close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ОЦЕНКА РИСКА ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЖАРООПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ НЕ СОДЕРЖАЩИХ ОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Егоров Павел Александрович
ОЦЕНКА РИСКА ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ПОЖАРООПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ,
НЕ СОДЕРЖАЩИХ ОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
05.26.02 - безопасность в чрезвычайных ситуациях
(транспорт)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Санкт- Петербург – 2015
2
Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский университет
ГПС МЧС России
Научный руководитель –
кандидат технических наук, профессор,
заслуженный работник высшей школы
Российской Федерации
Савчук Олег Николаевич
Официальные оппоненты:
Гуменюк Василий Иванович,
доктор технических наук, профессор,
ФГАОУ ВО Санкт-Петербургский
государственный политехнический
университет, кафедра управления и защиты
в чрезвычайных ситуациях, заведующий кафедрой;
Шаталова Наталья Викторовна,
кандидат технических наук, ФГБУН
Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко
Российской академии наук, старший научный
сотрудник лаборатории проблем организации
транспортных систем
Ведущая организация:
ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский
государственный технологический институт
(технический университет)
Защита состоится 16 июня 2015 г. в 14.00 часов на заседании совета по
защите докторских и кандидатских диссертаций Д 205.003.01 на базе СанктПетербургского университета ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург,
Московский проспект, дом 149).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского
университета ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский проспект,
дом 149) и на сайте dsovet.igps.ru..
Автореферат разослан «___» ____________ 2015 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Д 205.003.01
Д.Н. Саратов
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. В настоящее время практически в
каждом крупном городе функционируют объекты транспортной инфраструктуры,
на которых хранятся (или накапливаются в производстве) и транспортируются
материалы, которые не являясь в обычных условиях эксплуатации токсичными,
при возгорании выделяют опасные химические вещества. При возникновении
аварийной ситуации на таком объекте жизнь и здоровье персонала, личного
состава ГПС МЧС России и жителей окрестных территорий находятся под
угрозой. Поэтому целесообразно, исходя из наличия таких материалов на объекте,
оценить возможные последствия воздействия образующихся при пожаре ОХВ,
определить границы зон и степень химического заражения. Это позволит выбрать
соответствующую схему реагирования и обеспечить транспортную безопасность.
В настоящее время в области идентификации опасностей, оценки риска и
реагирования ведутся активные разработки и предложены различные подходы,
такие как сценарии развития аварии, оценка индивидуальных рисков персонала,
населения, личного состава ГПС МЧС России, моделирование распространения
облака заражения с пороговыми концентрациями.
В области оценки риска при авариях выделяют два класса аварийных
ситуаций: проектные (заранее определенные как возможные, все параметры
известны) и запроектные (чрезвычайные). Значительный интерес представляет
разработка методик и алгоритмов оценки риска и реагирования для запроектных
аварийных ситуаций. К особо важным задачам в таких случаях относятся:
идентификация поражающего вещества или группы веществ, моделирование
изменения концентрации поражающего вещества по времени и расстоянию
от источника выброса, расчет степеней тяжести поражения по зонам, определение
стратегии реагирования.
4
Задача
оценки риска токсикологического воздействия
на
объектах
транспортной инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании которых
образуются ОХВ является сложной ввиду нескольких основных причин:
неоднородность решаемой проблемы (разнообразие характера протекания
аварии с выбросом ОХВ, комплексное действие поражающих факторов в
зависимости от особенностей производства, свойств используемых и хранящихся
веществ);
высокая вариативность аварийных ситуаций, обусловленная разнообразием
образующихся
ОХВ
и
их
физико-химическими
и
токсикологическими
характеристиками;
условий размещения, складирования и загрузки для транспортировки
материалов, при возгорании которых образуются ОХВ;
изменчивость погодных условий во время и после аварии.
Проблеме
определения
токсичных
продуктов
горения
материалов,
при возгорании которых образуются ОХВ, посвящены работы Иличкина В.С.,
Леоновича А.А., Яненко М.В., однако они рассматривают не все материалы,
которые способны выделять ОХВ при возгорании.
Существующие методики выявления последствий чрезвычайных ситуаций
не рассматривают в прямой постановке прогнозирование последствий на объектах
транспортной инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании которых
образуются ОХВ. Некоторые подходы к решению данной проблемы имеются в
трудах Савчука О.Н.
Часть методов идентификации опасностей и оценки риска базируется
на прогнозировании, другие - на точном расчете показателей риска здоровью
по фактическим данным.
Существующие потребности в создании указанных методов и систем
основанных на них, накладывают жесткие ограничения на точность и скорость
работы алгоритмов. Кроме того программные системы должны решать весь
спектр задач, возникающих при аварийных ситуациях. Существуют системы,
решающие отдельные задачи, но используемые методики и алгоритмы не
5
удовлетворяют предъявляемым требованиям. Для эффективной оценки риска
токсикологического воздействия пожароопасных объектов, получение выходных
данных должно сочетаться с удобством, простотой ввода и наглядностью
представления информации. Существующие методики требуют в качестве
входных данных сложные функциональные зависимости, для ввода которых
необходима серьезная научная подготовка пользователя и предварительные
расчеты.
Целью диссертационной работы является разработка методики расчета
концентрации и глубины заражения облака опасного химического вещества, и
оценки
риска
токсикологического
воздействия
пожароопасных
объектов
транспортировки средств защиты растений, содержащих материалы, при
возгорании
которых
предотвращению
образуются
чрезвычайных
ОХВ,
и
ситуаций
разработка
и
рекомендаций
обеспечению
по
химической
безопасности персонала таких объектов, населения и личного состава ГПС МЧС
России, принимающих участие в ликвидации последствий при пожарах.
Задачи
исследования
полностью
обусловлены
его
целями
и предусматривают:
- проведение теоретического обоснования оценки риска токсикологического
воздействия
на
пожароопасных
объектах
транспортной
инфраструктуры,
содержащих материалы, при возгорании которых образуются ОХВ;
- разработку новой методики оценки риска токсикологического воздействия
на
пожароопасных
материалы,
при
объектах
возгорании
транспортной
которых
инфраструктуры,
образуются
ОХВ
по
содержащих
результатам
экспериментальных данных анализа выхода ОХВ при возгорании ингредиентов
технологического процесса пожароопасного объекта;
- выработку рекомендаций по обеспечению снижения угрозы химической
опасности на пожароопасных объектах транспортной инфраструктуры.
Объект исследования - транспортная инфраструктура предприятия
использующего материалы, при возгорании которых образуются ОХВ.
6
Предмет исследования - оценка риска токсикологического воздействия на
пожароопасных объектах транспортной инфраструктуры, содержащих материалы,
при возгорании которых образуются ОХВ.
Методы
исследования:
физико-химические
методы
исследования
материалов, в том числе: оптическая и электронная микроскопия, калориметрия и
газовая хроматография, методы математической статистики и компьютерной
обработки информации с помощью пакетов прикладных программ, экспертных
оценок результатов эксперимента.
Научная
новизна
подтверждается
теоретико-экспериментальных
методов
применением
исследования
апробированных
с
использованием
достижений фундаментальных наук:
1. Экспериментально
определены
и
идентифицированы
опасные
химические вещества, образующиеся при горении шести наименованиям
материалов, участвующих в процессе перевозки.
2. Разработана методика расчета максимального значения концентрации
вредного вещества и глубины химического заражения на объектах, содержащих
материалы, при возгорании которых образуются опасные химические вещества.
3.
Впервые
на
примере
пожароопасных
объектов
транспортной
инфраструктуры Филиала ЗАО Фирма «Август» «Вурнарский завод смесевых
препаратов» с помощью программной реализации были определены: глубина
химического
заражения
и
риски
токсикологического
воздействия
пожароопасных объектов транспортной инфраструктуры.
Практическое
значение
исследования
заключается
в
внедрении
разработанной методики расчета максимального значения концентрации вредного
вещества и оценки возможности возникновения токсикологического поражения
на объектах транспортной инфраструктуры, содержащих материалы, при
возгорании которых образуются опасные химические вещества, и апробации ее
при оценке риска токсикологического воздействия при пожарах на объектах
транспортной инфраструктуры производства средств защиты растений.
7
Рекомендации по снижению угрозы химического поражения и обеспечению
транспортной
безопасности
при
пожарах
на
пожароопасных
объектах
транспортной инфраструктуры используются в практической деятельности.
Реализация работы. Методика расчета концентрации вредного вещества и
оценки риска токсикологического воздействия на объектах транспортной
инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании которых образуются
ОХВ, реализована и внедрена в эксплуатацию в управлении гражданской защиты
Главного управления МЧС России по Чувашской Республике, в отделе
информационно-аналитическом, мониторинга и прогнозирования, в оперативной
дежурной смене ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Чувашской Республике», в
ЕДДС муниципальных районов и городских округов Чувашской Республики
Приволжского федерального округа, ДДС Филиала ЗАО Фирма «Август»
«Вурнарский завод смесевых препаратов», получена государственная регистрация
в
Федеральном
органе
исполнительной
власти
по
интеллектуальной
собственности, свидетельство № 2013610941.
Основные научные результаты, выносимые на защиту:
- теоретическое обоснование подхода к выбору методики оценки риска
токсикологического воздействия на пожароопасных объектах транспортной
инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании которых образуются
опасные химические вещества;
- методика оценки риска токсикологического воздействия пожароопасных
объектов транспортной инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании
которых образуются опасные химические вещества;
- экспериментальные данные по образующимся опасным химическим
веществам
при
горении
ингредиентов
технологического
процесса
на
пожароопасных объектах транспортной инфраструктуры, их характеристиками
массового выхода при возгорании дополнена таблица Иличкина В.С.
Апробация результатов исследования. Основные положения работы были
представлены в виде докладов на
международных научно-практических
конференциях с 2010 по 2014 года: III научно-практической конференции
8
«Сервис безопасности при подготовке и проведении XXII зимних Олимпийских
Игр в 2014 году в г. Сочи» г.Санкт-Петербург – 2010; научно-практической
конференции ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) «Опыт проектирования и эксплуатации
объектовых
систем
мониторинга.
Нормативно-методическое
обеспечение:
состояние и перспективы развития» г.Москва – 2011; международной научнопрактической конференции «Комплексная безопасность. Новые горизонты»
г. Москва – 2011; II Международной научно-практической конференции
«Современные проблемы безопасности жизнедеятельности: теория и практика»
г.Казань – 2012; II international research and practice conference «Science,
Technology and Higher Education» Westwood – Canada, 2013; III Международной
научно-практической
конференции
«Развитие
экономической
науки
на
транспорте: скорость как экономическая категория» г.Санкт-Петербург - 2014.
Публикации. По теме диссертации опубликовано девятнадцать печатных
работ, в том числе: 5 статей в ведущих рецензируемых научных журналах и
изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ; 2
статьи в иностранных журналах Северной Америки (Канада), Европейского союза
(Чехия).
Получено свидетельство о государственной регистрации программы для
ЭВМ в Федеральном органе исполнительной власти по интеллектуальной
собственности № 2013610941.
Выполнена научно-исследовательская работа, регистрационный номер
№ 01201452895.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения,
четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения.
Объем диссертации составляет 142 страницы. Список использованной литературы
включает 125 наименований, в том числе 20 на иностранном языке.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность работы, определены объект и
предмет исследования, сформулирована цель, раскрыты научная новизна и
практическая значимость диссертации, приведены сведения о реализации
результатов исследования.
9
В первой главе «Анализ объектов транспортной инфраструктуры,
содержащих материалы, при возгорании которых образуются опасные
химические
вещества»
представлены
результаты
анализа
чрезвычайных
ситуаций, возникающих на объектах транспортной инфраструктуры, токсичной
опасности
материалов
и
инженерно-технических
особенностей
объектов
транспортной инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании которых
образуются опасные химические вещества.
Несмотря на то, что количество аварий на химически опасных объектах
(рисунок 1) и объектах железнодорожного транспорта (рисунок 2) в Российской
Федерации имеет тенденцию к уменьшению, все еще остается высокая
вероятность возникновения таких аварий по техногенным причинам, а также в
результате террористических актов.
9
10
8
6
6
4
4
1
2
2
0
2009 г.
2010 г.
2011 г.
2012 г.
2013 г.
Рис. 1 Динамика количества аварий на объектах с АХОВ за 2009-2013 г.г.
25
23
20
17
16
15
14
11
10
5
0
2009 г.
2010 г.
2011 г.
2012 г.
2013 г.
Рис. 2 Динамика количества аварий на объектах
ж/д транспорта за 2009-2013 г.г.
10
В данном разделе проведен анализ структуры объектов транспортной
инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании которых образуются
опасные химические вещества.
По
результатам
проведённого
анализа
и
статистическим
данным
оперативной обстановки с пожарами, можно сделать вывод, что опасность
токсикологического
воздействия
пожароопасных
объектов
транспортной
инфраструктуры на примере Филиала ЗАО Фирма «Август» «Вурнарский завод
смесевых препаратов»
достаточно
инженерно-технических,
высока
организационных
и
требует
совершенствования
мероприятий,
исключающих
возможность возникновения пожара на объекте защиты.
Все это обуславливает повышение требований к системам обеспечения
пожарной
безопасности
и
предполагает
заблаговременное
оповещение,
управление эвакуацией и использование систем пожаротушения, которые смогут
обеспечить химическую безопасность людей, а также окружающей природной
среды.
Во второй главе «Экспериментальные исследования по определению
токсичной опасности ингредиентов технологического процесса на объектах
транспортной инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании
которых образуются опасные химические вещества» подробно рассмотрены
методика
и
процесс
экспериментального
исследования
по
определению
выделяющихся опасных химических веществ при возгорании ингредиентов
технологического процесса объектов транспортной инфраструктуры на примере
предприятия по производству средств защиты растений.
Отсутствие соответствующих данных натурных опытов не позволяло
убедительно обосновать условия токсикологической опасности материалов, при
возгорании которых образуются опасные химические вещества, проверить
адекватность
полученных
результатов
и
установить
корреляционные
соотношения, разработать надежные противопожарные требования.
11
Экспериментальное
определение
токсичности
продуктов
горения
в
условиях лабораторных испытаний материалов, заключалось в расчетном
определении массового выхода образующихся при горении опасных химических
веществ, которое является определяющим параметром при расчете концентрации,
одним из важных критериев оценки риска токсикологического воздействия на
человека.
При постановке эксперимента абсолютная погрешность результатов
измерений не превышала значения основной погрешности ГОСТ 17.2.6.02-85.
Были использованы физико-химические методы исследования материалов, в
том числе: оптическая и электронная микроскопия, калориметрия и газовая
хроматография, методы математической статистики и компьютерной обработки
информации с помощью пакетов прикладных программ, экспертных оценок
результатов эксперимента.
В эксперименте по определению продуктов горения при сгорании
ингредиентов технологического процесса производства и транспортировки
средств защиты растений использовалось следующее лабораторно-стендовое
оборудование: установка для определения продуктов горения; газоанализатор
стационарный
«Палладий-3»;
фотоколориметр
«КФК-3»;
электроаспиратор
модель 822; газоанализатор фотоионизационный ФГ-1; хроматограф газовый
портативный ФГХ-1; универсальный газоанализатор УГ-2 с индикаторными
трубками.
Результаты, характеризующие количественный выход опасных химических
веществ при сгорании исследуемых материалов представлены в таблице 1.
12
Таблица 1. - Характеристики и массовые значения выхода ОХВ
при горении исследуемых средств защиты растений
Количественный выход вещества, мг/г
Материал
Плотность
Наибольшая
материала
t0 пожара в
кг/м
3
0
С
Цианистый
Оксид
водород
углерода
(синильная
CO
кислота)
Формальдегид
Углеводород
Углекислый газ
CH2O
CH
CO2
HCN
2,4-Д
техническая
кислота
700
262
47,6
0,008
0,01
1,0
2564,6
1060
900
28,9
0,008
0,01
0,8
1667,0
1190
650
22,6
0,008
0,01
1,1
1146,4
1150
650
17,4
0,008
0,01
0,8
905,0
Диметоат технический
1051
650
153,9
0,007
1,5
1142,3
21542,9
ДАНАДИМ, КЭ
г/л диметоата)
1051
650
69,1
0,007
0,5
471,9
9148,5
ЗЕРНОМАКС, КЭ (500
г/л 2,4-Д к-ты)
БИОЛАН-Супер,
ВР
(447 г/л 2,4-Д к-ты+156
г/л дикамбы к-ты)
ДИАЛЕН СУПЕР, ВР
(344 г/л 2,4-Д к-ты+120
г/л дикамбы к-ты)
(400
13
В третьей главе «Разработка методики прогнозирования и оценки
риска
токсикологического
воздействия
при
пожарах
на
объектах
транспортной инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании
которых
образуются
подробное
описание
опасные
химические
методики
вещества»
прогнозирования
и
представлено
оценки
риска
токсикологического поражения при пожарах на объектах, содержащих и
транспортирующих материалы, при возгорании которых образуются опасные
химические вещества с программной реализацией расчета на ЭВМ.
Программное обеспечение для ЭВМ позволяет оперативно рассчитать
максимальную концентрацию опасных химических веществ, возникающую при
возгорании материалов и глубину химического заражения, и на основе оценки
риска токсикологического воздействия принять управленческое решение.
Предлагается с учетом специфики процессов, возникающих при пожаре,
рассчитать
максимальное
значение
приземной
концентрации
опасных
химических веществ, образующихся при горении различных материалов,
по формуле:
См =
где:
А × М × F × m × n ×h
H 2 × 3 V1 × DT
(1)
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации
атмосферы;
М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в
единицу времени; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость
оседающих вредных веществ в атмосферном воздухе; m и n – коэффициенты,
учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника
выброса; Н – высота источника выброса над уровнем земли; η – безразмерный
коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; ΔТ – разность между
температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой
окружающего атмосферного воздуха Тв; V1 – расход газовоздушной смеси.
При проведении расчетов определяющее значение имеет ΔТ – разность
между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой
окружающего атмосферного воздуха Тв и М – масса вредного вещества,
14
выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, которые были получены в
ходе проведения эксперимента, так как
Мij=Qj· mij· S0 выгj,
где Qj – скорость выгорания; m
сгорании j-того материала; S0
выгj
(2)
*
ij
- удельный выход i-того ОХВ при
- площадь выгорания j-того материала в
начальный период.
С учетом специфики процессов, возникающих при пожаре и условий
образования
ОХВ
при
пожаре,
максимальное
значение
приземной
концентрации ОХВ, образующихся при горении материалов можно рассчитать
по формуле:
N
СM = å
i =1
A × M ij × h
K
åH
j =1
2
× 3 V1 × DT × (0,67 + 0,1 ×
f + 0,34 × 3 f )
(3)
Учитывая изменения концентрации при прохождении облака по закону
Гаусса:
Сх = СМ ехр [– (Х/Гпор) Ln (СМ/Сп)]
(4)
где Сх – концентрация на расстоянии Х от рассматриваемой точки до очага
аварии; Гпор – глубина зоны заражения; СМ – концентрация в очаге аварии; Сп,
Ссм – значения пороговой и смертельной концентрации, можно определить
глубину заражения при неблагоприятных метеоусловиях
3d * × H в × Ln
Гпор=
CM
Cп
C
Ln M
CMU
(5)
Определение суммарной концентрации ОХВ по формуле 3 не дает
возможности проведения оценки поражающего действия, т.к. нет нормативных
данных по суммарной ПДК различных ОХВ, что затрудняло проведение
выявления и оценки химической обстановки.
15
В этих условиях предлагается вести расчет СМ
по каждому из
образующихся ОХВ при сгорании k материалов, а затем рассчитать
приведенную суммарную концентрацию ОХВ:
1
CMпр
= CM1 + CM2 ×
ПДК1
ПДК1
+ ... + СMN ×
ПДК 2
ПДК N
(6)
Разработка методики проводилась в два этапа. На первом этапе выявлена
необходимость
проведения
существующих
и
максимального
значения
научного
разработки
новой
исследования
методики
концентрации
и
вредного
для
модификации
алгоритмов
вещества
и
расчета
оценки
возможности токсикологического воздействия при пожарах на объектах
транспортной инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании
которых образуются опасные химические вещества.
На втором этапе рассмотрены теоретические подходы структурирования
и решения задач прогнозирования с программной реализацией расчета риска
токсикологического воздействия при пожарах на объектах транспортной
инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании которых образуются
опасные химические вещества.
Программное обеспечение позволяет оперативно выработать «Решение
комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и
обеспечению пожарной безопасности» в соответствии с Постановлением
Правительства РФ 14.01.2003 г. № 11, определить зону возможного
химического заражения за счет введения условий размещения и складирования
на объектах транспортной инфраструктуры материалов, при возгорании
которых образуются опасные химические вещества и своевременно принять
необходимые меры по обеспечению безопасности жизни и здоровья людей.
В
четвертой
главе
«Определение
риска
токсикологического
воздействия объектов транспортной инфраструктуры Филиала ЗАО
Фирма «Август» «Вурнарский завод смесевых препаратов», содержащих
материалы, при возгорании которых образуются опасные химические
16
вещества» на основе анализа возможных сценариев пожара на объектах
транспортной инфраструктуры Филиала ЗАО Фирма «Август» «Вурнарский
завод смесевых препаратов», содержащих материалы, при возгорании которых
образуются опасные химические вещества, было построено дерево событий и
проведен расчет возможных зон химического заражения.
По результатам расчетов представленных в таблице 2 определено, что
наибольшая глубина химического заражения до 600 м, возможна при
одновременной загрузке и возгорании 10 железнодорожных вагонов с
ингредиентами технологического процесса Филиала ЗАО Фирма «Август»
«Вурнарский завод смесевых препаратов».
Таблица 2. - Расчет глубины заражения опасного химического вещества при пожаре.
Наименование
Объект
материала,
Складское
подвергшегося
помещение
Масса
материала,
кг
горению
Высота
Длина
Площадь
Максимального
укладки
укладки
выброса
значения
материала,
материала,
(технологических
концентрации,
м
м
проемов), м2
г/м3
Глубина
заражения,
м
2, 4 – Д
I
кислота
139 А
43000
2,5
5
6
47
187
171 А
266000
5
10
10
127
252
20900
2,7
13,8
4
67
148
200000
2,7
138
40
232,6
564
техническая
2, 4 – Д
II
кислота
техническая
2, 4 – Д
III
кислота
техническая
2, 4 – Д
IV
кислота
техническая
грузовой
вагон
грузовой
вагон
Учитывая сводные параметры, указанные в таблице 2, построены графики
зависимости
изменения
концентрации
подверженного горению на рисунке 1.
ОХВ
от
массы
материала,
17
Концентрация ОХВ, г/м3
300
250
Концентрация ОХВ
объект I
200
Концентрация ОХВ
объект II
150
Концентрация ОХВ
объект III
100
Концентрация ОХВ
объект IV
50
Масса материала, т
12
0
16
0
20
0
24
0
28
0
80
40
0
0
Рис. 1. Зависимость изменения концентрации ОХВ от массы материала,
подверженного горению.
Соответственно
значение
приземной
концентрации
ОХВ
на
рассматриваемых объектах будет различно и пропорционально зависеть от
площади выгорания, которая в свою очередь зависит от конфигурации укладки
материала, рисунок 2.
250
200
150
Концентрация ОХВ объект I
Концентрация ОХВ объект II
100
Концентрация ОХВ объект III
Концентрация ОХВ объект IV
50
0
0
74
Рис. 2. Зависимость изменения концентрации ОХВ от укладки материала
подверженного горению.
18
Для уменьшения риска токсикологического воздействия, согласно
проведенным расчетам для предотвращения образования токсичных
паровоздушных смесей на объектах транспортной инфраструктуры,
содержащих материалы, при возгорании которых образуются ОХВ необходимо
предусмотреть:
- спринклерную систему пожаротушения в транспортных терминалах;
- обеспечение самоспасателями населения селитебной территории
населенного пункта, попадающего в зону возможного химического заражения;
- оснащение производственных цехов приборами эмиссионного контроля
дымовых газов, и системами постоянного газового мониторинга рабочих зон.
- тушение пожара с использованием огнетушащих растворов хлористого
магния (бишофита), диаммонийфосфата, воздушно-механической пены
(сульфанола);
- при загрузке (выгрузке) железнодорожных вагонов с ингредиентами
технологического процесса производства средств защиты растений, должна
быть обеспечена возможность оперативной постановки отсекающих водяных
завес на случай возгорания, путем оборудования стационарными или
передвижными лафетными установками пожаротушения, как на терминале
разгрузки, так и для прикрытия технологических проемов складских
терминалов;
- уменьшение объемов хранящихся и транспортируемых веществ в
терминалах 139А, 171А с учетом укладки, до показателей приемлемого риска,
до 20 т;
- укомплектованность аптечки первой помощи специальным
средством экстренной помощи и профилактики, позволяющим легче
переносить токсикологическое воздействие при пожаре, ацизолом;
- уточнение санитарно-защитной зоны предприятия (на примере Филиала
ЗАО Фирма «Август» «ВЗСП» в пределах 600 м);
- оснащение личного состава аварийно-спасательного формирования
объекта теплоотражающими костюмами (ТК-800, ТОК-200), СИЗОД и
газоизмерительными портативными приборами;
страхование
гражданской
ответственности
организации,
эксплуатирующей опасные производственные объекты, за причинение вреда
жизни, здоровью или имуществу третьих лиц и природной среде;
- установку программно-технического комплекса СМИС, для
осуществления мониторинга технологических процессов и передачи
информации об их состоянии по каналам связи в ДДС объекта, а также для
19
передачи информации о прогнозе и факте возникновения чрезвычайных
ситуаций, в том числе вызванных террористическими актами, в ЕДДС.
Анализ результатов проведенных расчетов риска токсикологического
воздействия, показал превышение приемлемых значений риска по паспорту
объекта, в связи с чем были даны рекомендации руководству предприятия
Филиал ЗАО Фирма «Август» «Вурнарский завод смесевых препаратов» по
снижению рисков, которые были учтены и реализованы.
В заключении обобщены основные результаты исследований, научные
выводы по результатам исследований и направления их практической
реализации при разработке и использовании методики прогнозирования и
оценки риска токсикологического поражения при пожарах на объектах
транспортной инфраструктуры, содержащих материалы, при возгорании
которых
образуются
представлены
опасные
сведения
об
химические
их апробации,
вещества
в
публикации
МЧС
и
России,
реализации,
определены направления дальнейших исследований.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
В ходе диссертационного исследования был предложен комплекс научнотехнических решений и реализован ряд практических и экспериментальных
задач:
1. Обоснована
оценка
риска
токсикологического
воздействия
пожароопасных объектов транспортной инфраструктуры, содержащих и
транспортирующих материалы, при возгорании которых образуются ОХВ.
2. Экспериментально
определены
и
идентифицированы
ОХВ,
образующиеся при горении.
3. Дополнена база данных характеристиками количественного выхода
ОХВ по шести наименованиям материалов, участвующих в процессе
перевозки.
4. Разработана усовершенствованная методика расчета максимального
значения концентрации вредного вещества и глубины химического заражения
на объектах, содержащих и транспортирующих материалы, при возгорании
которых образуются ОХВ.
20
5.
Предложена программа расчета токсических последствий пожаров
и оценки риска токсикологического воздействия пожароопасных объектов
транспортной инфраструктуры для персонала, личного состава ГПС МЧС
России и населения.
6. На примере пожароопасных объектов транспортной инфраструктуры
Филиала ЗАО Фирма «Август» «Вурнарский завод смесевых препаратов» с
помощью программной реализации были определены: глубина химического
заражения и риски токсикологического воздействия пожароопасных объектов
транспортной инфраструктуры.
7. Предложены профилактические и организационно-технические
противопожарные мероприятия и даны рекомендации по обеспечению
химической безопасности и снижению рисков.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ
В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:
Статьи, опубликованные в научных изданиях, входящих в перечень
российских рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК
Минобрнауки РФ для опубликования основных результатов диссертационных
исследований:
1.
Егоров П.А. Способы снижения токсических последствий пожаров
на объектах, содержащих материалы, при возгорании которых образуются
опасные химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук // Научный
электронный
журнал
«Вестник
Санкт-Петербургского
университета
Государственной противопожарной службы», vestnik.igps.ru. 2011. № 4.
0,4/0,3 п.л.
2.
Егоров П.А. Программное обеспечение расчета концентрации
вредного вещества и оценки возможности возникновения химических аварий
на объектах, содержащих материалы, при возгорании которых образуются
опасные химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук, С.Ю. Антонов //
Научный журнал «Научное обозрение», 2012. № 6. 0,2/0,12 п.л.
3.
Егоров П.А. О программе расчета токсических последствий
пожаров FIREAHOV.RU / П.А. Егоров, О.Н. Савчук, А.С. Оленин // Научный
журнал «Научные и образовательные проблемы гражданской защиты», 2013.
№ 2. 0,3/0,2 п.л.
21
4.
Егоров П.А. Методология выбора «сценария аварии» при
прогнозировании последствий аварий на объектах, вызывающих химическое
заражение / П.А. Егоров, О.Н. Савчук // Научный электронный журнал
«Вестник
Санкт-Петербургского
университета
Государственной
противопожарной службы», vestnik.igps.ru. 2013. № 1. 0,44/0,3 п.л.
5.
Егоров П.А. Анализ методологических подходов оценки риска
химических аварий на объектах, содержащих материалы, при возгорании
которых образуются опасные химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук//
Научно-практический журнал «Проблемы анализа риска», 2013. № 3.
0,3/0,2 п.л.
6. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ
№ 2013610941 «Программа расчета концентрации вредного вещества и оценки
возможности возникновения химических аварий на объектах, содержащих
материалы, при возгорании которых образуются опасные химические
вещества».
Публикации в других изданиях:
7. Егоров П.А. К вопросу оценки химической опасности на предприятиях
содержащих материалы, при возгорании которых образуются опасные
химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук // Сервис безопасности при
подготовке и проведении XXII зимних Олимпийских Игр в 2014 году в г. Сочи:
материалы Междунар. научн.- практ. конф., 2 декабря 2010 г. СПб: СПбУ ГПС
МЧС России, 2010. 0,25/0,15 п.л.
8. Егоров П.А. Методика выявления токсических последствий пожаров на
объектах, содержащих материалы, при возгорании которых образуются
опасные химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук // Сборник трудов
докторантов, адъюнктов, аспирантов и соискателей факультета подготовки и
переподготовки научных и научно-педагогических кадров СПбУ ГПС МЧС
России. СПб: СПбУ ГПС МЧС России, 2010. 1,2/0,8 п.л.
9. Егоров П.А. К вопросу обеспечения взрывобезопасности и
прогнозирования опасности химических аварий на предприятиях, не
содержащих опасные химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук //
Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму:
материалы Всероссийской научн.- практ. конф., 19 апреля 2011 г. СПб: СПбУ
ГПС МЧС России, 2011. 0,3/0,2 п.л.
10. Егоров П.А. Прогнозирование токсических последствий пожаров на
предприятиях, содержащих материалы, при возгорании которых образуются
опасные химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук // Проблемы
прогнозирования чрезвычайных ситуаций: материалы научн.- практ. конф.,
5 октября 2011 г. М: ФКУ Центр «Антистихия» МЧС России, 2011. 0,1/0,06 п.л.
22
11. Егоров П.А. К вопросу оценки токсических последствий пожаров на
предприятиях, содержащих материалы, при возгорании которых образуются
опасные химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук, С.Ю. Антонов //
Опыт проектирования и эксплуатации объектовых систем мониторинга.
Нормативно-методическое обеспечение: состояние и перспективы развития:
материалы научн.- практ. конф., 26 октября 2011 г. М: ФГБУ ВНИИ ГОЧС
(ФЦ) МЧС России, 2011. 0,25/0,16 п.л.
12. Егоров П.А. К оценке последствий токсического характера при
возгорании материалов, содержащих опасные химические вещества
(постановка задачи) / П.А. Егоров // Комплексная безопасность. Новые
горизонты: материалы Междунар. научн.- практ. конф., 25 ноября 2011. М:
ФГБОУ ВПО АГЗ МЧС России, 2011. 0,2 п.л.
13. Егоров П.А. Об опасности использования материалов, при возгорании
которых образуются опасные химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук
// Сборник трудов адъюнктов СПбУ ГПС МЧС России. СПб: СПбУ ГПС МЧС
России, 2011. 0,2/0,1 п.л.
14. Егоров П.А. Об опасности использования материалов, при возгорании
которых образуются опасные химические вещества, на объектах всемирной
летней универсиады 2013 года / П.А. Егоров, О.Н. Савчук, С.Ю. Антонов //
Современные проблемы безопасности жизнедеятельности: теория и практика:
материалы Междунар. научн.- практ. конф., 28 февраля 2012 г. К: ГУ «НЦ
БЖД», 2012. 0,25/0,15 п.л.
15. Егоров П.А. Методика расчета концентрации вредного вещества и
оценки возможности возникновения химических аварий, на объектах,
содержащих материалы, при возгорании которых образуются опасные
химические вещества / П.А. Егоров, А.С. Оленин // Интеллектуальный
потенциал молодых ученых и специалистов МЧС России: комплексный подход
к формированию научных кадров: материалы Школы молодых ученых и
специалистов МЧС России – 2012. СПб: СПбУ ГПС МЧС России, 2012. 0,4/0,3
п.л.
16. Егоров П.А. Идентификация опасности возникновения химических
аварий при пожарах в результате террористической деятельности / П.А. Егоров,
О.Н. Савчук // Технические средства противодействия террористическим и
криминальным взрывам: материалы Междунар. научн.- практ. конф.,
16 октября 2012 г. СПб: СПбУ ГПС МЧС России, 2012. 0,25/0,15 п.л.
17. Егоров П.А. К вопросу совершенствования системы мониторинга
химической опасности пожаров, на объектах содержащих материалы, при
возгорании которых образуются опасные химические вещества / П.А. Егоров,
О.Н. Савчук, С.Ю. Антонов // Проблемы прогнозирования чрезвычайных
23
ситуаций: материалы научн.- практ. конф., 17 октября 2012 г. М: ФКУ Центр
«Антистихия» МЧС России, 2012. 0,12/0,8 п.л.
18. Егоров П.А. Экспериментальные исследования по определению
продуктов горения ингредиентов технологического процесса предприятий по
производству средств защиты растений, при возгорании которых образуются
опасные химические вещества / П.А. Егоров, О.Н. Савчук // «Природные и
техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты)». СПб:
СПбУ ГПС МЧС России, 2014. № 1. 0,44/0,3 п.л.
19. Egorov P.A. Assessment of toxic consequences fires, at ignition of the
nonmetallic ship-building materials / P.A. Egorov, O.N. Savchuk // Science,
Technology and Higher Education: materials of the II International research and
practice conference. Westwood – Canada, 2013. 0,12/0,08 п.л.
20. Egorov P.A. About danger of use of materials, at which ignition dangerous
chemical substances on objects of the world are formed summer university game of
2013 / P.A. Egorov, O.N. Savchuk // Acta Humanitas, ISSN 1805-2142. vydavatel:
Nezávislé centrum pro studium politiky, o.s. Kolin. – rocnik III, 2013. cislo 5.
0,4/0,3 п.л.
Подписано в печать
10.04.2015 г.
Формат 60х84 1/16
Печать цифровая
Объем 1,0 п.л.
Тираж 100 экз.
Отпечатано в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России
196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, д. 149
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа