производства и потребления энергии, использованием ядерной энергии, экстенсивным использованием вредных химический веществ.

Бурное развитие промышленности во второй половине двадцатого века, повлекшее за собой очевидное загрязнение окружающей среды, а также ряд катастроф на техногенных объектах, приведших к человеческим жертвам, выдвинули вопросы техногенной безопасности на передний план, привлекая внимание как законодательных и регулирующих органов, так и широкой общественности и чутко реагирующих на изменения общественного мнения политиков.

Первым и очевидным побуждением было требование сделать техногенные объекты "настолько безопасными, насколько это практически достижимо" (в западной литературе это получило название принципа ALAPA.

Это требование нашло отражение в законодательных и нормативных документах многих промышленных стран (в том числе и СССР). При этом снижение опасности достигалось главным образом экстенсивным путем, за счет введения специальных систем безопасности, что вело к повышению уровня затрат на техногенные объекты.

Постепенно становилось все более ясно, что принцип "чем больше, тем лучше" применительно к системам промышленной безопасности отнюдь не является оптимальным. Действительно, чем больше тратится средств на технические системы безопасности, тем меньше их остается (в силу ограниченности ресурсов общества) на здравоохранение и повышение качества жизни. Снижение техногенной опасности до нуля вообще невозможно, так как это предполагало бы прекращение всей промышленной и сельскохозяйственной деятельности. Поэтому в современных условиях все большее предпочтение отдается принципу разумной оптимизации затрат на промышленную безопасность, известному также как принцип ALARA, в соответствии с которым следует стремиться к обеспечению уровня воздействия на население и окружающую среду "настолько низкого, насколько это разумно достижимо" с учетом экономических и социальных факторов. При этом обеспечивается распределение затрат, обеспечивающее наибольший выигрыш общества.

Эффективным инструментом оптимизации затрат в обеспечение безопасности является анализ риска и установление уровня приемлемого риска. В этой связи следует отметить, что впервые вопросы приемлемого риска применительно к космонавтике были разработаны и нашли практическое применение в России (Советском Союзе). Один из наиболее перспективных методов анализа риска -- вероятностный анализ безопасности (ВАБ). ВАБ давно уже с успехом применяется при разработке отечественных космических систем (космические аппараты и пусковые системы). В США методы ВАБ в космонавтике стали широко использовать только после гибели американского космического корабля "Челленджер".

Техногенная деятельность порождает целый спектр опасностей различного вида, дифференцируемых по типу опасных факторов и характеру наносимых их действием повреждений: химические, пожарные, радиационные и т.д. Кроме того, деятельность техногенных объектов порождает экологические и социально-психологические опасности. Поскольку техногенные объекты являются элементами экономики, их деятельность (или прекращение оной) связана с вопросами экономической безопасности.

Для значительной части членов общества риск, связанный с деятельностью техногенных объектов, является вынужденным, обусловленным решениями, принятыми без их участия и прямого согласия.

Высокая концентрация техногенных объектов на ограниченной территории усугубляет опасность аварий, так как усиливает синергетические эффекты вредных воздействий.

Проблемы, возникающие в связи с использованием техногенных объектов, обусловлены как их непосредственным и постоянным воздействием на людей и окружающую среду, так и с наличием вероятности усиления имеющихся негативных воздействий и появления новых вредных факторов в результате нарушения правильных условий эксплуатации или возникновением аварийных ситуаций. В связи с этим возникают критические вопросы:

2 - до какого уровня целесообразно снижать риск, который считается условно допустимым, и как сбалансировать это снижение с точки зрения получаемых выгод и сделанных затрат.

Ряд государств ввели или намерены ввести политику управления риском в рамках общей политики в сфере безопасности. Такая политика осуществляется по двум направлениям: политика, ориентированная на воздействие, и политика, ориентированная на источник.

Политика, ориентированная на воздействие, должна исходить из целей, сформулированных по отношению к качеству окружающей среды. Ее конечная цель -- такое состояние окружающей среды, когда нельзя ожидать никаких вредных воздействий на людей, животных, растительность и продукты, вызванных порожденными техногенной деятельностью загрязнением или физическими воздействиями. Эта цель слишком абстрактна, чтобы служить руководством для управления риском и, особенно, чтобы успешно противостоять направленной на максимальный экономический результат техногенной деятельности. Поэтому необходимо сделать этот требуемый уровень безопасности понятным, количественно оценив концентрации вредных веществ в воде, почве и воздухе, или уровень воздействия на организмы, или результаты действия шума, радиации, тяжелого запаха, или уровень опасности, которая считается незначительной с точки зрения экологии. Этот тем или иным образом оцененный и выраженный уровень принимают за целевое значение.

В большинстве случаев (концентрации веществ и т.д.) целевое значение представляется достижимым только в далекой перспективе. В такой ситуации к целевому значению следует двигаться постепенно, в несколько стадий. Это можно делать с помощью стандартов безопасности, которые можно реализовать в краткосрочной или ближнесрочной перспективе, и которые обоснованно гарантируют, что риск остается ниже максимально допустимого уровня. Такие стандарты безопасности -- результат компромисса между желательными значениями и тем, что реально достижимо технически, экономически или в каком-либо другом отношении (например, с точки зрения перспективы использования земли). Диапазон значений риска, в котором может иметь место этот компромисс, ограничен, с одной стороны, уровнем, при котором риск для людей, животных, растений, продуктов и т. д. максимально допустимый, а с другой стороны -- уровнем, при котором риск пренебрежимо мал. Таким образом, политика, ориентированная на воздействие, должна определить предел, до которого должны быть снижены полная эмиссия вредных газов в атмосферу, захоронение вредных веществ и другие виды потенциально опасных проявлений техногенной деятельности.

Формулируя политику, ориентированную на источник, следует определить, какие категории источников вредных факторов могут создавать нежелательные воздействия, и насколько велик вклад каждой из этих категорий. Целью является наиболее целесообразное распределение усилий по снижению этих воздействий, основанное на учете вклада каждого загрязнения в полную опасность. Распределение усилий по контролю загрязнения атмосферы нефтеперерабатывающими заводами, электростанциями, сельским хозяйством и транспортом -- пример этого.

2. Основные типы природно-техногенных аварий и катастроф

На основе анализа последствий и периодичности природно-техногенных аварий и катастроф можно выделить их следующие классы: планетарные, глобальные, национальные, региональные, местные, объектовые (табл. 1.1.8.). По мере развития человечества и его возможностей в промышленной и военной сферах все больше возрастают риски переходов к наиболее тяжелым авариям и катастрофам.

Планетарные катастрофы с возможностью гибели жизни на Земле связываются с такими катастрофическими природными явлениями, как столкновение Земли с крупными астероидами, имеющими скорости движения до 80 км/сек, а также с полномасштабными военными действиями с применением современного ядерного, термоядерного и химического оружия массового поражения. В табл. 1.1.9. показаны основные характеристики глобальных, национальных, региональных, местных и объектовых катастроф.

Глобальные катастрофы могут затрагивать территории ряда сопредельных стран; периодичность таких катастроф оценивается в 30 - 40 лет и более, число пострадавших в них достигает более 100 тыс., а экономический ущерб может превышать 100 млрд. долл. Такие последствия связываются с крупномасштабными техногенными катастрофами на ядерных реакторах гражданского и военного назначения с расплавлением активной зоны, на предприятиях ядерного цикла, на ядерных боеголовках, на мощных ракетах-носителях, на атомных подводных лодках и надводных судах, на складах с химическим оружием и на крупных химических предприятиях с большими запасами сильнодействующих ядовитых отравляющих веществ. К природным катастрофам с глобальными последствиями можно отнести крупнейшие землетрясения, извержения вулканов, цунами, ураганы.

Национальные катастрофы затрагивают территории отдельных стран; их периодичность составляет 15-20 лет; при этом число жертв и пострадавших не менее 10 тыс. человек, а экономические ущербы достигают 10 млрд долл. и более. Такие катастрофы могут возникать на указанных выше объектах, а также при транспортировках больших масс людей и опасных грузов, на пересечениях магистральных трубопроводных систем с транспортными линиями и линиями электропередач, при пожарах на крупнейших промышленных и гражданских комплексах, при падениях самолетов на опасные объекты, при разрушениях крупных плотин и дамб. К опасным природным процессам с последствиями национального масштаба относятся землетрясения, ураганы, наводнения, лесные пожары, селевые потоки и др..

Природные и техногенные катастрофы регионального масштаба захватывают территории целых республик, краев и областей; их периодичность составляет 10-15 лет. Число жертв и пострадавших в них может превышать 1000 человек, а экономический ущерб - 1,0 млрд. долл. Такого рода катастрофы вызываются теми же причинами и приводят к тем же последствиям, что и национальные катастрофы. Дополнительно к ним можно отнести взрывы и пожары на объектах с опасными веществами, при крушениях поездов, судов и самолетов, при взрывах на металлургических комплексах, элеваторах, шахтах. Дополнительными опасными природными процессами являются обвалы, ливни, оползни, снежные лавины, горные удары.

Локальные (местные) аварии и катастрофы создают ущербы для городов и районов. Частота их возникновения существенно выше - менее одного года; пострадавшими в них оказываются сотни людей, а экономический ущерб достигает 100 млн. долл. Спектр основных причин и источников локальных аварий и катастроф дополняется обрушениями и пожарами на промышленных и гражданских сооружениях, при локальных выбросах радиоактивных и отравляющих веществ.

Объектовые аварии и катастрофы ограничиваются территориями санитарно-защитных зон объекта; частота таких аварий и катастроф характеризуется временем до одного месяца; число жертв и пострадавших находится на уровне десятков, а экономический ущерб - на уровне миллиона долл. Наиболее частыми здесь являются пожары, взрывы, столкновения и крушения транспортных средств, обрушения, провалы.

Такая классификация аварий и катастроф в природно-техногенной сфере позволяет более ориентированно вести разработку методов и систем их анализа, прогнозирования и предотвращения.

3. Источники техногенных рисков

Источниками техногенных рисков принято называть различные опасности, приводящие к нештатному функционированию технических систем или к ошибкам операторов. Различают внутренние и внешние источники для каждого технического устройства и каждой технической системы.

К внешним источникам обычно относятся:

· природные воздействия, связанные с опасными явлениями природы;

· внешние пожары, взрывы;

· внешние техногенные воздействия (столкновения, аварии и катастрофы на др. техногенных объектах и т.п.);

· внешние бытовые воздействия (отключение питания, водоснабжения, протесты населения);

· диверсии, акты терроризма;

· военные действия;

К внутренним источникам обычно относятся:

· ошибки собственных операторов;

· внутренних саботаж;

· отказы технических устройств, в составе технической системы;

· разрушения несущих конструкция вследствие дефектов или усталости конструкционных материалов;

· внутренние аварии, вызванные отключением питания, водоснабжения, перерывом технологических процессов и т.п.;

· внутренние пожары, взрывы;

· структура технической системы, наличие узлов и цепочек инцидентов;

Для технических объектов характерно накопление определенных запасов энергии, концентрация энергии на ограниченных пространствах.

Важно отметить, что для каждой технической системы существует свой набор источников опасности, как направленных на нее, так и исходящие от нее. По мере усложнения технической системы количество источников опасности увеличивается. Обычно источники опасности объединяются в различные группы, которые служат основой для факторного анализа техногенных рисков.

4. Риски при техногенных и природных катастрофах

Проблемы оценки рисков при возникновении катастроф природного и техногенного характера приобрели особую актуальность на рубеже XX и XXI веков. Если принять, что история человеческого существования измеряется протяженностью 1,5 - 2,5 млн. лет, то для человека потенциальные опасности природного происхождения характеризуются выраженным наложением цикличности на медленно (на протяжении сотен миллионов и миллиардов лет) и монотонно протекающие процессы на Земле и в Космосе. Глобальные изменения состояния земной поверхности, Мирового океана и климата на Земле в связи с гелио-геопроцессами характеризуются большими циклами - от 10 - 20 тыс. лет до 500 - 1100 тыс. лет и более. Они вызывают глобальные потепления и похолодания, вариации положения земной оси, магнитного поля, состояния атмосферы, стратосферы и ионосферы.

На эти монотонные и циклические процессы могут накладываться случайные (с чрезвычайно малой вероятностью до 10" 8 -10~ 9 и менее в год) планетарные природные катастрофы, обусловленные весьма большими (близкими к взрывным) изменениями активности Солнца, прохождениями планет через астероидные и метеоритные пояса с возможными их столкновениями.

Указанные выше монотонные, циклические и случайные процессы земного и космического масштаба приводят к кардинальным изменениям условий жизни на Земле. Несмотря на неизмеримо возросшие возможности человека противостоять природным и техногенным угрозам, закономерности и параметры этих процессов очень сложны в исследовании и количественном описании. В связи с этим такого рода глобальные катастрофы, затрагивающие все человечество и все живое на Земле, должны быть пока отнесены к гипотетическим, а степень реально прогнозируемой защищенности от них чрезвычайно мала. Последствия такого рода общепланетарных катастроф могут оцениваться как предельные, когда вероятность уничтожения жизни на Земле приближается к 100%. В этом случае риск летального исхода, обычно измеряемый числом смертей на 1000 человек, также составит 10 3 . При общем числе жителей на Земле в настоящее время порядка 5-Ю 9 и вероятности возникновения общепланетарных природных катастроф в 10" 6 -10~ 9 1/год, риск летального исхода для человека при такой катастрофе составляет 5-10°-5-10 3 , а риск уничтожения жизни будет 10 6 -10 9 1/год.

Глобальные природные катастрофы, обусловленные природными процессами на Земле и затрагивающие территории ряда стран и континентов (землетрясения, извержения вулканов, цунами, ураганы), зарегистрированы за период 10 3 -10 4 лет с человеческими жертвами до 10 6 чел. При средней численности населения на период таких катастроф до 5-10 8 риск летального исхода для одного жителя Земли составляет от 2-Ю 6 до 2-Ю 7 1/год, или 2-10° на одну тысячу. Необратимый ущерб живому при этих катастрофах возникал на ограниченных территориях -- до 5-10~ 6 -10 7 от поверхности Земли. Тогда риск уничтожения жизни на Земле при таких катастрофах можно оценить, как (2-5)-10 10 1/год. Риск уничтожения жизни на 1-2 порядка меньше, чем при общепланетарных природных катастрофах; риск летального исхода при этом меньше в 5-10 2 раза.

Можно принять, что реальные техногенные угрозы для человека (пожары, взрывы, обрушения) на протяжении последних 10 4 -10 3 лет стали значительными только в последние столетия, когда началось интенсивное гражданское строительство поселений, плотин, акведуков, дамб. Крупные пожары в древнеримских и средневековых городах возникали с периодичностью 50 - 100 лет и гибелью в них до 10 3 человек и более. В этом случае риск летального исхода составлял (1-2)-10* 7 1/год или 2-10 2 на 1000 жителей. В последние десятилетия риск летального исхода при техногенных катастрофах в силу ускоренного развития техногенной сферы и неподготовленностью человечества к защите от них резко возрос и стал достигать (2-3)-10" 1 на 1000 жителей. Эти риски становятся сопоставимыми или превосходят риски гибели людей при всех видах природных катастроф, составляющих (0,3-0,5)-10 1 на 1000 жителей.

В табл. 1.1.10. Приведены данные о вероятности летального исхода в быту и в профессиональной деятельности (6 человек/час). Летальность на транспорте, в горных работах и в строительстве может превышать бытовую в 3 -- 5 раз и более. В России в последнее десятилетие многие из показателей индивидуального риска повысились в 1,5 -- 2 раза.

Глобальными антропогенными катастрофами по своим последствиям можно считать крупнейшие войны. Если до начала XX столетия в этих войнах вероятность смертей достигала 0,3 - 0,5 на 1000 жителей, то в первой мировой войне этот показатель достиг 5, а во второй -- 25 на 1000 жителей.

Появление оружия массового поражения -- ядерного, химического и бактериологического -- и угроза третьей мировой термоядерной войны сопряжены с возможностью антропогенной общепланетной катастрофы с вероятностью летального исхода 5-10°-Ы0 1 . Это означает возможность многократного уничтожения всего человечества. При этом, как и при природных общепланетарных катастрофах, возможно уничтожение жизни на Земле с риском, превышающим указанный выше на много порядков.

Возможность и необходимость исключения такой войны в последнее десятилетие была показана расчетами и крупномасштабными экспериментами.

Таким образом, на протяжении последнего столетия резко изменились соотношения между рисками природных и техногенных катастроф. Человечеству необходима разработка новой концепции резкого уменьшения рисков и предотвращения чрезвычайных ситуаций от техногенных катастроф и снижения ущерба от природных катастроф.

5. Концепция физико-химических основ идентификации потенциальных источников опасности

Процессы производства, хранения, транспортировки, переработки и применения различных химических соединений являются неотъемлемой основой современного народного хозяйства во всех его формах. Ряд из упомянутых веществ и способы их переработки являются потенциально опасными ввиду горючести, токсичности или склонности к взрывному превращению, а также в связи с повышенными уровнями параметров технологических операций (в первую очередь с особыми значениями температуры и давления). Широкий спектр химических веществ, вовлеченных в обращение при хозяйственной деятельности, разнообразие технологических схем предопределяет возможное разнообразие вариантов аварийных техногенных ситуаций и их последствий. Дополнительное осложнение сопряжено с сосуществованием сложных технических систем с конкретными природными факторами риска, порождаемыми стихийными явлениями, становящимися в ряде случаев спусковым механизмом для последующей техногенной катастрофы.

Накопленная статистика о техногенных катастрофах и анализ основных причин гибели людей и разрушения производственных помещений и жилых комплексов позволяет сделать определенные концептуальные выводы об основных факторах опасности, сопровождающих промышленные аварии и природные катастрофы, обусловленные физическими и химическими процессами, происходящими с веществами и соединениями, вовлеченными в аварию. Основными причинами гибели персонала аварийного технического объекта и людей на территории, прилегающей к нему, являются:

Разрушение зданий и сооружений;

Различные формы пожара (преимущественный фактор поражения - тепловое);

Разлетающиеся осколки и фрагменты оборудования (осколочное поражение);

Падение, столкновение или удар биообъектов с неподвижными элементами конструкций;

Отравление (удушение) газообразными продуктами выброса либо исходных соединений, либо соединений, образовавшихся при химическом превращении в процессе аварии (токсическое поражение);

Прямое поражение ударными или взрывными волнами давления (фугасное поражение).

Примерная диаграмма распределения несчастных случаев, обусловленных перечисленными причинами, представлена на рис. 3.1.

Представляет практический интерес экспертное заключение о вероятности и частоте появления перечисленных факторов поражения при свершившейся промышленной аварии.

При особо крупномасштабных авариях замечалось дополнительное сотрясение почвы. На современном этапе этим фактором аварий пока пренебрегают из-за неизученности.

Кроме того, на основе анализа последствий крупнейшей физико-химической аварии на продуктопроводе (Башкирия, июнь 1989 г.) сделан новый вывод ещё об одном последствии быстрого выгорания значительной массы углеводородного горючего вблизи неровной земной поверхности, покрытой порослями кустарника и низкорослого леса. Оказывается, что выгорание приземного слоя углеводородовоздушной смеси при центральном или периферийном поджигании способно вызвать мощный ураганный порыв движения атмосферы. В упомянутой аварии в Башкирии именно этот порыв воздуха вызвал ориентированный повал леса в направлении смещения воздушного вихря, образованного перемещением фронта пламени.

В связи с тем, что разрушение зданий и сооружений в основном вызывается фугасным действием наружных взрывных превращений или действием внутренних взрывов опасность вызывающих их физико-химических процессов сводится к следующим основным факторам:

Фугасный;

Тепловой;

Осколочный;

Токсический.

Сделанный вывод подтверждается также статистическими данными по авариям на газопроводах Средняя Азия - Центр. Распределение аварий по времени представлено на диаграмме (рис. 3.3.).

Избранная концепция физико-химических основ идентификации потенциальных источников опасности позволяет избежать ненужной детализации и сформулировать методические подходы к анализу вероятной аварийной ситуации на произвольном промышленном объекте. Все эти подходы обоснованы на многочисленных исследованиях разнообразных химических и физических явлений, которые здесь не рассматриваются.

После того как на основе фундаментально-прикладных теоретических и экспериментальных исследований, а также данных расследований аварий, установлены основные факторы, характеризующие различные виды поражения при химико-термических авариях, и найдена их связь с параметрами источников опасности, состоянием окружающей среды и относительным расположением донора и акцептора фактора опасности, имеется реальная возможность оценить ожидаемый уровень ущерба для акцептора опасности. Акцепторами факторов поражения выступают различные биообъекты (в том числе и человек), объекты промышленной и жилой застройки, элементы конструкций, объекты растительного происхождения и сама окружающая среда. Каждый из акцепторов факторов поражения (фугасное, осколочное, тепловое, токсическое) испытывает как правило комбинированное влияние нескольких типов воздействия. На данном этапе понимания уровней, степени и особенностей поражения от комплексных источников опасности нет надежных критериев и методов оценки комбинированного воздействия. Поэтому приходится вынужденно рассматривать отдельные факторы опасности как изолированные и исключать эффекты аддитивности или синергетичности одновременного действия нескольких факторов поражения.

Имеется ряд исторических причин, затрудняющих внедрение современных способов оценки и использование новых критериев ожидаемого ущерба. В связи с анализом ущерба от оружия массового поражения сложилась практика пренебрежения эффектами конечного времени действия источников опасности при многих типичных авариях на предприятиях химической, топливо-энергетической, горнорудной и иных отраслей промышленности. Пренебрежение конечностью временного периода действия ранее было оправдано недостаточным уровнем понимания реального динамического отклика любых акцепторов поражения. В итоге многие нормативные документы существенно завышают ожидаемые отрицательные последствия аварии, приводят к неразумным дорогостоящим мерам противодействия, дезориентируют персонал при проведении профилактических, ликвидационных или защитных мероприятий. Ряд ошибок при оценках опасности обусловлен неполным осознанием вероятностного характера наступления определенного уровня поражения при известном уровне параметров анализируемого фактора воздействия (амплитуда волны давления, уровень температуры, величина теплового потока, уровень скоростей движения атмосферы и т.п.). Обычно считается, что достижение некоего критического уровня воздействия однозначно ведёт к 100% -ной вероятности реализации соответствующего ущерба. В действительности такой детерминизм никогда не реализуется и реальные разрушения оказываются намного менее значительны.

При анализе аварий необходимо установить типичные случаи утраты герметичности в элементах технологического оборудования с описанием наиболее вероятных мест разрушения и их масштабов. Другим важным аспектом при оценке опасности является определение соответствующих химических и физических свойств веществ, используемых в технологическом процессе и находящихся на промышленной площадке. Такие свойства желательно знать как при штатных режимах работы, так и при экстремальных аварийных обстоятельствах. Особо следует выделить вероятность выброса токсичных и (или) реакционноспособных (горючих) веществ. При этом возможность выхода какого-либо химического процесса из-под контроля уместно предусмотреть на самых ранних стадиях предполагаемого сценария аварии. На основе выводов, полученных после реализации описанных этапов, определяется последовательность физико-химических явлений, возникающих при аварии, и оцениваются условия возможного контроля над их развитием с учётом потенциальных способов подавления. Как правило сценарий аварии и её последствия заданы свойствами веществ, используемых в элементах оборудования, среди которых наиболее важными являются: фазовое состояние (жидкость, газ, двухфазная система); давление; температура; способность к воспламенению и горению; токсичность.

При выбросе токсичного и горючего соединения необходимо рассматривать оба последствия развития аварийной ситуации, обусловленного горением и заражением атмосферы, почвы и воды. Специально отметим, что при горении некоторых веществ образуются высокотоксичные продукты горения. Опасные вещества и соединения могут быть сгруппированы по следующим категориям:

Жидкости, хранимые при атмосферных условиях или при давлении и температуре окружающей среды;

Сжиженный газ, хранимый под давлением, но при температуре окружающей среды;

Сжиженный газ, хранимый при атмосферном давлении, но при пониженной температуре;

Сжиженный газ, хранимый под давлением и при пониженной температуре. Выброс такого газа сопровождается импульсной фазой быстрого испарения;

Сжатый газ, смесь пара с газом.

Следует различать три типа взрывов: физические, химические и взрывы типа "BLEVE".

Физические взрывы не сопровождаются химическими превращениями с выделением тепла и образованием продуктов сгорания. Типичный пример физического взрыва - разрыв сосудов высокого давления, наполненных негорючими газами, паром или многофазными сжимаемыми системами (пыль, пена).

Химические взрывы сопровождаются химическими превращениями с выделением тепла и продуктов горения (газообразных, конденсированных). Типичные примеры химических взрывов - взрывы газовоздушных облаков, взрывы конденсированных ВВ, пылевые взрывы.

"BLEVE" (взрыв паров вскипающей жидкости) - особый тип физико-химического взрыва, характерного для емкостей под давлением, наполненных легкокипящей жидкостью (чаще всего - сжиженным горючим газом) и подвергаемых внешнему нагреву. В процессе нагрева отмечается быстрый рост внутреннего давления, разрыв емкости с малым фугасным эффектом, выброс горючего в атмосферу с последующим воспламенением и образованием огненного шара. Главный фактор поражения при "BLEVE" - мощное импульсное тепловое излучение. Отметим, что при разрыве емкости образуются высокоскоростные осколки оболочки, способные вызвать значительные повреждения соседнего оборудования в случае, когда отсутствуют специальные заградительные сооружения.

Строгий анализ аварийной ситуации особенно сложен в случаях, когда в инциденте участвует смесь опасных веществ. Здесь при анализе следует опираться на физико-химические свойства основного компонента смеси. Возможно ещё одно полезное упрощение, если один из компонентов смеси является токсичным. В этом случае свойства токсичности этого вещества распространяются на всю смесь. Например, в случае утечки углеводорода с примесями сероводорода всю смесь можно рассматривать как вещество с физическими свойствами углеводорода (при анализе формирования облака и его последующего горения или взрыва) и с токсичностью сероводорода. Одновременное наличие смеси горючего газа и токсичной примеси с воздухом предполагает параллельный анализ взрывных эффектов и токсического поражения.

При выбросе токсичной жидкости, не кипящей при атмосферном давлении, несмотря на незначительное испарение, облако паров как правило не образуется. Основная опасность от таких проливов сконцентрирована вблизи места утечки продукта. Дополнительно следует принять во внимание возможность стоков в реки, море или другие бассейны. Подобные соображения служат базой для создания обваловок, поддонов в местах вероятных проливов.

Особое внимание следует уделить тому факту, что при проливе сжиженного или охлажденного компонента сначала образуется бассейн с жидкостью, постепенно переходящий в парогазовое облако. Поэтому случайное или преднамеренное воспламенение на ранних стадиях завершается только пожаром, тогда как запаздывающее воспламенение требует рассмотрения модели газового взрыва.

При изучении последствий выбросов токсичных веществ чаще всего используется модель рассеяния тяжелых газов в облаках небольшой толщины, отслеживающих профиль окружающей место утечки местности. Это обусловлено физическим состоянием облака, как правило имеющего температуру ниже, чем окружающая атмосфера.

При анализе любого сценария аварии необходимо учитывать возможность вовлечения в процесс других источников опасности. Таковыми могут быть соседние хранилища опасных веществ, коммуникации, разрушение которых сопровождается дополнительными очагами поражения. Здесь существенен контроль над плотностью опасных веществ, который задает тип распространения облака в атмосфере: всплывание, осаждение или нейтральное смешение с воздухом. Подобная информация вместе с данными о вероятных источниках поджигания позволяет оценить массу вещества, вовлекаемого во взрывное превращение. На многих технологических установках безопасность обеспечивается установкой клапанов, вентилей, систем аварийного сброса давления и т.п.. При этом места наиболее вероятных разрывов достаточно просто идентифицировать. Чаще всего здесь устанавливаются системы сброса давления с учетом того, что горючие вещества не должны истекать через вентиляционные приспособления. Например, при аварийном погасании дежурного факела на башне дожигания попутных горючих продуктов, в атмосферу не должны поступать опасные количества горючего или токсичного продукта. При реализации конкретного технологического процесса необходимо исключить или сделать маловероятным развитие нежелательных химических реакций, способных вызвать неконтролируемое повышение давления и температуры.

При утечке опасных веществ из больших резервуаров важно правильно оценить время, в течение которого удается реально изолировать емкость от внешней среды с помощью отсечной аппаратуры. Этот период времени зависит от следующих факторов:

Возможности обнаружения утечки с помощью газовых, температурных и иных детекторов с учетом их размещения и времени быстродействия;

Инерционности действия систем отсечки и изоляции, связанной с наличием автоматизированных или ручных устройств и включающей время активации соответствующих устройств;

Надежности и скорости срабатывания отсечных клапанов и запорных регуляторов.

Можно предполагать, что масштабные разрывы и выбросы опасных веществ обнаруживаются немедленно либо детекторами, либо персоналом. На объектах с неавтоматизированными системами управления время устранения аварийных выбросов зависит от действий операторов, надежности систем оповещения и тренированности персонала и составляет от 3 до 15 минут (с учётом факторов паники, стресса и потенциальных ошибок). Для автоматизированных систем время срабатывания зависит от размеров клапанов и уровня рабочих параметров (в основном - давления). Считается, что характерное время срабатывания больших клапанов при высоком давлении составляет около 30 секунд.

В любом случае анализ последствий аварии или построение ее вероятного сценария могут быть существенно упрощены при использовании базы данных по уже случившимся промышленным катастрофам, подвергнутым достаточной экспертизе и описанию. При выборе аналогов самой существенной является общность природы и физико-химических свойств опасного вещества и способов его переработки и хранения. Существующая информация о типичных авариях на продуктопроводах, системах хранения и раздачи горючих веществ позволяет сделать ряд важных практических выводов:

Основные факторы поражения биообъектов и оборудования обусловлены фугасными и тепловыми эффектами при сгорании парогазовоздушных систем;

В незагроможденном пространстве отсутствует фугасный фактор поражения, и вся опасность связана с тепловыми потоками при горении, в основном длительностью и интенсивностью теплового излучения;

В загромождённом пространстве с размерами более м 3 можно ожидать быстрые режимы горения с серьезными последствиями от фугасного действия волн давления;

Погодные условия (температура окружающей среды, сила ветра и т.п.) несущественно влияют на взрывоопасность газовых смесей.

6. Риски при аварийных состояниях

При штатном функционировании объекта техногенной сферы имеет место ситуация, тем или иным образом предусмотренная и проанализированная проектировщиками и регулирующими органами, выдавшими разрешение (лицензию) на строительство, эксплуатацию (или на снятие с эксплуатации) данного предприятия. Как правило, при этом должен обеспечиваться достаточный уровень безопасности, хотя, как мы знаем, исторически сложилось так, что для целого ряда предприятий этот уровень недостаточно высок с точки зрения населения и ввиду растущих требований к охране окружающей природной среды. Но существенно, что хотя при этом и могут происходить сбросы вредных веществ за пределы предприятия (в том числе эмиссия загрязняющих атмосферу газов), эти сбросы имеют известную (или лежащую в известных пределах) величину и поэтому к ним можно, так или иначе, приспособиться.

При этом воздействие опасных факторов имеет прогнозируемый характер, и общество, в принципе, имеет достаточно информации и времени, чтобы адекватно отреагировать на наличие такого рода рисков. Неопределенность, связанная с эмиссией загрязняющих атмосферу веществ и влиянием других вредных факторов, вообще говоря, невелика (в предположении надлежащего состояния регулирования).

Иное положение возникает при отходе от штатной ситуации, особенно если этот отход ведет к развитию аварийного процесса. Следует иметь в виду, что при значительном отклонении от штатных режимов работы многие технические системы попадают в сложные условия работы, и резко возрастает вероятность различного рода отказов, а персонал находится в условиях дефицита времени на принятие решений и высокой нервной нагрузки. При этом возможны различные цепочки событий развития аварийного процесса и значительно возрастают различного рода неопределенности.

Если при штатном функционировании характер и величина рисков, вообще говоря, известны, то в аварийных условиях эти риски, как правило, резко возрастают, и, кроме того, возможно появление новых факторов опасности. Усиливается синергетический эффект их проявления.

Как уже говорилось, развитие аварии носит вариантный характер: при этом реализуется одна из множества возможных цепочек событий. На течение аварийного процесса влияют как состояние оборудования, изменение условий его работы из-за аварийной обстановки и связанные с этим отказы, так и действия персонала и еще ряд факторов, вплоть до метеорологической обстановки в зоне аварии. Ряд возможных цепочек событий развития аварии можно предугадать при проектировании нового предприятия или анализе деятельности уже работающего предприятия. В таком случае говорят о проектной аварии. Для проектных аварий разрабатывают специальные меры предупреждения их возникновения или/и смягчения их последствий.

Однако развитие событий может пойти по непредусмотренному пути и привести к тяжелым последствиям, как для самого предприятия, так и для окружающей среды (окрестного населения и окружающей природной среды). Такие аварии называют запроектными. В особо неблагоприятных случаях авария может перерасти в катастрофу локального, регионального или даже глобального характера. Особое значение приобретает управление аварией с тем, чтобы направить ход ее развития по возможности в менее опасное русло и тем самым смягчить неблагоприятные последствия.

7. Ресурс и безопасность несущих конструкций по критериям прочности, долговечности и механики разрушения

Проблемы продления ресурса безопасной эксплуатации машин и конструкций приобрели исключительную актуальность во всех промышленно развитых странах в последние десятилетия. Для нас важность их решения обусловлена снижением объемов производства для восполнения выводимых из эксплуатации машин и конструкции. Это в первую очередь касается объектов тепловой и ядерной энергетики, нефтегазопроводов, химической промышленности, наземного, надводного и воздушного транспорта, промышленного и гражданского строительства. Такого же характера проблемы имеют место и в оборонном комплексе: ракетно-космической технике, авиации, надводном и подводном флоте с ядерными силовыми установками.

Во многих странах мира и в международном научном сообществе проблемы продления ресурса стали ведущими для научно-исследовательских, конструкторских и технологических организаций, служб надзора и эксплуатации потенциально опасных объектов. В этой связи следует упомянуть программы США, ФРГ, Франции по развитию работ в области продления ресурса гражданских самолетов и атомных энергетических реакторов. В нашей стране указанные работы ведутся не только на ведомственном (Минатом, Минстрой, Минтранспорт, Госгортех-надзор, Госатомнадзор, Госавианадзор, РАО "Газпром" и ЕЭС, Минобороны), но и на федеральном уровне. В 1991 г. они вошли составным элементом, а с 1996 г. -- специальным проектом в государственную научно-техническую программу "Безопасность населения и народно-хозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф".

При этом в комплексе должны быть решены следующие методические вопросы:

Численный анализ исходного, использованного и остаточного ресурсов как отдельных объектов, так и систем объектов;

Обоснование проектного, фактического и остаточного ресурсов;

Оценка состояния конструкционных материалов несущих элементов с учетом исходной технологической наследственности и возникающих эксплуатационных повреждений;

Определение характера, параметров, дислокации и размеров макро- и микродефектов в несущих элементах;

Расчетный и экспериментальный анализ деформированных состояний несущих элементов;

Исследование механизмов естественного и ускоренного старения;

Оценка живучести материалов и элементов конструкций на разных стадиях повреждений;

Комплексная диагностика ресурса;

Предварительное и уточненное расчетно-экспериментальное определение остаточного ресурса.

Указанные выше методические разработки могут иметь как ведомственно-объектовый, так и унифицированный характер. При этом принципиально важно, что остаточный ресурс должен определяться с более высокой научно-методической точностью, чем проектный и исходный.

Для вновь проектируемых машин и конструкций расчеты прочности проводят применительно ко всему спектру эксплуатационных режимов нагружения, включая предпусковые и периодические испытания, пуски

Остановы, регулирование рабочих параметров и срабатывание систем аварийной защиты.

Для надлежащего обоснования прочности, ресурса и трещиностойкости требуется комплекс расчетов напряженно-деформированного состояния несущих элементов, включающий определение номинальных а э н и максимальных а э тах к напряжений, амплитуд этих напряжений, максимальных 7 ъ тах и минимальных Р min температур эксплуатации, чисел циклов N* и времени т э эксплуатации. Эти расчеты для сложных многоэлементных узлов дополняют испытаниями моделей из оптически активных (фотоупругость) и низкомодульных материалов и из соответствующих конструкционных материалов. Испытания проводят при имитации эксплуатационных режимов нагружения, а номинальные и локальные напряжения, деформации, температуры измеряют тензорезисторами, оптически активными и хрупкими тензочувствительными покрытиями, средствами муара, голографии, термовидения.

Для подтверждения критериальных характеристик прочности, ресурса и трещиностойкости проводят комплекс аттестационных испытаний на стандартных, унифицированных или специальных лабораторных образцах. В тех случаях, когда создаются новые и ответственные конструкции, проводят испытания моделей с доведением их до предельного состояния

Развитие недопустимой деформации, вязкое или хрупкое разрушение, образование и развитие трещин. При этом широко используют методы и средства дефектоскопии -- ультразвуковой, рентгеновской, оптической, акустической и акустоэмиссионной, электромагнитной, термовизионной, голографической.

По результатам указанных испытаний решают две важные практические задачи:

Обоснование принятых расчетных схем, расчетных случаев, предельных состояний и запасов прочности;

Переход на новые, обычно пониженные, запасы прочности.

8. Диагностика и контроль запроектных аварий на АЭС

Мировой опыт эксплуатации АЭС, составляющий примерно 5000 реакторолет, показывает, что проблема безопасности -- проблема потенциально возможных маловероятных аварий по причине отказа технических систем, ошибок персонала и внешних воздействий. Объекты атомной промышленности (АЭС, промышленные и исследовательские реакторы, предприятия ядерного топливного цикла, атомные подводные лодки и пр.) относятся к потенциально радиационно-опасным объектам (РОО) при аварии и разрушениях которых могут произойти массовые поражения людей, животных, растений. Сила воздействия поражающих факторов определяется степенью тяжести аварии. Оценка степени тяжести аварии определяется по Международной шкале оценки опасности событий на АЭС.

Основными поражающими факторами в ходе запроектной аварии, связанной с разрушением активной зоны реактора при создании условий возникновения теплового или парового взрыва, будут ударная волна, тепловой и световой потоки, проникающая радиация. Эти факторы сопровождают разрушение активной зоны, и их действие проявляется в течение относительно короткого времени после аварии, и они локализованы вокруг места взрыва. Вторичными факторами аварии будут пожары, разрушения, затопления и радиоактивное заражение окружающей среды, которое может быть опасным на протяжении суток, недель и лет после аварии.

При эксплуатации АЭС рассматриваются следующие режимы функционирования: нормальная эксплуатация, нарушение нормальной эксплуатации, аварийная ситуация, авария. В свою очередь аварии подразделяются на проектные, максимально-проектные, тяжелые запроектные, запроектные и ядерные аварии.

Главная цель ядерной безопасности заключается в том, чтобы обезопасить от вредных воздействий отдельных лиц, общество и окружающую среду путем создания и поддержания на АЭС эффективной защиты от радиологической опасности. Такая защита, достигаемая техническими средствами и организационными мероприятиями, реализуется на основе последовательных уровней безопасности -- "принципа защиты в глубину". В рамках этого принципа задача первого уровня безопасности -- предотвращение аварий и инцидентов, поддержания эксплуатации АЭС в пределах, исключающих возникновение аварии, обеспечивается гарантиями качества работ, обработанностью конструкций установки, надежностью систем и квалификацией персонала. Задачей второго уровня является защита от проектных аварий, т.е. перевод реакторной установки в безопасное состояние и предотвращение развития аварии, которая должна подавляться на ранней стадии. Этот уровень обеспечивается системами безопасности. Задачей третьего уровня безопасности является защита от маловероятных и гипотетических аварий, ограничение их последствий.

Для достижения главной цели безопасности -- предотвращения выхода радиоактивных продуктов за пределы физических барьеров предусматривается выполнение следующих фундаментальных функций безопасности:

Контроль и управление реактивностью, обеспечение охлаждения активной зоны реактора, локализация и надежное удержание радиоактивных продуктов.

Эти функции реализуются в соответствии с принципом защиты в глубину во всех проектах АЭС. При эксплуатации требуется выполнение этих фундаментальных функций одновременно и постоянно. Для реализации выполнения этих фундаментальных функций служат системы нормальной эксплуатации, важные для безопасности, и системы безопасности, которые по характеру выполняемых ими функций разделяются на защитные СБ, локализующие СБ, управляющие СБ, обеспечивающие СБ.

Согласно требованиям ПН АЭС все системы, оборудование и трубопроводы АЭС (элементы АЭС), предназначенные для выполнения фундаментальных функций, подлежат ранжированию на классы по влиянию элементов и систем на безопасность, и группы безопасности по степени влияния систем, составной частью которых они являются, на безопасность.

Еще на стадии проектирования АЭС в вероятностном анализе безопасности (ВАБ) проекта реакторной установки проводится анализ безопасности. В нем для всего спектра исходных событий проектных и запроектных аварий (отказов тех или иных систем) рассматриваются сценарии развития аварии, строятся "деревья событий", выявляются наиболее слабые узлы и системы оборудования АЭС, отказ которых способствует развитию аварийных процессов, и принимаются решения по введению дополнительных мер безопасности. Это позволяет уже на первом уровне ВАБ выявить наиболее существенные меры по повышению безопасности АЭС и снижению вероятности тяжелой аварии, произвести ранжирование систем и элементов систем АЭС.

Основное техническое решение, обеспечивающее радиационную безопасность АЭС, состоит в принципе эшелонированной защиты, включающей последовательный ряд независимых преград на пути от места образования радиоактивности до окружающей среды. Такими барьерами, предотвращающими распространение радиоактивности, являются топливная матрица, оболочка твэлов, корпус реактора или металлоконструкции реактора, системы оборудования и трубопроводов, прочноплотные боксы, конфтайнменты и контайменты и др.

Для повышения самозащищенности систем безопасности и барьеров АЭС разрабатываются и совершенствуются средства диагностики этих систем. Поэтому среди мероприятий, направленных на обеспечение надежной и безопасной работы АЭС, предотвращение и локализацию аварийных ситуаций и аварий, восстановление нормального состояния технологического оборудования важное место принадлежит технической диагностике. Глубина диагностирования каждого элемента зависит от класса и группы системы безопасности, к которой он относится, и осуществляется на основе критерия влияния отказа элемента на безопасность реакторной установки. Диагностирование систем безопасности и барьеров проводят на всех этапах жизненного цикла АЭС.

Согласно требованиям ОПБ-88/97 ядерный объект отвечает требованиям безопасности, если его радиационное воздействие на персонал, население, окружающую среду при нормальной эксплуатации и проектных авариях не приводит к превышению установленных доз облучения персонала и населения и нормативов по выбросам и содержанию радиоактивных веществ в окружающей среде, а также ограничивает это воздействие при запроектных авариях. Однако эксплуатация АЭС показала реальность возникновения аварийных ситуаций, поэтому в ОПБ-88/97 включены понятия проектных, запроектных, ядерных аварий и управления запроектной аварией. Запроектная авария -- авария, вызванная не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями или сопровождающаяся дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности сверх единичного отказа, реализацией ошибочных действий персонала, которые могут привести к тяжелым повреждениям или к расплавлению активной зоны. Уменьшение последствий запроектной аварии достигается управлением аварией и/или реализацией планов мероприятий по защите персонала и населения. Для этих действий используют любые имеющиеся в работоспособном состоянии технические средства, предназначенные для нормальной эксплуатации, для обеспечения безопасности при проектных авариях или специально предназначенные для уменьшения последствий запроектных аварий.

Подобные документы

Особенности моделирования процессов в природно-техногенных комплексах. Модель передвижения тяжёлых металлов и легких нефтепродуктов. Прогнозирование функционирования природно-техногенных комплексов. Минерализация грунтовых вод на мелиоративных системах.

реферат , добавлен 07.01.2014


Географо-экономическая характеристика района. Основные источники техногенных нагрузок и виды природных опасностей, оценка негативных экологических влияний. Сущность антропогенного воздействия субъектов хозяйственной деятельности на окружающую среду.

курсовая работа , добавлен 17.05.2011


Понятие и источники риска. Географо-экономическая характеристика Кирилловского района Вологодской области. Основные источники техногенных нагрузок на окружающую среду в районе. Характеристика техногенных и природных опасностей в исследуемом регионе.

курсовая работа , добавлен 04.06.2011


Понятие экологического риска. Географо-экономическая характеристика района. Виды методов исследований. Выявление основных источников техногенных нагрузок в исследуемом районе. Анализ техногенных и природных опасностей, динамика техногенного воздействия.

курсовая работа , добавлен 08.12.2011


Отличительная особенность геоэкологического взгляда на природно-техногенные системы. Основные непосредственные причины роста численности городского населения. Степень антропогенных преобразований городских территорий. Крупнейшие конурбации мира.

статья , добавлен 05.10.2017


История создания географических информационных систем, их классификация и функции. Сущность геохимической оценки техногенных аномалий. Применение геоинформационной системы ArcView 9 для оценки загрязнения тяжелыми металлами атмосферного воздуха г. Ялты.

дипломная работа , добавлен 19.12.2012


Экологический риск, биогеохимические и антропогенные источники его возникновения. Классификация чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Причины таких катастроф в России. Медицинские и экологические последствия ядерной аварии на Чернобыльской АЭС.

реферат , добавлен 19.12.2014


Разработка и внедрение принципов и технологий изготовления строительных материалов, изделий и конструкций на основе крупнотоннажных отходов промышленности. Пути повышения заинтересованности инвесторов и производителей в переработке техногенных отходов.

контрольная работа , добавлен 27.02.2016


Нефть и газ – осадочные полезные ископаемые. Нефтеперерабатывающая и газоперерабатывающая промышленность Ханты-Мансийского Автономного Округа. Экологические проблемы, связанные с добычей нефти и газа в округе. Пути решения экологических проблем в ХМАО.

реферат , добавлен 17.10.2007


Характерные условия возникновения экологических катастроф и аварий. Концепции абсолютной безопасности и приемлемого риска. Принципы обеспечения экологической безопасности производств. Устойчивость работы промышленных объектов в чрезвычайных ситуациях.

Это просто так, пусть будет, интересная и полезная информация!

Техногенный риск, экологический риск. Классификация рисков по источникам их возникновения и поражающим объектам. Оценка экологического риска на основе доступных данных. Особенности управления риском в экстремальных условиях.

Техногенный риск – выражает вероятность аварии или катастрофы при эксплуатации машин, механизмов, реализации технологических процессов, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

Экологический риск – выражает вероятность экологического бедствия, катастрофы, нарушения дальнейшего нормального функционирования и существования экологических систем и объектов в результате антропогенного вмешательства в природную среду или стихийного бедствия. Нежелательные события экологического риска могут проявиться как в зонах вмешательства, так и за их пределами.Экологические риски классифицируются и характеризуются по следующим видам:

Индивидуальный. Объектом этого экологического риска является непосредственно человек. Он же, вернее его источники жизнедеятельности и являются источником риска. В результате этого экологического риска человеку могут быть нанесены травмы, человек может заболеть, причинена инвалидность или смерть.

Технический. Объектом такого риска являются различные технические объекты и системы. Несовершенство техники и нарушения правил эксплуатации таких объектов могут привести к авариям, взрывам и катастрофам.

Экологический. Экологические системы так же могут быть объектом экологического риска. Его источником может стать вмешательство человека в условия природной среды данной местности или региона в целом.

Социальный экологический риск имеет своим объектом устоявшуюся социальную группу. Его источником может стать чрезвычайная ситуация и снижение качества жизни. В результате в социальной группе могут произойти следующие нежелателдьные события – групповые травмы, заболевания, рост сметронсти.

Экономический . Материальные ресурсы так же могут стать объектом экологического риска. Это может произойти в результате повышенной опасности производства или неблагоприятные условия природной среды для его организации. Этот экологический риск оценивает возможность увеличения затрат на безопасность и возможный экологический ущерб от недостаточной защищенности.

Классификация рисков по источникам их возникновения и поражающим объектам :

По источникам воздействия различают риски:

1. природные (природа, включая космос);

2. техногенные (техносфера);

3. социальные (общество, биосфера);

4. политические (государство, мировое сообщество);

5. экономические (экономика, бизнес).

По поражающим объектам вид риска:

1. Индивидуальный (человек, его здоровье) - снижение работоспособности, заболевание, травма, летальный исход);

2. Социальный (общество, население) – социальные потери;

3. Технический (объекты техносферы) - повреждение, разрушение, прекращение функционирования;

4. Экономический (организации, их финансовое состояние) - потери имущества, капитала, выпускаемой продукции, ожидаемой выгоды;

5. Стратегический (государство, его стабильное функционирование) - вред жизненно важным интересам личности, общества, государства

6. Экологический (ОПС) - загрязнение воды, воздуха, почвы, разрушение экологических объектов и систем, причиняющие вред нынешнему поколению людей и подрывающие основы для развития будущих поколений.

Оценка экологического риска на основе доступных данных:

Оценка экологического риска - это научное исследование, в котором факты и научный прогноз используются для оценки потенциально вредного воздействия на окружающую среду различных загрязняющих веществ и явлений. Оценка включает в себя распознавание, измерение и характеристику угроз состоянию окружающей среды, здоровью и жизни людей. При этом выявляются факторы, значения которых превышают нормативные уровни.

Существуют 4 подхода к оценке риска:

1. Инженерный – опирается на статистику поломок и аварий, на вероятностный анализ безопасностей: построение и расчет деревьев событий и деревьев отказов. С помощью первых предсказывают, во что может развиться отказ техники, а деревья отказов, наоборот, помогают проследить все причины, способствующие вызвать какие-то нежелательные явления. Когда деревья построены, рассчитывается вероятность реализации каждого из сценариев (каждой ветви), а затем – общая вероятность аварии на объекте.

2. Модельный – построение моделей воздействия вредных факторов на человека и ОС. Эти модели могут описывать как последствия обычной работы предприятий, так и ущерб от аварий на них.

Эти 2 подхода основаны на расчетах, однако для таких расчетов не всегда хватает надежных исходных данных. В этом случае приемлем 3 и 4 подход:

3. Экспертный – вероятности различных событий, связи между ними и последствия аварий определяют не вычислениями, а опросом опытных экспертов.

4. Социологический – исследуется отношение населения к различным видам риска, например с помощью социологических опросов.

Особенности управления риском в экстремальных условиях:

Управленческая деятельность в экстремальных ситуациях предполагает преодоление ряда трудностей. Во-первых, социальная, экологическая и любая другая самоорганизующаяся система, попадая в экстремальную ситуацию, неизбежно сталкивается с дефицитом управленческого потенциала, во-вторых, для эффективного управления системой и ее компонентами в экстремальной ситуации необходимы дополнительные, зачастую весьма значительные, ресурсы – материальные, финансовые, людские и т.п., а их в таких условиях катастрофически не хватает.

Первая особенность в управлении в экстремальных условиях (ЧС): осознание и предупреждение опасности. Опасность, исходящая от крупных технических объектов, во многих случаях недооценивается, что снижает эффектив­ность предаварийной управленческой деятельности (пример - «Титаник», «ЧАЭС»). Вторая особенность : небрежность персонала (ошибки и нарушения) обслуживающего слож­ные технологические системы. Третья особенность: почти полное неведение большинства населения, попадающего в экстремальные ситуации.

Одним из существенных направлений в процессе оптимизации управленческой деятельности в экс­тремальных ситуациях становится резкое снижение пресса секретности вокруг промышленных объектов, а также связанное с этим разъяснение окружающему населению степени реального риска от их эксплуатации и обучение основным приемам по­ведения в случае возникновения опасности, поскольку только активно действующие люди способны преодолеть в возможно короткие сроки негативные послед­ствия экстремальной ситуации. Эффективное управленческое действие в экстремальных ситуациях возможно только в тех случаях, когда оно базируется на оперативной, достоверной и прав­дивой информации о масштабах, угрозах и последствиях чрезвычайных обстоятельств, в которых оказались люди в результате возникновения такой ситуации.

Методы снижения экологического риска от загрязнения окружающей среды. Размещение промышленных объектов. Методы очистки атмосферы, водных объектов. Твердые отходы и их переработка. Ресурсосбережение и комплексное использование сырья.

Размещение промышленных объектов:

Промышленные предприятия размещают на основе схем или проектов районной планировки, что позволяет обоснованно осуществлять выбор площадки для строительства с учетом населенных мест и промышленных районов. При размещении промышленных предприятий учитывают связи с другими предприятиями. Строительство промобъектов не допускается на территориях, где имеются полезные ископаемые, шахты, расположены памятники культуры и архитектуры, а также ООПТ.

Между зданиями должны соблюдаться расстояния, называемые разрывами, минимально допустимые величины которых определяются санитарными и противопожарными нормами. Для передвижения рабочих и служащих по территории промышленного предприятия создают сеть пешеходных и транспортных путей, обеспечивающую безопасность и удобство движения людей и транспорта.

Озеленение очищает воздух и имеет большое оздоровительное значение, а также защищает от ветров и городского шума. Площадь озеленения должна составлять не менее 40% территории микрорайона. В целях предотвращения загрязнения территорий жилых зон, а также для нейтрализации вредных воздействий производственных объектов устанавлива­ются санитарно-защитные зоны со специальным режимом вокруг промышлен­ных предприятий для отделения их от жилых районов (от 50 до 1000 м в зави­симости от класса вредности промышленного объекта) с обязательным поясом зеленых насаждений.

Методы очистки атмосферы:

Методы очистки отпылевых выбросов :

по способу улавливаний пыли аппараты бывают сухой (циклоны, пылеосадительные камеры – под действием инерционных сил и F т), мокрой (скрубберы – путем промывки), фильтрационной (фильтры), и электрофильтрационной очистки (электрофильтры – под действием эл./статических сил).

Существующие методы очистки можно разделить на две группы: некаталитические (абсорбционные и адсорбционные) и каталитические (с использованием катализаторов).

Очистка газов от СО 2 :

а) Абсорбция водой. Простой и дешевый способ, однако эффективность очистки мала, так как максимальная поглотительная способность воды – 8 кгСО 2 на 100 кг воды.

б) Поглощение растворами этанол-аминов (NH 2 -СН 2 -СН 2 -ОН).

в) Холодный метанол (СН 3 ОН) является хорошим поглотителем СО 2 при -35°С.

г) Очистка цеолитами - используются молекулярные сита типа СаО.

Очистка газов от СО:

а) Дожигание на Pt/Pd катализаторе: 2СО + О 2 → 2СО 2 .

б) Конверсия (адсорбционный метод): СО + Н 2 О → СО 2 + H 2 .

Очистка газов от SO 2 :

А) Метод нейтрализации:

а) известковый метод - основан на поглощении SO 2 раствором соды или извести.

б) содовый – в качестве абсорбента используют раствор соды (Na 2 CO 3).

в) магнизитовый – использование абсорбента MgO.

г) цинковый – поглощение суспензии цинком (ZnO).

д) аммиачные методы - основаны на взаимодействии SO 2 с водным раствором сульфита аммония. Образовавшийся бисульфит легко разлагается кислотой.

Б) Каталитические методы: основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные на поверхности катализаторов: пиролюзитный метод - окисление SO 2 кислородом в жидкой фазе в присутствии катализатора - пиролюзита (МnО 2); метод может использоваться для получения серной кислоты.

Очистка от соединений азота:

NH 3 и амины поглощаются водой, но т.к. на раствор сильно влияет температура, на практике используется 2-х стадийная очистка газов. На 1-й стадии газы охлаждаются до t 0 =30-50 0 C, затем промывают в водяном скруббере. Следы аминов эффективно удаляются активир.углем.

Выделяют окислительные методы:

а) Окисление озоном в жидкой фазе: NO+O 3 +Н 2 О=НNО 3 .

б) Окисление кислородом при высокой температуре: NO+О 2 =NО 2 .

Очистка от хлора:

Применение щелочного раствора Cа(ОН) 2 +Сl 2 =СаСl 2 +Са(СlО) 2 +Н 2 О

НСl поглощают водой, либо каталитически превращают в хлор.

Дезодорация:

Чаще для нее применяется адсорбция активир. углем . Если в газах присутствуют ароматические углеводороды, то во избежание образования копоти в систему вводят пар или О 2 .

Методы очистки водных объектов:

Делят на деструктивные – сводятся к разрушению загрязняющих веществ путем их окисления или восстановления. Образующиеся при этом продукты распада удаляются из воды виде осадков или остаются в форме растворимых минеральных солей (парофазное, каталитическое окисление, электрохимическая очистка и др.) Регенеративные – позволяют извлекать из воды загрязняющие вещества, иногда ценные.

А) Очистка от взвешенных частиц:

Крупные частицы, размером более 15-20 мм задерживают методом процеживания. На пути движения сточных вод устанавливают разнообразные решетки, сетки, сита. После процеживания сточная вода попадает в песколовки для отделения более мелких примесей под действием силы тяжести или центробежной силы. Осадок с помощью скребков смещается в бункеры. Для выделения более мелких взвесей используется метод отстаивания (удаляет до 80-90% взвеш-х веществ).

Б) Физико-химические м/ды:

Для удаления из сточных вод тонкодисперстных нерастворимых взвесей применяют флотацию: основан на различной смачиваемости частиц. В резервуар с очищаемой водой снизу подают воздух, пузырьки которого адсорбируются на поверхности частиц извлекаемого в-ва и выносят его на поверхность. Для усиления флотационного эффекта добавляют ПАВы. Степень очистки до 98%.

Метод адсорбции:

Очищаемую воду пропускают через фильтр, загруженный сорбентом, или добавляют в нее измельченный фильтр (гранулированный или порошкообразный активированный уголь). Эффективность очистки до 95%.

Ионно-обменная очистка :

Использование ионитов – глиняные породы, обладающие развитой структурой с микропорами различных размеров. Используют при обесцвечивании воды, удалении неорганических примесей, хлор-органики, пестицидов и ПАВ.

Метод экстракции:

Очистка сточных вод от фенолов, масел, органических кислот. В качестве экстрагентов применяется бензол, сероуглерод, 4-х хлористый углерод.

В) Химические методы очистки:

Коагуляция:

Процесс укрупнения дисперсных частиц и объединение их в агрегаты под влиянием физ. или хим. процессов, протекающих в растворе или под влиянием внесенных в раствор в-вв коагулянтов (соли Fe, Al). Для коагулянтов применяются в-ва, обладающие высокими адсорбционными свойствами (глина, зола).

Флокулция:

Процесс агрегации взвешенных в-вв при добавлении в сточные воды ВМС. Он позволяет снизить дозы коагулянтов и ускорить процесс сточных вод. Флокуляцию проводят для интенсификации процесса образования хлопьев Al(OH) 3 и Fe(OH) 3 . И увеличивают скорость их осаждения.

Г) Биологические методы очистки:

Применяются для обработки стоков, содержащих органические в-ва в растворенном и тонкодисперсном виде.

Аэробный метод:

Основан на использовании аэробных групп микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и темп-ра 20-40 0 . Аэробные процессы протекают в аэротенках (наполненных активным илом) и биофильтрах (сооружения с сыпучим материалом, на котором перед пуском вод создается активная биопленка, состоящая из микроорганизмов, водорослей, личинок насекомых). Эффективность очистки до 80%.

Биохимическая очистка вод в естественных условиях:

Протекает в почве или воде с участием естественных процессов. Почвенная очистка протекает на земледельных полях орошения, совмещенная с возделыванием с/х культур или без них (последнее- поля фильтрации). Биопруды – в них аэробная оксидация является процессом минерализации органики под действием бактерий, живущих в воде.

Твердые отходы и их переработка:

Отходы производства и потребления – остатки сырья, материалов и полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшихся в процессе производства и потребления, а также продукция, которая утратила свои потребительские свойства.

Переработка отходов – технологическая операция или их совокупность, в результате которых из отходов производства 1 или несколько видов товарной продукции.

Методы переработки отходов разделяют на 2 группы: ликвидационные (свалки, полигоны) и методы, позволяющие полностью или частично использовать вторичные ресурсы .

Для переработки ТБО (твердые бытовые отходы) применяют:

1) Сжигание в печах при высокой температуре:

При сжигании образуется большое количество золы и газообразных соединений, в т.ч. токсичных, поэтому мусоросжигательные печи должны быть оснащены системой газопылевой очистки. Такие заводы рентабельны, если они попутно вырабатывают пар и электроэнергию.

2) Компостирование – получение органических удобрений при разложении растительных и животных остатков микроорганизмами. Для их приготовления используют навоз, помет птиц и ТБО. Наиболее совершенным считается процесс непрерывного компостирования во вращающемся барабане. Процесс протекает с выделением тепла, вследствие чего ТБО измельчивается до частиц 1-2-мм.

3) Пиролиз – процесс термического разложения отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива как с участием кислорода, так и без него.

Ресурсосбережение и комплексное использование сырья:

Речь пойдет о малоотходном и безотходном производстве (БОТ). БОТ – это такое производство, результаты которого при воздействии на ОС не превышают уровня допустимого сан-гиг. нормами. При этом по техническим, экономическим и организационным причинам часть сырья и материалов может переходить в отходы и направляться на длительное хранение или захоронение.

Безотходные технологии затрагивают не только производственный процесс, но и конечную продукцию, которая должна характеризоваться:

а) долгим сроком службы изделия и возможностью многократного использования;

б) простотой ремонта;

в) легкостью возвращения в производственный цикл или переведене в экологически безвредную форму.

Схема БОТ: спрос готовый продукт сырье.

Препятствия для организации БОТ: затраты энергии, износ материалов, их рассеивание в ОС.

Радикальны средства уменьшения количества отходов:

1. Создание новых и совершенно действующих технологий и схем (исп-е энергосбер. ламп);

2. Создание замкнутых газо- и водооборотных циклов;

3. Кооперирование предприятий, создание территориально производственных комплексов (ТПК), когда отходы одного предприятие являются сырьем для другого.

1.Цель, задачи, структура и содержание курса «Техногенные системы и экологический риск»

Понятие «Техногенный» означает возникший в результате технической и технологической деятельности людей, которая по смыслу не может быть бесцельной и бессистемной. В то же время техногенные системы представляют опасность для человека. Мера опасности выражается в степени риска. Слово «риск» обозначает возможную опасность либо действие наугад в надежде на удачный исход. В настоящее время, в большинстве случаев, под риском понимается - возможная опасность потерь, связанных со спецификой тех или иных явлений природы и видов деятельности человеческого общества. Бесчисленному множеству техногенных систем соответствует бесчисленное множество разновидностей риска. На урбанизированных территориях противоречия между потребностями человеческого общества и природной средой особенно обостряются, что приводит к возникновению и увеличению экологического риска, обусловленного как хроническим ухудшением состояния и качества окружающей среды, так и острыми разрушительными для

нее последствиями. Экологический риск может быть связан с любой технической системой и служит количественной мерой экологической безопасности жизненно важных интересов людей, поэтому задача оценки и управления таким риском во всем мире рассматривается как одна из

наиболее важных составляющих проблемы устойчивого развития.

Потенциальную опасность для человека представляют все природно-антропогенные системы, где циркулируют потоки энергии и перераспределяются активные химические и биологические компоненты, а также возникают такие изменения в составе и строении окружающей среды, которые способны угрожать жизни и здоровью людей. Поэтому любые виды хозяйственной деятельности должны иметь установленные федеральными и региональными законами

экологические обоснования, цель которых - доказать допустимость воздействий в рамках действующих нормативных экологических ограничений для качества основных компонентов окружающей среды, обеспечить предупреждение ЧС и минимизацию их последствий, создать условия для безопасного функционирования технических систем и сохранения здоровья людей. Теоретические основы курса «Техногенные системы и экологический риск» опираются на положения теории экологической безопасности, фундаментальными составляющими которой являются, наряду с теорией риска, устойчивость экосистем различного уровня иерархической организации, их индикаторный отклик на природно-климатические и антропогенные воздействия и закономерности восстановления биоты при компенсации угнетающих факторов или при снятии нагрузок. Немалое место занимают идентификация вредных воздействий, вопросы мониторинга и экологического нормирования.

Цель курса - формирование представлений о принципах создания, функционирования и безопасного развития главных разновидностей техногенных систем, их взаимодействия с природными геосистемами, величине и последствиях антропогенного воздействия на окружающую среду, усвоение приемов и методов количественного риск- анализа возможных негативных последствий как от систематических воздействий техногенных систем, так и воздействий, связанных с аварийными ситуациями.

В курсе дается представление об окружающей среде, изменяющейся под влиянием природных и антропогенных факторов, как систематического характера, так и при аварийных и катастрофических экстремальных их проявлениях. Оценка экологического риска раскрывается как методология количественного определения разнородных опасностей и основа прогнозирования опасного развития и принятия решений. Рассматриваются нормативно-организационные,

технологические и экономические методы обеспечения безопасности человека и окружающей среды.

Задачами освоения дисциплины являются:

 понимание о том, что мир техногенных опасностей познаваем и что у человека есть достаточно средств и способов защиты от них;

 ознакомление с уровнями допустимых воздействий, негативных факторов на человека и окружающую среду, научить оценивать негативные воздействия и последствия, возникающие при нарушении нормативных требований;

 понимание того, что анализ экологического риска должен охватывать все этапы – от создания до «захоронения» исчерпавшей себя технологии вплоть до устранения вредных последствий ее использования;

 обучение методам идентификации опасности антропогенного происхождения, методам качественного и количественного оценивания экологического риска, приемам анализа всей доступной и достоверной информации и сопоставления различных точек зрения в процессе принятия решений;

 ознакомление с методами прогнозирования развития и оценки последствий аварийных и чрезвычайных ситуаций;

 вооружение знаниями для принятия мер по ликвидации последствий аварий, катастроф.

Техногенный риск обусловлен существованием на нашей планете социосферы и ее жизнью. Социосфера возникла в процессе формирования земной цивилизации.

Она включила в свой состав человечество с присущими ему производственными и иными отношениями, а также освоенную человечеством часть природной среды. Составным и важнейшим элементом социосферы стала техносфера .

Техносфера представляет собой совокупность искусственных объектов в пределах географической оболочки Земли и околоземного космического пространства, созданных человеком из вещества окружающей его неживой и, частично, живой природы. К техносфере относятся также совокупность знаний и другие интеллектуально-информационные ценности, необходимые для ее функционирования и развития. Она является производственной, экономической, социальной базой современного индустриального общества и видимо наряду с информационной останется таковой и в постиндустриальном.

Благодаря развитой техносфере и техническому прогрессу, современное общество добилось высокого благосостояния для своих членов, немыслимого для предыдущих поколений людей. В целом, человек, несмотря на возросшую численность населения, лучше, чем прежде, обеспечен продуктами питания, одеждой и предметами быта, обитает в большинстве случаев в условиях современного жилища. Люди научились с помощью современного транспорта и средств связи быстро преодолевать расстояния. Новейшие информационные технологии повысили взаимодействие стран и народов. Достигнутые выдающиеся результаты в электронной, атомной, космической, авиационной, энергетической, химической, биотехнологической областях науки и техники продвинули человечество на принципиально новые рубежи во всех сферах жизнедеятельности.

Вместе с тем развитие техносферы , имевшее в ХХ веке исключительно высокие темпы, привело к ряду негативных результатов. По ходу развития возникли трудноразрешимые глобальные проблемы и, прежде всего, экологические. На планете и во многих ее регионах резко ухудшилась экологическая обстановка, обусловленная обострением противоречий между обществом и природой, антагонизмом между процессом развития производительных сил и необходимостью сохранения благоприятной среды обитания, усилением антропогенной нагрузки на Землю, разрушением экологического равновесия. Серьезным негативным результатом существования, функционирования и развития техносферы оказалась возможность возникновения на ее объектах различного рода аварий и техногенных катастроф, имеющих тяжелые последствия.

Основным и наиболее распространенным понятием, обозначающим чрезвычайное техногенное событие, является авария. В соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" под аварией понимается разрушение сооружений и (или) технических устройств, неконтролируемый взрыв и (или) выброс опасных веществ. Данное определение, относящееся только к опасным производственным объектам, не исчерпывает всего диапазона аварий, поскольку они могут происходить не только на опасных, но на любых объектах техносферы . Поэтому может быть полезной и более общая формулировка, определяющая аварию как опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде (ГОСТ Р 22.0.05-94).
В настоящее время по отношению к техногенным бедствиям широко применяется термин "катастрофа техногенного характера" или "техногенная катастрофа". Под техногенной катастрофой понимается крупная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей, разрушение либо уничтожение объектов, материальных ценностей в значительных размерах, а также приведшая к серьезному ущербу окружающей природной среде (ГОСТ Р 22.0.10-96).

Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" введено также понятие "инцидент", под которым имеется в виду отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение нормативных правовых положений и нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте. Инцидент - менее масштабное чрезвычайное событие, чем авария и техногенная катастрофа, и чаще всего не ведет к возникновению чрезвычайной ситуации даже локального масштаба.

Используя термины "инцидент", "авария" и "техногенная катастрофа", следует иметь в виду, что во многих отраслях эти понятия употребляют с определенными особенностями. Так, например, некоторые отраслевые чрезвычайные техногенные события именуются дорожно-транспортными происшествиями, крушениями поездов, пожарами различной интенсивности (отдельный, сплошной, огневой шторм), авариями различной степени химической опасности, радиационными авариями и происшествиями и т.д.

В зависимости от степени своей работоспособности техногенный объект может находиться в различных состояниях. Выделяются несколько возможных для объекта ситуаций:
- нормальные условия работы (эксплуатации);
- нарушение нормальных условий работы (эксплуатации);
- проектная аварийная ситуация;
- запроектная аварийная ситуация;
- гипотетическая авария.

Нормальные условия эксплуатации соответствуют проектным режимам производства или иного вида функционирования на данном объекте, предусмотренным целевым (плановым) регламентом его работы.
Нарушение нормальных условий эксплуатации вызывается любым отклонением от планового регламента работы, которое требует остановки объекта или его части для ликвидации этого отклонения, но не связано с задействованием систем технологической безопасности. В частности, нарушением нормальных условий работы (эксплуатации) является инцидент, не приведший к возникновению чрезвычайной ситуации.
Проектная аварийная ситуация возникает при появлении исходных событий (предпосылок, условий), ведущих к авариям, возможность которых предусмотрена (выявлена, учтена) при проектировании соответствующего производства (сложной технической системы, техногенного объекта). При этом для таких случаев предусматриваются специализированные системы технологической безопасности, рассчитанные на последствия этих проектных аварий, исходя из возможного одного отказа технологического оборудования или одной ошибки оператора.

Запроектными считаются аварии, вызванные не учтенными для проектных аварий исходными событиями (предпосылками, условиями), вероятность которых меньше, чем вероятность исходных событий для проектных аварий, а также наложением дополнительных отказов сверх одного отказа, в том числе в системах безопасности. Для запроектных аварий не предусматриваются технологические меры обеспечения безопасности объекта.

Гипотетические аварии относятся к числу запроектных аварийных ситуаций и характеризуются весьма малой вероятностью такого события, но значительными последствиями.

Вероятность возникновения гипотетических и запроектных аварий, как правило, менее 10-8 , и их рассмотрение имеет обычно смысл, когда возникшие в их результате чрезвычайные ситуации имеют национальный, межгосударственный (транснациональный) или глобальный масштабы.

Важной категорией сферы техногенной безопасности является понятие опасного (или потенциально опасного) производственного объекта. К ним в соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" относятся предприятия или их цехи, участки, площадки, а также иные производственные объекты, на которых:
1. Получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются следующие опасные вещества: воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные, высокотоксичные, а также вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды.
2. Используется оборудование, работающее под давлением.
3. Используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникулеры.
4. Получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов.
5. Ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях.

Вместе с тем, приведенный перечень опасных производственных объектов не исчерпывает их полный состав. В него не вошли, например, транспортные системы, радиационно опасные и биологически опасные объекты, гидродинамически опасные объекты, системы жизнеобеспечения производственных объектов и населения и другие.

Более полной и приемлемой классификацией потенциально опасных объектов является их классификация с делением на семь групп по признаку характера чрезвычайных ситуаций, которые могут на них возникнуть.
К первой группе относятся транспортные системы - железнодорожные, автотранспортные, авиационные, морские, речные, транспортные космические и трубопроводные, аварии на которых чреваты, прежде всего, разрушением транспортных средств, сопровождаемым человеческими жертвами и материальным ущербом. Ко второй группе относятся пожаровзрывоопасные объекты, на которых производятся и хранятся. транспортируются взрывоопасные вещества и вещества, способные при определенных условиях к возгоранию или взрыву. Третья группа состоит из химически опасных объектов, аварии на которых могут сопровождаться выбросом аварийно химически опасных веществ. Четвертая группа состоит из радиационно опасных объектов, аварии на которых могут вызвать утечку (выброс) радиоактивных веществ. К пятой группе относятся биологически опасные объекты, несущие потенциальную угрозу утечки биологически опасных веществ. Шестая группа включает гидродинамически опасные объекты, на которых при разрушении гидротехнических сооружений возможно образование волн прорыва и затопление обширных территорий. К седьмой группе относятся объекты инфраструктуры по обеспечению жизнедеятельности хозяйственных объектов и жизнеобеспечению населения, аварии на которых могут парализовать хозяйственную деятельность, осложнить условия жизни населения и вызвать различного рода экологические загрязнения.
Аварии и техногенные катастрофы, происходящие на техногенных объектах перечисленных групп, могут иметь последствия различных масштабов. Характеристики этих масштабов представлены в табл.1.3.1.

Таблица 1.3.1
Характеристики масштабов чрезвычайных ситуаций техногенного характера

Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о достаточно высокой частоте аварий и даже техногенных катастроф, значительности наносимых ими экономических ущербов и больших потерях среди населения - санитарных и безвозвратных. Они могут служить приближенными ориентирами при планировании необходимых ресурсов для противодействия чрезвычайным ситуациям.

Приведенные понятия из области аварий и техногенных катастроф лежат в основе их упрощенной классификации по типам и видам. Она является наиболее обобщающей и опирается на сущность и характер базовых явлений и процессов, имеющих место при техногенных чрезвычайных событиях (табл.1.3.2). Эта классификация частично характеризует также сферу и особенности проявления этих событий, их масштаб. Рассматриваемые в данной упрощенной классификации аварии и техногенные катастрофы являются источником основных видов чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

Таблица 1.3.2
Классификация техногенных чрезвычайных ситуаций

Таблица 1.3.2 (часть 2)

Упрощенная классификация чрезвычайных событий техногенного характера важна для практических целей. Она служит канвой при определении общего содержания и объема мер по управлению техногенным риском, практических мероприятий по противодействию чрезвычайным ситуациям техногенного характера, основой при планировании деятельности в этой области, построении систем информации и т.д.

Управление техногенным риском осуществляется в основном, с целью обеспечения безопасности человека, его жизнедеятельности и окружающей среды. Поскольку безопасность этих компонентов есть состояние защищенности, оно может регулироваться, т.е. фактически быть объектом управления. Поэтому часто говорят об управлении безопасностью человека, жизнедеятельности, окружающей среды. В случаях техногенных рисков, испытываемых человеком, речь может идти раздельно для персонала предприятия-источника опасности (например, потенциально опасного объекта) и проживающего вблизи населения. В этом случае по отношению к персоналу предприятия говорят об управлении профессиональным риском, управлении безопасностью профессиональной деятельности. Однако часто в сферу профессионального риска в качестве его объектов включают вблизи проживающее население и окружающую среду - природную и искусственную. Такой подход обусловлен соображением, что в конечном итоге этот риск является порождением чьей-то профессиональной деятельности.

Для эффективного управления безопасностью различных видов профессиональной деятельности необходимо иметь достаточно развитую систему методов анализа и оценки сопровождающих рассматриваемый вид деятельности опасностей. Эти методы, как уже указывалось, основываются на использовании количественных показателей риска. Показатели риска должны обеспечивать сравнимость:
безопасности различных видов профессиональной деятельности;
состояния безопасности между отраслями промышленности и предприятиями;
безопасности различных категорий работающих (профессий).

Безопасность профессиональной деятельности характеризует защищенность персонала, населения прилегающих к промышленным объектам территорий и окружающей природной среды от угроз, возникающих при осуществлении рассматриваемого вида профессиональной деятельности. Степень опасности профессиональной деятельности количественно можно характеризовать риском. При этом следует иметь в виду, что безопасность и риск - инверсии, поскольку безопасность - состояние защищенности, а риск - мера опасности. То есть, при оценке, чем выше значение риска, тем меньше безопасность.

Безопасность профессиональной деятельности на промышленных объектах целесообразно оценивать абсолютными и относительными показателями. Абсолютные показатели характеризуют степень безопасности напрямую, например величиной коллективного риска, или косвенно - степенью опасных загрязнений, частотой аварийных ситуаций, аварий и катастроф, площадью зон загрязнения или возможного поражения при авариях и катастрофах, степенью готовности имеющихся сил и средств к эффективной ликвидации последствий аварий. Относительные показатели характеризуют, например, индивидуальный риск смерти, сокращение продолжительности жизни и т.д.

При оценке безопасности тех или иных технологических процессов целесообразно использовать абсолютные показатели риска, а по отношению к лицам из персонала - относительные.
Снижение риска требует значительных затрат. Поэтому обеспечение безопасности в условиях опасных технологий и видов деятельности может реализовываться, во-первых, принятием всех необходимых осуществимых мер, или, во-вторых, снижением риска до разумно достижимого уровня.

Однако при здравом рассуждении становится ясно, что использование первого подхода неприемлемо, так как любой государственный или любой хозяйственный субъект имеет ограниченные ресурсы. Риск же смерти для опасных профессий различается на 2 - 3 порядка, а эффективность затрат на безопасность, выражаемая числом спасаемых жизней на единицу затрат, на 4 порядка. Поэтому достижение абсолютной безопасности экономически нецелесообразно, так как приводит к неэффективному расходованию средств. Второй же принцип, основанный на использовании показателя "затраты - выгоды", позволяет оптимизировать защиту путем сравнения затрат и полезности от нее.

Для управления риском (или безопасностью) на основе второго принципа устанавливается уровень приемлемого риска - максимально допустимый риск , оправданный с точки зрения экономических и социальных факторов. Приемлемые уровни различаются для рисков вынужденного (профессионального) и добровольного.

Средней величиной приемлемого риска в профессиональной сфере обычно принимают 2,5(10-4 гибели человека в год. Условия профессиональной деятельности считаются безопасными, если риск для персонала ниже приемлемого, и опасными, если превышает его.

Приемлемый уровень риска для отдельных категорий персонала, в частности, сотрудников силовых структур, может быть выше, чем для других видов профессиональной деятельности в силу их специфического предназначения. Но тогда для категорий военнослужащих, подвергающихся повышенному риску, должны быть предусмотрены социально-экономические компенсации дополнительных факторов риска, связанных с осуществлением жизненно важных для государства функций (надбавки к денежному содержанию, дополнительный отпуск, санаторно-курортное обслуживание и др.).

Если индивидуальный риск превосходит приемлемый, имеет место недопустимый риск . Деятельность в этом случае не должна осуществляться, если даже она выгодна для общества в целом. Однако на практике опасная деятельность бывает столь необходима, что и в условиях недопустимого риска ее приходится вести. Поэтому при экспертизе проектов, не исключающих в случае их реализации недопустимый риск, могут быть приняты разные решения - отвергнуть проект, принять особые меры защиты, предусмотреть для подвергающихся риску привлекательные социально-экономические компенсации.

Кроме уровня приемлемого и недопустимого риска устанавливается также уровень пренебрежимого риска, который обычно принимается равным 10-6 1/год. Условия деятельности, в которых индивидуальный риск меньше пренебрежимого, находятся в области безусловно приемлемого (пренебрежимого) риска. Любая деятельность в этой области не требует дополнительных мер по повышению безопасности и не контролируется регулирующим органом.

Объекты, являющиеся источниками риска для персонала и населения, должны классифицироваться по уровню риска на ряд категорий. Это делается в интересах обоснованного назначения специфических мероприятий по снижению риска и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций, возникающих в результате аварий и катастроф на них. Эта классификация проводится на основе анализа риска как для персонала, так и для населения прилегающих к объекту территорий. При этом применительно к населению должны действовать более жесткие критерии классификации. Вариант шкалы опасности объектов промышленности в соответствии с риском для персонала приведен в табл. 1.3.3.

Таблица 1.3.3
Классификация объектов промышленности по категориям в соответствии с риском для профессиональной деятельности

С целью снижения риска производственной деятельности для персонала, населения, окружающей среды осуществляют мониторинг, ограничения, защиту.

Мониторинг - это постоянный сбор информации, наблюдение и контроль за объектом, включающий процедуры анализа риска, измерения параметров технологического процесса, выбросов вредных веществ, состояния окружающей среды на прилегающих к объекту территориях.

Ограничения - заключаются в лимитировании для персонала временных и пространственных параметров производственных процессов и условий работы, связанных с источниками опасности, а для населения - в установлении санитарно-защитных зон для исключения воздействия вредных факторов при нормальной эксплуатации объекта и поражающих факторов при аварии.

Защита - это принятие специфических для рассматриваемого объекта мер безопасности и мер защиты. Меры безопасности - меры, препятствующие возникновению ситуаций, когда лица из персонала могут подвергнуться воздействию вредных и поражающих факторов, сопровождающих нормальную работу объекта. Меры защиты - это физические барьеры на пути распространения вредных и поражающих факторов при нормальной эксплуатации и в случае аварий.

Защита является составной частью мер обеспечения безопасности, представляет собой комплекс специфических мероприятий и проводится с целью обеспечения сохранности жизни и здоровья персонала и населения, целостности и функциональных возможностей материальных объектов и окружающей среды. Сущность защиты - в возведении физических барьеров, которые препятствуют доступу вредных воздействий к защищаемому объекту, будь то человек, сооружение или природный комплекс, снижают уровень этого воздействия или нейтрализуют его.

Управление техногенным риском, управление безопасностью профессиональной деятельности по большому счету сводится к разработке и реализации программ деятельности по предотвращению аварий, снижению их возможных последствий, обеспечению мониторинга, ограничений и защиты в процессе производственной деятельности. Цель этого управления - достижение приемлемого уровня риска.

В качестве примеров реальных мер, осуществляемых с целью управления техногенным риском, могут быть названы:
- мониторинг состояния техногенных объектов;
- прогнозирование чрезвычайных ситуаций техногенного характера и оценка их риска;
- рациональное размещение производительных сил по территории страны с точки зрения техногенной безопасности;
- предотвращение аварий и техногенных катастроф путем повышения технологической безопасности производственных процессов и эксплуатационной надежности оборудования;
- разработка и осуществление инженерно-технических мер по снижению возможных потерь и ущерба от чрезвычайных ситуаций (смягчению их возможных последствий) на конкретных объектах и территориях;
- подготовка объектов экономики и систем жизнеобеспечения населения к работе в условиях чрезвычайных ситуаций;
- декларирование промышленной безопасности и лицензирование видов деятельности в области промышленной безопасности;
- проведение государственной экспертизы в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций;
- проведение государственного надзора и контроля по вопросам и техногенной безопасности;
- страхование техногенных рисков;
- информирование населения о потенциальных техногенных угрозах на территории проживания;
- осуществление мер защиты персонала и населения, проживающего на территориях, прилегающих к потенциально опасным объектам;
- поддержание в готовности органов управления, сил и средств, предназначенных в случае аварий для проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ и т.д.

Рассматривая этот типовой перечень мер надо иметь в виду, что многие из них находят свое применение и при управлении природными рисками.

Важную роль в управлении техногенным риском играют экономические механизмы, являющиеся предметом рассмотрения в настоящем пособии.

Природный риск - вероятная мера соответствующей природной опасности, установленная для определенного объекта в виде возможных потерь за определенное время или потенциальная возможность такого протекания природных процессов, которые оказывают негативное влияние на жизнедеятельность человека, общества и государства.

Техногенный риск - обобщенная характеристика возможности реализации опасности в техногенной сфере, определяемая через вероятность возникновения техногенной аварии или катастрофы и математическое ожидание негативных последствий от них.

Экологический риск – оценка на всех уровнях от точечного до глобального вероятности появления негативных изменений в ОС, вызванных антропогенным или иным воздействием.

Риск – вероятность реализации опасности и величина ожидаемого ущерба, связанная с каким-либо действием.

Общепринята следующая зависимость при оценке риска :

– вероятность i-го фактора на j-ом объекте,

Ущерб i-го фактора на j-ом объекте

Управление риском – заблаговременное предвидение риска и принятие мер по его снижению.

Управление ведется на основе оценки риска, т.е. на основе зависимости, что риск есть функция от a (подвержение объекта риску), b (чувствительности или уязвимости), с (защищенности).

Наиболее распространенными методами количественного анализа риска являются статистические, аналитические, метод экспертных оценок, метод аналогов .

Суть статистических методов оценки риска заключается в определении вероятности возникновения потерь на основе статистических данных предшествующего периода и установлении области (зоны) риска, коэффициента риска и т.д.

Аналитические методы позволяют определить вероятность возникновения потерь на основе математических моделей и используются в основном для анализа риска инвестиционных проектов.

Метод экспертных оценок представляет собой комплекс логических и математико – статистических методов и процедур по обработке результатов опроса группы экспертов, причем результаты опроса являются единственным источником информации.

Метод аналогов используется в том случае, когда применение иных методов по каким – либо причинам неприемлемо. Метод использует базу данных аналогичных объектов для выявления общих зависимостей и переноса их на исследуемый объект.

10. Основные направления снижения загрязненности гидросферы. Технологические пути минимизации образования загрязняющих веществ и методы очистки сточных вод. Регулирование пространственно-временного распределения сбросов.

Для защиты поверхностных вод от загрязнения предусматриваются следующие экозащитные мероприятия:

• Развитие безотходных и безводных технологий, внедрение систем оборотного водоснабжения – создание замкнутого цикла использования производственных и бытовых сточных вод, когда сточные воды все время находятся в обороте, и попадание их в поверхностные водоемы исключено.
• Очистка сточных вод.
• Очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

Главный загрязнитель поверхностных вод – сточные воды, поэтому разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод является актуальной и экологически важной задачей.