Мониторинг источника опасностей.

Организация мониторинга источников загрязнения на объ­ектах осуществляется с целью получения оперативной и систе­матической информации о состоянии окружающей среды, а также для обеспечения технологической и экологической безопасности на самих контролируемых объектах. По дан­ным МИ можно оценивать не только собственно параметры окружающей среды, но и косвенно судить по их характеристикам о работоспособности, а также о характере режима функционирования («штатный» или аварийный) техноло­гического оборудования на объекте, являющегося главным источником опасности для его персонала и проживающего вокруг населения.

Мониторинг выбросов промышленных предприятий и транспортных средств сводится к определению их факти­ческой величины и сопоставлению ее с величиной ПДВ. При­менительно к промышленным предприятиям правила установления ПДВ определены ГОСТ 17.2.3.02—78. Контролю подлежат выбросы, поступающие от дымовых труб, вытяж­ных систем плавильных и разливочных агрегатов, сушиль­ных установок, нагревательных и электротермических печей кузнечно-прессовых и термических цехов, шихтовых дворов, участков очистки и обрубки отливок, участков приготовле­ния формовочных и стержневых смесей, цехов механической обработки материалов, сварочных постов и оборудования для резки металлов и сплавов, отделений для нанесения химиче­ских, электрохимических и лакокрасочных покрытий и др.

Организация МИ и решаемых ими задач наиболее наглядно может быть показана на примерах особо опасных промыш­ленных объектов.

Категория опасности предприятия имеет первостепенное значение для организации мониторинга источников загряз­нения и во многом определяет его задачи.

Соответствующие рекомендации по делению промыш­ленных предприятий на категории опасности в зависимости от масс и видового состава выбрасываемых загрязняющих веществ предписывают оценивать категории опасности пред­приятий (КОП) по соотношению

где М — масса выбросов i-го вещества, т/год; ПДК_i — среднесуточ­ная ПДК i-го вещества, мг/м³, в воздухе населенных мест; п — коли­чество загрязняющих веществ (по перечню), выбрасываемых пред­приятием; а_i — коэффициент, учитывающий класс опасности i -го вещества (1-й класс — а = 1,7; 2-й класс — а = 1,3; 3-й класс — а = = 1,0; 4-й класс — а - 0,9).

При отсутствии официально принятой среднесуточной ПДК для расчетов берут максимальную разовую ПДК или соответствующий ориентировочный безопасный уровень вредности (ОБУВ), или уменьшенные в 10 раз ПДК воздуха рабочей зоны.

При всех М_i /ПДК_i < 1 значения КОП не рассчитывают, а предприятие вообще не учитывают как опасное.

При таком подходе категория опасности предприятия оценивается суммой категорий опасности загрязняющих веществ. Сами предприятия при этом делятся на четыре кате­гории опасности:

— особо опасные (1-я категория) — при КОП > 1 000 000;

— опасные (2-я категория) — при КОП от 10 000 до 1 000 000;

— малоопасные (3-я категория) — при КОП от 1000 до 10 000;

— практически безопасные (4-я категория) — при КОП < < 1000.

Предприятия 1-й категории опасности относительно мало­численны. Но имеют или высокие значения валовых выбросов, или (и) выбросы загрязняющих веществ 1-го класса опасно­сти. Поэтому они являются самыми высоко опасными (особо опасными). К ним в первую очередь относят объекты, связан­ные с производством, хранением, переработкой и уничтоже­нием аварийно химически опасных веществ, высокотоксичных промышленных отходов и отравляющих веществ.

Для повышения надежности система мониторинга ОПО обычно дублируется:

— на подсистему автоматических приборов контроля загрязняющих веществ;

— подсистему пробоотбора и лабораторного анализа проб, взятых вблизи источника загрязнения.

Обе подсистемы работают во взаимодействии, дополняя друг друга и увеличивая эффективность и надежность всей системы в целом.

Подсистема приборов автоматического контроля охваты­вает практически все источники загрязнения, представляю­щие опасность для работающего персонала и окружающей среды, а также проживающего вокруг объекта населения. К ее основным функциям относятся:

— сигнализация о превышении допустимого уровня (обна­ружение) и измерение концентраций вредных веществ (опре­деление) вблизи источника загрязнения, а также в зоне промплощадки и СЗЗ;

— обнаружение мест утечек опасных веществ в окружаю­щую среду и формирование исходных данных для прогноза об их распространении в случае аварии;

— контроль за техническими параметрами природоохран­ного оборудования и сооружений, а также других экологиче­ски значимых параметров технологических процессов;

— диагностика и контроль за характеристиками элементов самих контрольно-измерительных приборов и автоматики;

— обработка, систематизация, протоколирование, отоб­ражение и хранение аналитической информации;

— формирование и передача информации диспетчеру предприятия на центральный пульт управления, а также на вышестоящий государственный уровень.

Характерной особенностью мониторинга источников загрязнения на особо опасном объекте является сочетание двух одновременно решаемых задач: обеспечение безопас­ности персонала и окружающей среды.

На рис. 18.1. приведена схема мониторинга ООП по унич­тожению отравляющего вещества. Капсула с ОВ окружается герметичным или полугерметичным вентилируемым и кон­тролируемым защитным боксом, находящемся также в полу­герметичном вентилируемом и контролируемом рабочем помещении, расположенном на охраняемой и контролируе­мой рабочей территории (промплощадке), вокруг которой создается контролируемая санитарно-защитная зона (СЗЗ). Система мониторинга особо опасного объекта соответствует его структуре.

Мониторинг источников имеет широкое распространение, поскольку органами Ростехнадзора в последние годы заре­гистрировано более 200 тыс. ОПО.

В отдельных случаях мониторинг источников проводят с применением аэрокосмической техники и методов нераз-рушающего контроля технических систем.

Рис. 18.1. Схема мониторинга особо опасного объекта по уничтожению ОВ:

ДСЗ — датчик санитарно-защитной зоны; ДПП — датчик промплощадки; ДРП — датчик рабочих помещений; ДРБ — датчик рабочих блоков; ДТК — датчик технологических капсул.

Аэрокосмический мониторинг.Для мониторинга протя­женных объектов (так называемых линейных объектов, у кото­рых размеры по одной координате значительно больше, чем по другой, — трассы железных и шоссейных дорог, нефте-, газопроводы) и объектов, занимающих большие площади, применение методов наземного мониторинга требует слиш­ком большого числа участников и аппаратуры, усложняет систему временной синхронизации измерений и требует зна­чительных материальных затрат. Поэтому для проведения мониторинга таких объектов используют систему комплек сов дистанционного зондирования. К ним относятся:

— искусственные спутники Земли (ИСЗ);

— высотные самолеты-лаборатории (высота полетов изме­рений Н > 1—2 км);

— низколетающие самолеты-лаборатории (H > 50—100 м);

— вертолетные лаборатории.

Для исследования состояния природных ресурсов и реше­ния экологических задач в России и за рубежом применя­ется большое число различных типов самолетов-лаборато­рий и ИСЗ.

Использование ИСЗ, летающих на высотах 300—600 км, для экологического контроля имеет определенные ограни­чения из-за наличия облачности над снимаемым районом и узкой полосы съемки с высоким разрешением относи­тельно межвиткового расстояния (~ 150 км). Для большин­ства ИСЗ проход над одним и тем же районом проходит обычно с двухнедельным периодом, в течение которого могут существенно измениться состояние облачности и наземная ситуация (например, в случае наводнения). Поэтому при про­ведении дистанционного экомониторинга следует опираться на аэромониторинг и привлекать материалы космической съемки, когда она позволяет дополнительно получить необ­ходимую информацию.

Самолетные средства дистанционного зондирования более мобильны по сравнению с ИСЗ. Они также дают больший объем информации и в целом ряде случаев позволяют полу­чить данные с высоким пространственным разрешением. Следует сказать, что аппаратура дистанционного зондирова­ния предназначена в основном для картирования характери­стик подстилающей поверхности и редко используется для так называемых трассовых измерений, которые дают инфор­мацию о поверхности только по одной координате — вдоль линии полета и в фиксированной полосе сбора информации по другой координате.

По разрешающей способности съемки с ИСЗ в оптическом и радиодиапазоне (радиолокация) приближаются к съем­кам с борта высотных самолетов-лабораторий: черно-белые снимки высокого разрешения (2 м и более) с космических аппаратов серии «Космос» в полосе 18 км, а также с разре­шением 3—5 м в полосе 37,5 км.

Съемки с вертолетов также имеют свои ограничения из-за сильных угловых колебаний, что не позволяет проводить качественную плановую фотосъемку. Вертолеты использу­ются обычно для проведения телевизионной съемки. Таким образом, дистанционная съемка с борта самолетов-лабора­торий является в большинстве случаев основным вариантом для целей экомониторинга.

Высотная аэрокосмическая съемка позволяет определять и картировать следующие явления:

— загрязнение нефтепродуктами и некоторыми цвето-контрастными веществами (торф, взвеси почвы и грунта, буровые растворы для нефте- и газодобычи и др.) водных акваторий;

— разлив нефти по поверхности;

— заболевание деревьев в лесах;

— территории лесных пожаров с выделением выгорев­ших зон и зон горения;

— затопления и подтопления.

При комплексном мониторинге с использованием дис­танционного зондирования и наземных измерений для большинства изучаемых территорий можно построить их экологические карты со значительными набором экологи­чески значимых параметров.

Линейные объекты (трассы железных и шоссейных дорог, трассы нефте-, газо- и других продуктопроводов, каналы, ЛЭП) требуют систематического наблюдения и контроля для обеспечения их безопасной эксплуатации. Так, например, для контроля трасс нефте- и газопроводов и дорог с целью опре­деления их безопасности и экологических характеристик контроль следует проводить два-три раза в год — в период наиболее сильных деформаций грунта во время весеннего и осеннего оттаивания и замерзания, а также во время лет­него паводка.

При реализации космического мониторинга Министер­ство природных ресурсов и экологии РФ взаимодействует с Российским авиационно-космическим агентством и Мини­стерством обороны РФ.

Для наблюдения за состоянием сложных и энергоем­ких технических систем (элементы конструкции атомных реакторов, подземные нефте- и газопроводы и т.п.) активно разрабатываются и применяются средства неразрушающей диагностики. Основное преимущество такого метода конт­роля состоит в возможности выявления дефектов конст­рукций непосредственно в процессе их эксплуатации и при профилактических осмотрах. Средства и методы неразрушающего контроля весьма эффективны и экономически целе­сообразны.

Контроль за безопасностью оборудования и продукции.Для исключения эксплуатации оборудования, не соответ­ствующего требованиям безопасности, производится соответ­ствующая проверка оборудования как перед его первичным задействованием, так и в процессе эксплуатации. Применительно к оборудованию повышенной опасности проводятся специальные освидетельствования и испытания.

При поступлении нового оборудования и машин на пред­приятие они проходят входную экспертизу на соответствие требованиям безопасности. Она проводится отделом главного механика с привлечением механика того подразделения (цеха), где его планируют использовать. В случае проверки энерге­тических систем в ней участвуют также главный энергетик и энергетик указанного выше подразделения. Если обору­дование не соответствует предъявляемым требованиям, оно не допускается к использованию, при этом составляется рек­ламация в адрес завода-изготовителя.

Ежегодно отдел главного механика проверяет состояние всего парка станков, машин и агрегатов цеха. Особое внима­ние уделяется компрессорным устройствам, грузоподъем­ному оборудованию, лифтам, газопроводам и т.п.

При постановке новой продукции на производство уста­навливают режим, позволяющий обеспечить выполнение всех действующих требований безопасности и экологичности. В техническое задание не допускается включать требования, которые противоречат требованиям законов РФ и норматив­ных документов органов надзора за безопасностью, охраной здоровья и природы.

Согласно этому в процессе разработки документации про­верка новых технических решений, обеспечивающих дости­жение новых потребительских свойств продукции, должна осуществляться при лабораторных, стендовых и других исследовательских испытаниях моделей, макетов, натурных составных частей изделий и экспериментальных образцов продукции в целом в условиях, как правило, имитирующих реальные условия эксплуатации.

Опытные образцы (опытную партию) или единичную про­дукцию (головной образец) подвергают приемочным испы­таниям в соответствии с действующими стандартами или типовыми программами и методиками испытаний, относя­щимся к данному виду продукции. Приемочные испытания проводят по программе и методике, подготовленным разра­ботчиком и согласованным с заказчиком или одобренным приемочной комиссией. В приемочных испытаниях незави­симо от места их проведения вправе принять участие изгото­витель и органы, осуществляющие надзор за безопасностью, охраной здоровья и природы, которые должны быть заблаго­временно информированы о предстоящих испытаниях.

Оценку выполненной разработки и принятие решения о производстве и (или) применении продукции проводит приемочная комиссия, в состав которой входят представители заказчика (основного потребителя), разработчика, изготови­теля. При необходимости к работе комиссии могут быть при­влечены эксперты сторонних организаций, а также органы, осуществляющие надзор за безопасностью техники, охраной здоровья и природы.

В мировой практике на промышленных объектах были проведены исследования соотношений инцидентов различ­ной степени серьезности, направленные на выявление связи между крупными и мелкими происшествиями, а также дру­гими опасными событиями. Были сделаны следующие важ­ные выводы:

— в каждом исследовании прослеживалась связь между разными типами событий, менее тяжелые происшествия реги­стрировались гораздо чаще, чем более тяжелые;

— каждый раз была опасность того, что «происшествия без травм» и «опасные ситуации» могли перерасти в более серьезные;

— представленные ниже цифры, соответствующие коли­честву случаев потери контроля, послужили материалом для разработки методов улучшенного контроля.

В результате получено следующее соотношение: на 1 тяже­лое происшествие (с потерей трудоспособности) прихо­дятся 10 происшествий с легкими последствиями (любая травма, не приводящая к потере трудоспособности), 30 слу­чаев нанесения материального ущерба (все типы), 600 про­исшествий без видимых травм и материального ущерба, т. е. 1 : 10 : 30 : 600.

Таким образом, предотвращение самых легких происше­ствий косвенным образом влияет и на количество происше­ствий с тяжелыми последствиями. Более того, в последнее время в мировой практике принято учитывать и оценивать опасность возникновения аварийной ситуации и регистри­ровать происшествия, которые произошли, но не привели к аварии, инциденту или несчастному случаю. Регистрация и анализ происшествий, которые в реальности не привели к более тяжелым последствиям, служат основой для снижения аварийности и травматизма. В качестве методического примера приведем данные, представленные в табл. 18.1.

Как очевидно из приведенных результатов, большая часть возможных аварий и несчастных случаев связана с условиями труда и эксплуатацией оборудования. Своевременный ана­лиз причин несчастных случаев и их устранение помогли улучшить условия труда и предупредить риск возникнове­ния серьезных аварий и инцидентов.

Идея регистрации происшествий, не приведших к авариям и инцидентам, является новой и, конечно же, потребуется определенное время для осознания необходимости регистра­ции и правильной классификации таких происшествий.

Таблица 18.1