Часть2 . Мониторинг безопасности промышленных объектов

Цель любого вида мониторинга должна быть сформулирована, в первую очередь, как информационная под­держка подготовки и принятия управленческих решений по изме­нению в нужном направлении состояния системы, явления или процесса.

Во-вторых, целью мониторинга является выработка аналитиче­ской информации, необходимой для проведения исследований в той предметной области, где организуется мониторинг.

В сфере техногенной, природной и экологической безопасности, с учетом сложившихся в России взглядов на координирующую роль и распределение ответственности в этой сфере между опреде­ленными государственными структурами, организована три вида мониторинга:

- мониторинг техногенных опасностей и воздействий;

- мониторинг опасных явлений и процессов;

- экологический мониторинг.

Первые два вида мониторинга организуются при координирую­щей роли Министерства Российской Федерации по делам граждан­ской обороны, предупреждению и ликвидации чрезвычайных си­туаций (МЧС) в составе Единой государственной системы преду­преждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера, третий - Росгидромет.

Экологический мониторинг, как один из основных перечисленных выше видов мониторинга, имеет более широкое целевое назначение.

К числу организаций проводящих мониторинг техногенных опасностей могут быть отнесены:

Единая государственная автоматизированная система экологи­ческого мониторинга (ЕГСЭМ);

Единая государственная автоматизированная система контро­ля радиационной обстановки (ЕГАСКРО); Единая государственная автоматизированная система контро­ля радиационной обстановки (ЕГАСКРО);

Единая система выявления и оценки масштабов и последствий применения оружия массового поражения (ЕСВОП);

Сеть наблюдения и лабораторного контроля гражданской обо­роны Российской Федерации (СНЛК);

Сеть наблюдения и контроля Росгидрометео;

Автоматизированная система наблюдения и контроля за загряз­нением окружающей среды (АНКОС-АГ) на базе автоматизирован­ных станций контроля атмосферных загрязнений (АСКЗА-Г);

Автоматизированная система контроля радиационной обста­новки на атомной электростанции (АСК-РО);

Агентство МЧС России по мониторингу и прогнозированию чрезвычайных ситуаций , а также другие структуры подобного характера.

Система сбора и обработки информации может включать силы и средства более чем 25 монито­ринговых и контрольных систем различных Министерств и ве­домств. В настоящее время в процессе мониторинга считается возможным осуществле­ние контроля и прогноза таких явлений, как ядерные взрывы и их последствия, промышленные взрывы, землетрясения, извержения вулканов, аномальные градиенты температур, возникающие при пожарах, засухах и морозах, крупномасштабные атмосферные ви­хри (ураганы, тайфуны), возмущения в водной среде (цунами), магнитные бури, перемещающие ионосферные возмущения, лазер­ное зондирование выбросов агрессивно-химических отравляющих веществ (АХОВ), их перемещения в атмосфере и т. д..

Каждая из систем призвана решать комплекс определенных за­дач либо в масштабе государства, как, например ЕГСЭМ, ЕГАСК­РО, СНЛК, или в интересах того или иного министерства (ведомст­ва). Примерами являются: ЕСВОП, АСКЗА-Г, АСК-РО.

Система мониторинга техногенных опасностей и воздействий объединяет в своей структуре на принципах жестких управленчес­ких связей и информационной поддержки комплекс источников информации, который позволяет осуществлять:

- наблюдение, оценку и контроль за состоянием опасных в техно­генном отношении объектов, идентификацию опасностей, а также прогноз развития ситуации, с учетом возможных сценариев воз­никновения аварий, катастроф и чрезвычайных ситуаций;

- оценку и прогноз характера и масштабов последствий техноген­ных воздействий;

- наблюдение, оценку и прогноз состояния окружающей среды;

- информационно-интеллектуальную поддержку подготовки и принятия управленческих решений в сфере обеспечения техно­генной безопасности населения и территорий.

Целевая функция мониторинга техногенных опасностей и воз­действий

- наблюдение, оценка и прогноз состояния окружающей среды, должна реализоваться только в части, касающейся влияния этого состояния на жизнеобеспечение населения. Кроме того, дан­ные о состоянии окружающей среды в рамках ведения данного вида мониторинга необходимы для выявления тенденций развития обстановки и признаков опасности ее перерастания в чрезвычай­ную ситуацию. Это касается и относительно целевых функций по наблюдению, оценке и прогнозу состояния окружающей среды мо­ниторинга опасных природных явлений и признаков опасности пе­рерастания сложившейся обстановки в чрезвычайную ситуацию. Рассматриваемая целевая функция существенно расширяется в на­правлении прогноза и оценки динамики развития состояния окру­жающей среды и выявления признаков возникновения опасных природных явлений и процессов.

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА КРИТИЧЕСКИ ВАЖНЫХ, ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

В условиях обострения угроз природного и техногенного харак­тера, возрастания вероятности совершения террористических актов вопрос повышения защищенности критически важных и потенци­ально опасных объектов приобретает первостепенное значение.

Анализ жизненного цикла и факторов опасности опасного объ­екта позволяет утверждать о вероятностном характере опасностей, возникающих при обращении с опасными веществами.

Источник опасности по своей сути имеет естественно-природное, космическое, техническое и со­циально-экономическое происхождение. К наиболее опасным источникам событий чрезвычайного ха­рактера относятся: неблагоприятные природные явления, стихий­ные бедствия и природные катастрофы; природные риски, возни­кающие в процессе хозяйственной деятельности человека и связан­ные с накопленным экологическим ущербом; техногенные аварии и катастрофы, а также проявления террористического характера.

В соответствии с действующими ГОСТ Р 12. 3. 047-98 и ГОСТ 12. 1. 004-91 производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения ЧС на любом участке (объекте) в течение года не превышала 10^-6 год^-1. Незначительный уровень риска обеспечения указанной вероятности воздействия опас­ных и вредных факторов аварийных ситуаций на людей не превыша­ла 10^-6 год^-1 на человека, которым практически можно пренебречь.

Считается, что высокий риск возникновения ЧС (10^-3) потребу­ет создать целую программу мероприятий, потребующих особого рассмотрения по вопросам снижения риска возникновения ЧС;

(10 ^-4)- высокий, но работающий персонал и население, проживающее вблизи санитарно-защитной зоны и в зоне защитных меропри­ятий опасного объекта, менее серьезно его воспринимают, но в то­же время от руководителей потенциально опасного объекта потре­буется выполнение программы работ по уменьшению риска воз­никновения ЧС.

Низкий уровень (10^-5) возникновения ЧС практически считает­ся приемлемым и не потребует разработки специальных защитных мероприятий.

Уровень риска (10^-6) не вызывает тревоги со стороны обычного человека: он знает о неблагоприятных последствиях, но предпола­гает, что специальный комплекс защитных мероприятий выпол­ненных на опасном объекте обеспечит безопасность населения. Данный уровень риска принят в стране в качестве нормативного.

Для оценки вероятностных характеристик возможных аварий­ных ситуаций на опасном объекте было принято ограничиться ни­жним пределом вероятности возникновения данных событий с «за­пасом» на один порядок по сравнению с общепринятым, т. е. рав­ным 10^-7 • год'¹.

Сценарий аварийных ситуаций представляет собой последовательность воз­можных случаев, среди которых можно выделить две основные группы инициаторов аварийных ситуаций - внутренние события и внешние события. К внутренним событиям относятся такие, ис­точником которых служат технологическое оборудование в процес­се производства и террористические акты (диверсии).

Например, из внутренних событий возникновения аварийных ситуаций на объектах УХХО рассматривались следующие:

а) В зоне хранения и перевозки потенциально опасного вещест­ва в емкостях (АХОВ, взрывчатых веществ (ВВ) и другие):

1) падение емкости (боеприпаса) вследствие ошибки человека или отказа механического оборудования, результатом чего являет­ся взрыв, разгерметизация и утечка опасного вещества;

2) удар по емкости (боеприпасу) с нарушением его целостности при проведении погрузочно-разгрузочных работ вследствие ошиб- ки человека или отказа механизмов с возникновением или без воз­никновения взрыва с пожаром;

3) пожар внутри складского помещения в результате возгора­ния по техническим причинам;

4) подтекание емкости (боеприпаса) вследствие нарушения герметичности в результате коррозии (заводского брака);

5) авария с транспортным средством, перевозящим емкости (боеприпасы), в результате чего имеют место взрыв, пожар, разгер­метизация (пробой) или термическое воздействие на них.

В промышленной зоне, где проводятся работы с химически­ми веществами:

1) пробой (разрушение) емкости (боеприпаса) до поступления его в цех (участок) расснаряжения или переработки;

2) разрушение (отказ) технических средств расснаряжения или переработки;

3) нарушение целостности емкости и трубопроводов;

4) разрушение емкости детоксикации, накопителя и хранения продукции детоксикации или переработки химических веществ.

Если представить схему возникновения аварийных ситуаций как иерархическую, то можно выделить следующие ее основные ветви.

Ветвь «Ошибка операторов»

Управление технологическими процессами и обеспечение кон­троля технологических параметров на объекте осуществляется с помощью автоматизированной системы управления технологиче­ским процессом, включая действия операторов, где ошибка опера­торов оценивается величиной 1 • 10^-4 • год-¹ .

Ветвь «Отказ технологического оборудования»

Возникновение аварийных ситуаций в случае отказа технологи­ческого оборудования имеет место на объекте с вероятностью разры­ва жидкостной линии (под давлением, вакуумом) 5 • 10^-4 • год"¹, раз­рушение резервуара с емкостью до 50 м³ - 1 • 10-5 • год"¹. Аварии та­кого рода по своим последствиям могут быть охарактеризованы вы­ходом энергии (опасного вещества) из единичной емкости.

Аварии, происходящие по причинам техногенного характера, называются проектными. Для снижения вероятности и возможных масштабов таких аварийных ситуаций нами предлагается установ­ка комплексной многоступенчатой системы экологического мони­торинга, сопряженной с дежурно-диспетчерской службой объекта, локальной системой оповещения (объектовым информационным центром), силами реагирования объекта, а также ЕДДС-01, ЦУКС и 28 силами реагирования муниципального образования и субъекта (ре­гиона) в системе РСЧС.

Из внешних событий возникновение аварийных ситуаций рас­сматриваются следующие:

1) пожар внутри помещения, содержащего опасное вещество или его элементы, в результате возгорания от внешнего источника;

2) удар молнии в емкости (боеприпасы), расположенные на от­крытых площадках;

3) разрушение объектов, зданий, систем, содержащих опасные вещества, в результате урагана, смерча;

4) падение летательного аппарата (космического аппарата, са­молета, вертолета, планера, воздушного шара) в результате авиа­ционной катастрофы;

5) разрушение объектов в результате землетрясения, следстви­ем чего является падение или удар с нарушением герметичности или (и) возникновение пожара по емкости (боеприпасам);

6) падение метеорита в зону хранения объекта;

7) террористический акт, в том числе подрыв заряда взрывча­того вещества, обстрел объекта из термобарического (реактивного) зажигательного оружия;

8) катастрофа с выделением энергии, достаточной для разру­шения объекта;

9) катастрофа на проходящих вблизи от объекта железнодо­рожных (автомобильных) магистралях с выделением энергии, до­статочной для разрушения объекта.

Ветвь «Ураган, смерч»

Вероятность возникновения урагана, смерча в центральной ча­сти России составляет 5,6- 10^-7-год"¹. Эта вероятность несколько выше граничного уровня (1 • 10^-7 • год"¹).

Учитывая, что все здания и помещения объекта построены в основ­ном из железобетонных конструкций, можно предположить, что при урагане повреждению могут подлежать только трубопроводы и ком­муникации, проходящие между технологическими корпусами .

Ветвь «Землетрясение»

Территория опасного объекта в центральной части России не вхо­дит в зону опасных землетрясений и поэтому ветвь «землетрясение» возможна с вероятной частотой события в 10^-11-~10^-12 • год"¹ .

Ветвь «Падение метеорита»

Падение метеорита возможно с частотой события 1, 84 • 10^-10 •год"¹

Ветвь «Противоправные действия»

Наиболее значимыми по последствиям являются аварии, свя­занные с факторами опасности ЧС диверсионно-террористического характера.

Прогнозируемые значения частот противоправных действий определяется широким набором факторов в области политики, эко­номики, социальных отношении и т. д. в этой связи, оценки частот изменяются во времени и они представлены и спрогнози­рованы экспертами антитеррористического центра

При этом необходимо отметить:

1) представленные частоты действий не соответствуют часто­там аварий, так как не каждое противоправное действие иницииру­ет аварию;

2) при определении частот предполагалось, что все объекты равнозначны. В этой связи, данные оценки частот можно рассмат­ривать в качестве верхней границы оценки частоты аварий, пред­полагая, что социально- экономическая ситуация сохранилась на уровне 1999-2005 года.

Применительно к объекту хранения и/или уничтожения хими­ческого оружия необходима оценка частоты гипотетической ава­рии, связанной с воздушной атакой.

Действительно, в соответствии с ранее проведенными расчета­ми наиболее значимой по последствиям является авария, иниции­рованная падением на объект специально оборудованного лета­тельного аппарата (или захваченного летательного аппарата). Сценарий аварии должен включать взрыв, разрушение емкостей (боеприпасов) разлив АХОВ и возникновение пожара с интенсив­ным горением. На основании данных табл. 1 для верхней оценки частоты гипотетической аварии, связанной с воздушной атакой, можно отнести значение 5 • 10~⁶ год "¹. Возможные социально-экономические последствия воздействия внешних факторов на опасный объект и определение масштабов обусловленных ими ЧС могут быть оценены следующим образом.

Во-первых, определяются значения показателей социально-экономических последствий диверсионно-террористического акта на наиболее опасном критическом элементе объекта:

- количество пострадавших людей, N чел.;

- величина ущерба, С млн. руб. (тыс. МРОТ);

- количество людей, у которых нарушены условия жизнедея­тельности, О чел.

Во-вторых, определяется масштаб возможной ЧС, возникшей в случае диверсионно-террористической акции на наиболее опас­ном критическом элементе объекта по нормативам.