Мероприятия по повышению устойчивости объектов
Повышение устойчивости объекта достигается, в основном, путем усиления наиболее слабых элементов и участков объекта. Для этого на каждом объекте заблаговременно на основе исследования планируется и проводится большой объем мероприятий.
К мероприятиям по повышению устойчивости объектов подходят весьма обдуманно, всесторонне оценивая их техническую, хозяйственную и экономическую целесообразность. Мероприятия будут экономически обоснованы в том случае, если они максимально увязаны с задачами по обеспечению безаварийности работы объекта, улучшения условий труда, совершенствования производственного процесса. Особенно большое значение имеет разработка мероприятий по повышению устойчивости объектов при новом строительстве, так как в процессе проектирования во многих случаях можно добиться логического сочетания общих инженерных решений с защитными мероприятиями от поражающих факторов чрезвычайных ситуаций, что снижает затраты на их организацию.
Мероприятия по повышению устойчивости объектов включают в себя:
ü рациональное размещение объектов, их зданий и сооружений;
ü обеспечение защиты рабочих и служащих;
ü повышение прочности и устойчивости важнейших элементов объекта;
ü повышение устойчивости технологического процесса;
ü повышение устойчивости управления объектом;
ü повышение устойчивости производственных и хозяйственных связей;
ü повышение устойчивости материально-технического снабжения;
ü уменьшение вероятности возникновения вторичных факторов поражения и ущерба от них;
ü подготовка к восстановлению производства после того как объект вышел из строя.
Рациональное размещение объектов, их зданий и сооружений должно обеспечить уменьшение степени их поражения при применении современных средств поражения, воздействия вторичных факторов поражения, при стихийных бедствиях, возникновении крупных производственных аварий и катастроф. Размещение объектов должно учитывать также необходимость обеспечения надежных производственных связей по кооперации, предусматривать развитие предприятий-дублеров или филиалов предприятия в загородной зоне. При определении мест хранения материально-технических резервов учитывается наличие на объекте транспортных средств и путей для быстрой и безопасной доставки различных материалов к местам их потребления на объекте.
При решении задач повышения устойчивости объекта особое внимание обращается на обеспечение защиты рабочих и служащих. В целях выполнения этой задачи разрабатывается план накопления и строительства необходимого количества защитных сооружений, в которых предусматривается укрытие рабочих и служащих при возникновении чрезвычайной ситуации, а также план организации работ по строительству быстровозводимых укрытий при угрозе возникновения чрезвычайной ситуации.
В районах, подверженных стихийным бедствия, техногенным авариям и катастрофам, заблаговременно осуществляется подготовка к эвакуации рабочих и служащих и членов их семей по заранее разработанным планам и картам.
Личный состав объекта обучается выполнению работ по ликвидации очагов заражения, образованных вредными веществами. При этом для всех рабочих и служащих объекта создается запас средств индивидуальной защиты, которые хранятся в специально оборудованных помещениях и местах и поддерживаются в постоянной готовности. Организуется обучение рабочих, служащих и членов их семей способам защиты при утечке вредных веществ.
Организуются и поддерживаются в постоянной готовности системы оповещения рабочих и служащих объекта и проживающего вблизи объекта населения об опасности поражения радиоактивными и ядовитыми химическими веществами, разрабатывается порядок доведения до них установленных сигналов оповещения.
Повышение прочности и устойчивости важнейших элементов объекта связано с большими затратами. Поэтому повышение прочностных характеристик целесообразно в случае, если:
1) отдельные особо важные элементы объекта значительно слабее других и их прочность целесообразно довести до требуемого для данного объекта уровня устойчивости;
2) необходимо сохранить некоторые важные участки на случай чрезвычайной ситуации, которые смогут самостоятельно функционировать при выходе остальных и обеспечат выпуск особо ценной продукции.
Для повышения прочности и устойчивости сооружений их проектируют с жестким каркасом (металлическим или железобетонным), с увеличенной площадью световых проемов, со стеновым заполнением из облегченных материалов в виде взаимозаменяемых плит сборно-разборной конструкции, с легкой, долговечной и огнестойкой кровлей. Такие материалы способствуют снижению степени разрушения несущих конструкций при землетрясениях, ураганах, взрывах и т.п. бедствиях, и уменьшают действие обломков на технологическое оборудование, а также облегчают работы по восстановлению разрушенного сооружения. Очень эффективным является способ применения поворачивающихся панелей, т.е. крепление легких панелей на шарнирах к каркасам колонн сооружений. При действии динамических нагрузок такие панели поворачиваются, что значительно снижает воздействие ударной волны на несущие конструкции сооружений.
Тяжелое оборудование размещают, как правило, на нижних этажах производственных зданий. Машины и агрегаты большой ценности рекомендуется размещать в зданиях, имеющих облегченные и труднозагораемые конструкции, обрушение которых не приведет к разрушению этого оборудования. Станки, установки и другое оборудование, имеющее большую высоту и малую площадь опоры, прочно закрепляют на фундаментах, устанавливают растяжки и дополнительные опоры, что повышает их устойчивость на опрокидывание.
Емкости для хранения и приготовления химикатов размещают в углублениях, либо осуществляют их надежное крепление. Кроме того, на системах подачи химических веществ предусматривается наличие автоматических отключающих устройств.
При угрозе возникновения чрезвычайной ситуации на наиболее ответственных сооружениях могут вводиться дополнительные опоры для уменьшения пролетов, усиливаться наиболее слабые узлы и отдельные элементы несущих конструкций. Отдельные элементы, например, высокие сооружения (трубы, мачты, колонны) закрепляются стяжками, рассчитанными на нагрузки, создаваемые воздействием скоростного напора воздуха ударной волны взрыва. Устраиваются бетонные или металлические пояса, повышающие жесткость конструкции и т.д.
Технологическое оборудование, измерительные и испытательные приборы, как правило, размещаются в зданиях и поэтому несут ущерб не только от первичных, но и от вторичных поражающих факторов чрезвычайных ситуаций: обломков обрушивающихся элементов строительных конструкций, горящих установок и др. Надежно защитить все оборудование от всех поражающих факторов чрезвычайных ситуаций невозможно. Поэтому сводят до минимума опасность разрушения и повреждения особо ценного и уникального оборудования, эталонных и некоторых видов контрольно-измерительных приборов.
Некоторые виды технологического оборудования размещают вне здания – на открытой площадке территории объекта под навесами. Это исключает разрушение его обломками ограждающих конструкций. Особо ценное и уникальное оборудование целесообразно размещать в заглубленных, подземных или специально построенных помещениях повышенной прочности. Повышение устойчивости оборудования достигается также созданием запасов наиболее слабых элементов, отдельных узлов и деталей, материалов и инструментов для ремонта и восстановления поврежденного оборудования.
Повышение устойчивости технологического процесса достигается заблаговременной разработкой способов продолжения производства при выходе из строя отдельных станков, линий и даже отдельных цехов за счет перевода производства в другие цеха; размещением производства отдельных видов продукции в филиалах; путем замены вышедших из строя образцов оборудования другими, а также сокращением числа используемых типов станков и приборов.
На всех объектах разрабатываются способы безаварийной остановки производства по сигналу оповещения, предусматривается отключение потребителей от источников энергии или поступления технологического сырья. Для этих целей каждой смене объектов выделяют людей, которые должны отключать источники снабжения и технологические установки по сигналу оповещения. Если по условиям технологического процесса остановить отдельные участки производства, агрегаты, установки, узлы и т.п. нельзя, то их переводят на пониженный режим работы.
Необходимое условие надежности технологического процесса – устойчивость системы управления. Поэтому в случае выхода из строя автоматических систем управления предусматривается переход на ручное управление технологическим процессом в целом или отдельными его участками.
Большое значение для повышения устойчивости технологического процесса объекта имеет надежное снабжение его электроэнергией, водой, газом, теплом. Для этого создаются дублирующие источники электроэнергии, газа, воды и пара путем прокладки нескольких подводящих электро-, газо-, водо- и пароснабжающих коммуникаций и последующего их закольцовывания. Инженерные и энергетические коммуникации переносятся в подземные коллекторы, наиболее ответственные устройства (центральные диспетчерские распределительные пункты) размещаются в подвальных помещениях зданий или в специально построенных прочных сооружениях. На тех предприятиях, где укладка подводящих коммуникаций в траншеях или тоннелях не представляется возможной, производится крепление трубопроводов к эстакадам, чтобы избежать их сдвига или сброса. Затем укрепляются сами эстакады путем установки уравновешивающих растяжек в местах поворотов и разветвлений. Деревянные опоры заменяют на металлические и железобетонные.
Для обеспечения проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ, а также производства в первое время после воздействия поражающих факторов чрезвычайных ситуаций (в случае вывода основных источников энергопитания) создается резерв источников электро- и водоснабжения. Обычно это бывают передвижные электростанции и насосные агрегаты с автономными двигателями, например, с двигателями внутреннего сгорания.
На объектах, имеющих тепловые электростанции, оборудуют приспособления для работы ТЭЦ на различных видах топлива, принимают меры по созданию запасов твердого и жидкого топлива, его укрытию и усилению конструкции хранилищ горючих материалов.
В сетях электроснабжения проводятся мероприятия по переводу воздушных линий электропередач на подземные, а линий, проложенных по стенам и перекрытиям зданий и сооружений, - на линии, проложенные под полом первых этажей (в специальных каналах).
При монтаже новых и реконструкции электрических сетей устанавливают автоматические выключатели, которые при коротких замыканиях и при образовании перенапряжений отключают поврежденные участки.
Большое значение для повышения устойчивости технологического процесса имеет надежное снабжение объекта водой. Прекращение подачи воды может привести к приостановлению технологического процесса и прекращению выпуска продукции даже тогда, когда объект не будет разрушен воздействием поражающих факторов чрезвычайных ситуаций.
Водоснабжение объекта будет более устойчивым и надежным в том случае, если объект питается от нескольких систем от двух-трех независимых источников воды, удаленных друг от друга на безопасное расстояние. Гарантированное снабжение водой может быть обеспечено от защищенного источника с автономным и защищенным источником энергии. К таким источникам относятся артезианские и безнапорные скважины, которые присоединяются к общей системе водоснабжения объекта.
Для большей надежности и маневренности на случай аварии или ремонта на объектах создаются обводные линии и устраиваются перемычки, по которым подают воду в обход поврежденных участков, разрушенных зданий и сооружений. Пожарные гидранты и отключающие устройства размещаются на территории, которая не будет завалена в случае разрушений зданий и сооружений. Внедряются автоматические и полуавтоматические устройства, которые отключают поврежденные участки без нарушения работы остальной части сети. На объектах, потребляющих большое количество воды, применяется оборотное водоснабжение с повторным использованием воды для технических целей. Такая технология уменьшает общую потребность воды и, следовательно, повышает устойчивость водоснабжения объекта.
Для обеспечения устойчивого и надежного снабжения объекта газом предусматривается его подача в газовую сеть объекта от газорегуляторных пунктов (газораздаточных станций). При проектировании, строительстве и реконструкции газовых сетей создаются закольцованные системы на каждом объекте. На случай выхода из строя газорегуляторных станций устанавливаются обводные линии (байпасы). Все узлы линии газоснабжения располагаются, как правило, под землей, так как заглубление коммуникаций значительно уменьшает вероятность их поражения.
Для уменьшения пожарной опасности проводятся мероприятия, снижающие возможность утечки газов. На газопроводах устанавливаются автоматические запорные и переключающиеся устройства дистанционного управления, позволяющие отключать сети или переключать поток газа при разрыве труб непосредственно с диспетчерского пункта.
Инженерно-технические задачи по повышению устойчивости систем теплоснабжения решают путем защиты источников тепла и заглублением коммуникаций в грунт. Если на объекте предусматривается строительство котельной, ее целесообразно размещать в специальном отдельно стоящем сооружении. Здание котельной должно иметь облегченное перекрытие и легкое стеновое заполнение. При получении объектом тепла с городской теплоцентрали проводятся мероприятия по обеспечению устойчивости подводящих к объекту трубопроводов и имеющихся распределительных устройств.
Тепловая сеть строится, как правило, по кольцевой системе, трубы отопительной системы прокладываются в специальных каналах. Запорные и регулирующие приспособления размещаются в смотровых колодцах и, по возможности, на территории, не заваливаемой при разрушении зданий и сооружений. На тепловых сетях устанавливается запорно-регулирующая аппаратура (задвижки, вентили и др.), предназначенная для отключения поврежденных участков.
Мероприятия по повышению устойчивости системы канализации разрабатываются отдельно для ливневых, промышленных и хозяйственных (фекальных) стоков. На объекте оборудуется не менее двух выводов с подключением к городским канализационным коллекторам, а также устраиваются выводы для аварийных сбросов неочищенных вод в прилегающие к объекту овраги и другие естественные и искусственные углубления. Для сброса строят колодцы с аварийными задвижками и устанавливают их на объектовых коллекторах с интервалом 50 м и, по возможности, на незаваливаемой территории.
Инженерно-технические мероприятия по повышению устойчивости систем электроснабжения технологии производства (сети и сооружения для подачи сжатого воздуха, кислорода, аммиака, других жидких и газообразных веществ) разрабатываются, главным образом, с целью предупреждения возникновения вторичных факторов поражения.
При разработке мероприятий по повышению устойчивости управления объектом предусматривается разделение всего персонала объекта в период угрозы и после возникновения чрезвычайной ситуации на две группы: работающая смена, находящаяся на территории объекта, и смена, находящаяся в загородной зоне на отдыхе либо в пути между загородной зоной и объектом.
Создаются две-три группы управления (по числу смен), которые помимо руководства производством во время работы смен готовы принять на себя организацию и руководство проведением аварийно-спасательных и других неотложных работ.
Для обеспечения надежного управления деятельностью объекта при чрезвычайных ситуациях в одном из убежищ оборудуется пункт управления. Диспетчерские пункты размещаются, по возможности, в наиболее прочных сооружениях. В районе рассредоточения рабочих и служащих также оборудуют пункт управления объектом. Между городским и загородным пунктами управления устанавливается надежная связь. Принимаются меры по обеспечению связи и со смежными предприятиями. Большое внимание уделяется разработке четкой системы приема сигналов оповещения и доведения их до должностных лиц, формирований и персонала объекта.
К организационным мероприятиям, повышающим устойчивость управления объектом, относится заблаговременная подготовка руководящих работников и ведущих специалистов к взаимозаменяемости. Для замены недостающих специалистов готовят людей из числа квалифицированных рабочих, хорошо знающих производство.
Особое значение имеет повышение устойчивости производственных и хозяйственных связейпо снабжению объекта всеми видами энергии, водой, газом; по транспортным услугам, по поставкам сырья, полуфабрикатов, комплектующих изделий и др. Для этого разрабатываются запасные варианты производственных связей с предприятиями, находящимися в пределах не только одного экономического или административного района, осуществляется дублирование железнодорожного транспорта воздушным, автомобильным или речным (или наоборот) для доставки технологического сырья и вывоза готовой продукции.
Повышение устойчивости материально-технического снабжения объекта обеспечивается созданием запасов сырья, материалов, комплектующих изделий, оборудования и топлива. Запасы материалов необходимы не только для обеспечения производственного процесса, но и для восстановления объекта в случае его повреждения при чрезвычайной ситуации. Устойчиво работающее предприятие должно быть способно бесперебойно выпускать продукцию за счет имеющихся запасов до возобновления связей по поставкам или до получения необходимого от новых поставщиков.
Решение проблемы по уменьшению вероятности возникновения вторичных факторов поражения и ущерба от них достигается заблаговременным планированием и проведением профилактических мероприятий, ограничивающих или исключающих возникновение этих факторов поражения. Мероприятия по уменьшению ущерба от вторичных факторов поражения должны разрабатываться с учетом как характера производства, так и масштабов возможных вариантов разрушений, аварий в условиях чрезвычайных ситуаций. При этом немаловажное значение имеет применение автоматических и других устройств для отключения систем, разрушение которых может вызвать вторичные факторы поражения; заглубление технологических коммуникаций; обеспечение надежной герметизации стыков и соединений в трубопроводах; оборудование плотно закрывающимися крышками всех емкостей с легковоспламеняющимися и ядовитыми веществами; очистка территории объекта от разбросанных легковозгораемых материалов; применение огнестойких конструкций; огнезащитная обработка сгораемых элементов; создание специальных противопожарных преград; установка устройств, локализующих разрушительный эффект взрыва; строительство дамб и др.
В целях уменьшения вероятности возникновения вторичных факторов поражения осуществляют максимально возможное (до необходимого уровня) сокращение запасов ядовитых, легковоспламеняющихся и взрывоопасных жидкостей на промежуточных складах и в технологических емкостях объекта. Определяется возможность сокращения или отказа от применения в производстве сильнодействующих ядовитых и горючих веществ и перехода на их заменители. Если перейти на заменители невозможно, разрабатываются способы нейтрализации особо опасных веществ.
Для предотвращения разлива ядовитых жидкостей по территории объекта осуществляется строительство подземных хранилищ, устройство самозакрывающихся и обратных клапанов, поддонов, ловушек и амбаров с направленным стоком, земляных валов. В цехах, где используются ядохимикаты, создаются запасы нейтрализующих веществ (щелочей, кальцинированной соды и др.). Размещение складов ядохимикатов, легковоспламеняющихся жидкостей и других опасных веществ осуществляется с учетом направления господствующих ветров.
Сведение до минимума возможности возникновения пожаров осуществляется путем установки водяных завес, устройства противопожарных разрывов, сооружения специальных противопожарных резервуаров с водой, искусственных водоемов, применения огнестойких конструкций, заглубления линий энергоснабжения и установки автоматических отключающих устройств, исключающих воспламенение материалов при коротких замыканиях, и т.д.
Подготовка к восстановлению производства, после того как объект вышел из строя осуществляется на основании заблаговременно разработанных планов и проектов. Как правило, планы и проекты восстановления производства разрабатываются в двух вариантах – на случай получения объектом слабых и средних разрушений. Для этих условий определяется характер и объем первоочередных восстановительных работ. При получении объектом полных или сильных разрушений вряд ли будет целесообразно вновь налаживать производство.
В расчетах по восстановлению зданий и сооружений указываются характер разрушения; перечень и объем восстановительных работ (стоимость, трудоемкость, сроки восстановления); потребности рабочей силы; привлекаемые строительные и монтажные организации; потребности в материалах, машинах, механизмах и др. В расчетах на ремонт оборудования указываются вид оборудования, его количество, перечень ремонтно-восстановительных работ и их стоимость, необходимая рабочая сила, материалы, запчасти, сроки восстановления.
В основу планов и проектов восстановления закладывается требование как можно скорее возобновить выпуск продукции. Поэтому в проектах и планах восстановления могут быть приняты отступления от принятых строительных, технических и иных норм. Кроме того, в процессе восстановления могут применяться упрощенные строительные конструкции, временные сооружения, использоваться годные комплектующие детали от разрушенных агрегатов и узлов.
Первоочередные восстановительные работы, в основном, будут выполняться рабочими и служащими объекта. Поэтому в планах восстановления предусматривается создание ремонтно-восстановительных бригад из специалистов и квалифицированных рабочих объекта и создание запасов восстановительных материалов и конструкций.
Таким образом, в условиях возникновения чрезвычайных ситуаций объем и характер потерь и разрушений объектов будет зависеть не только от характера воздействия поражающих факторов, но и от своевременности и масштаба заблаговременно выполненных мероприятий, направленных на повышение устойчивости объектов.
Вопросы и задания
1. Что понимается под устойчивостью объекта?
2. Перечислите факторы, влияющие на устойчивость объектов.
3. Что анализируется при изучении района расположения объекта?
4. Какие особенности учитываются при изучении застройки территории объекта?
5. Что определяется и на что обращается особое внимание при оценке внутренней планировки территории объекта?
6. Что оценивается в процессе изучения технологического процесса объекта?
7. На что обращают особое внимание при исследовании надежности систем электроснабжения (водоснабжения, газоснабжения) объекта?
8. Что оценивается при исследовании системы управления (материально-технического снабжения) объекта?
9. Что изучается при определении уровня подготовки объекта к восстановлению производства?
10. Когда проводится оценка устойчивости объекта?
11. Что включает в себя оценка физической устойчивости объекта? На основании каких исходных данных и как проводится эта оценка?
12. Как производится оценка устойчивости работы объекта в целом?
13. Какие проводят мероприятия для повышения устойчивости объектов?
14. Что учитывается при решении задачи рационального размещения объектов, их зданий и сооружений?
15. Как решается задача обеспечения защиты рабочих и служащих в интересах повышения устойчивости объекта?
16. Что делается для повышения прочности и устойчивости важнейших элементов объекта?
17. Чем достигается повышение устойчивости и надежности технологического процесса?
18. Какие мероприятия проводятся для повышения устойчивости управления объектом?
19. Какие действия предпринимают для повышения устойчивости производственных и хозяйственных связей объекта?
20. Чем обеспечивается повышение устойчивости материально-технического снабжения объекта?
21. Как решается проблема уменьшения вероятности возникновения вторичных факторов поражения и ущерба от них?
22. Как осуществляется подготовка к восстановлению производства, после того как объект вышел из строя?
ГЛАВА 6