Помощь студентам в учебе
Разработка системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот»
|
Введение 4
Термины и определения 9
Перечень сокращений и обозначений 10
1 Информационно-теоретический обзор нормативной документации о
требованиях ПБ на химических предприятиях 11
1.1 Особенности технологического процесса химических предприятий с
наличием аммиака 11
1.2 Общие требования к обеспечению технологических процессов
химической промышленности 14
1.3 Общие положения норм пожарной безопасности относительно
деятельности химических производств 20
1.4 Особенности управления пожарной безопасностью на химических
предприятиях 22
1.5 Обзор статистических данных об авариях, пожаров на химических
предприятиях 24
2 Разработка теоретических основ безопасности предприятия ПАО
«Тольяттиазот», цеха по производству аммиака 29
2.1 Анализ деятельности предприятия ПАО «Тольяттиазот», цеха по
производству аммиака 29
2.2 Определение основ пожарной безопасности химического
производства с наличием аммиака 42
3 Анализ и выбор существующих технических решений в области системы
управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот» 53
3.1 Многофункциональная система контроля и сигнализации состояния охраняемого объекта 53
3.2 Универсальное устройство для тушения пожара и
пожаровзрывопредотвращения 56
3.3 Программа для рационального распределения ресурсов в многоагентной
системе управления пожарной безопасности на производственных объектах химической отрасли 59
3.4 Оценка достоверности полученных результатов, обоснование
необходимости проведения дополнительных исследований 64
Заключение 71
Список используемых источников 74
Термины и определения 9
Перечень сокращений и обозначений 10
1 Информационно-теоретический обзор нормативной документации о
требованиях ПБ на химических предприятиях 11
1.1 Особенности технологического процесса химических предприятий с
наличием аммиака 11
1.2 Общие требования к обеспечению технологических процессов
химической промышленности 14
1.3 Общие положения норм пожарной безопасности относительно
деятельности химических производств 20
1.4 Особенности управления пожарной безопасностью на химических
предприятиях 22
1.5 Обзор статистических данных об авариях, пожаров на химических
предприятиях 24
2 Разработка теоретических основ безопасности предприятия ПАО
«Тольяттиазот», цеха по производству аммиака 29
2.1 Анализ деятельности предприятия ПАО «Тольяттиазот», цеха по
производству аммиака 29
2.2 Определение основ пожарной безопасности химического
производства с наличием аммиака 42
3 Анализ и выбор существующих технических решений в области системы
управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот» 53
3.1 Многофункциональная система контроля и сигнализации состояния охраняемого объекта 53
3.2 Универсальное устройство для тушения пожара и
пожаровзрывопредотвращения 56
3.3 Программа для рационального распределения ресурсов в многоагентной
системе управления пожарной безопасности на производственных объектах химической отрасли 59
3.4 Оценка достоверности полученных результатов, обоснование
необходимости проведения дополнительных исследований 64
Заключение 71
Список используемых источников 74
В России химическая промышленность является сырьевой базой и мощным производственным индустриальным комплексом для многих отраслей промышленности. Это такие крупные отрасли, как авиа и ракетостроение, тяжелое машиностроение, сельское хозяйство, косметология и фармацевтика, строительство, медицина. Химическая промышленность обеспечивает производство таких материалов и веществ, как полимеры, удобрения, лакокрасочные изделия, синтетические материалы.
Поскольку в России наблюдает рост химической промышленности, должное внимание необходимо уделяться безопасности данных производственных мощностей. Это безопасное проведение технологического процесса, обеспечение требований охраны труда работниками предприятий и безопасное функционирование в условиях города. Химические предприятия, являются, как правило, потенциально опасными объектами, поскольку риск возникновения ЧС, пожара/взрыва или аварийной ситуации выше нормы. Кроме того, повышается опасность и негативных последствий аварийных ситуаций на химическом предприятии. Зачастую, это пожар/взрыв вследствие выхода паровоздушной смеси. А это также влечет за собой вредные выбросы отравляющих веществ в атмосферу, превышение ПДК, опасность заражения прилегающей территории и прочие негативные последствия.
Актуальность и научная значимость настоящего исследования заключается, прежде всего, в необходимости доработки комплекса методов, применяемых в сфере системы управления пожарной безопасностью химических производств на примере цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Объект исследования: цех по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Предмет исследования: система управления пожарной безопасностью.
Цель исследования: разработка системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Гипотеза исследования состоит в том, что, если:
- проанализировать действующие нормы ПБ, методы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот»;
- осуществить патентный поиск технических средств, устройств и по управлению ПБ на химическом предприятии, то можно предложить усовершенствованные системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Информационно-теоретический обзор нормативно-справочной документации по управлению системой ПБ на предприятиях химической промышленности.
2. Анализ информации об объекте, уточнение данных по количеству обращающихся в производстве АХОВ и оперативно-тактический характеристике объекта.
3. Прогнозирование развития пожара путем расчетов по количеству сил и средств условного пожара, разработке схем расстановки сил и средств по тушению пожара.
4. Подведение итогов анализа системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Теоретико-методологическую основу исследования составили: нормативно-правовая документация относительно требований пожарной безопасности к объектам химической промышленности, учебные пособия по тактике тушения пожара и основам газодымозащитной службы, данные об объекте, методические рекомендации по обращению и тушению объектов химической промышленности, анализ деятельности предприятия ПАО «Тольяттиазот».
Базовыми для настоящего исследования явились также: исходные данные об объекте (техническая. Проектная документация, данные об ПОО, ХОО г. о. Тольятти), боевой устав подразделений пожарной охраны, Расписание выезда подразделений Тольяттинского местного пожарно-спасательного гарнизона для тушения пожаров и проведения аварийно - спасательных на территории г. о. Тольятти, тактические методы подразделений пожарной охраны.
Методы исследования: теоретический, эмпирический, расчетный, библиографический.
Опытно-экспериментальная база исследования проводилась на базе Института инженерной и экологической безопасности Тольяттинского Государственного Университета.
Научная новизна исследования заключается в:
— выявлении и конкретизации особенностей технологического процесса химических предприятий с наличием аммиака, общие требования к обеспечению технологических процессов химической промышленности, общие положения норм пожарной безопасности относительно деятельности химических производств;
— выявлении особенностей управления пожарной безопасностью на химических предприятия
— предложены некоторые технические устройства для оптимального и рационального решения по управлению системой ПБ в цехе по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Теоретическая значимость исследования заключается в:
— данных узкоспециализированных особенностей системы обеспечения ПБ на объектах химической промышленности, особенно с наличием аммиака;
— сформулированных алгоритмах действия персонала объекта на случай пожара, рекомендациях должностным лицам на пожаре;
— описании способов организации системы ПБ применимо к объектам химии;
— выявлении и анализе информации (характерные черты) на основе статистических данных о пожарах на ХОО, сравнении случаев из практики.
Практическая значимость исследования в рекомендации к применению сформулированных методах управления системой ПБ, а также внедрению приведенных технических устройств, которые способны повысить тактические возможности пожарных подразделений.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались:
— действующими нормативно-правовыми актами РФ актуальной редакции на 20.05.2020 г;
— системной проработкой проблемы обеспечения пожарной безопасности зданий ХОО на всех этапах, начиная от профилактики до тактики тушения крупного пожара;
— методическими рекомендациями и рекомендательными документами МЧС России, компетенция которых затрагивает здания объектов нефтехимии, резервуарных парков;
— глубиной исследования основных концепций ныне действующих тактических методов и приемов ликвидации ЧС и пожаров.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в написании научных статей, опубликованных в научном журнале.
На защиту выносятся:
— результаты анализа особенностей способов организации системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот»;
— итоги информационного обзора по различным техническим решениям в организации системы управления пожарной безопасностью химических предприятий;
— предлагаемые усовершенствованные технические решения непосредственно для системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, содержит 14 рисунков, 2 таблицы, список использованной литературы (40 источников). Основной текст работы изложен на 90 страницах.
Поскольку в России наблюдает рост химической промышленности, должное внимание необходимо уделяться безопасности данных производственных мощностей. Это безопасное проведение технологического процесса, обеспечение требований охраны труда работниками предприятий и безопасное функционирование в условиях города. Химические предприятия, являются, как правило, потенциально опасными объектами, поскольку риск возникновения ЧС, пожара/взрыва или аварийной ситуации выше нормы. Кроме того, повышается опасность и негативных последствий аварийных ситуаций на химическом предприятии. Зачастую, это пожар/взрыв вследствие выхода паровоздушной смеси. А это также влечет за собой вредные выбросы отравляющих веществ в атмосферу, превышение ПДК, опасность заражения прилегающей территории и прочие негативные последствия.
Актуальность и научная значимость настоящего исследования заключается, прежде всего, в необходимости доработки комплекса методов, применяемых в сфере системы управления пожарной безопасностью химических производств на примере цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Объект исследования: цех по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Предмет исследования: система управления пожарной безопасностью.
Цель исследования: разработка системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Гипотеза исследования состоит в том, что, если:
- проанализировать действующие нормы ПБ, методы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот»;
- осуществить патентный поиск технических средств, устройств и по управлению ПБ на химическом предприятии, то можно предложить усовершенствованные системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Информационно-теоретический обзор нормативно-справочной документации по управлению системой ПБ на предприятиях химической промышленности.
2. Анализ информации об объекте, уточнение данных по количеству обращающихся в производстве АХОВ и оперативно-тактический характеристике объекта.
3. Прогнозирование развития пожара путем расчетов по количеству сил и средств условного пожара, разработке схем расстановки сил и средств по тушению пожара.
4. Подведение итогов анализа системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Теоретико-методологическую основу исследования составили: нормативно-правовая документация относительно требований пожарной безопасности к объектам химической промышленности, учебные пособия по тактике тушения пожара и основам газодымозащитной службы, данные об объекте, методические рекомендации по обращению и тушению объектов химической промышленности, анализ деятельности предприятия ПАО «Тольяттиазот».
Базовыми для настоящего исследования явились также: исходные данные об объекте (техническая. Проектная документация, данные об ПОО, ХОО г. о. Тольятти), боевой устав подразделений пожарной охраны, Расписание выезда подразделений Тольяттинского местного пожарно-спасательного гарнизона для тушения пожаров и проведения аварийно - спасательных на территории г. о. Тольятти, тактические методы подразделений пожарной охраны.
Методы исследования: теоретический, эмпирический, расчетный, библиографический.
Опытно-экспериментальная база исследования проводилась на базе Института инженерной и экологической безопасности Тольяттинского Государственного Университета.
Научная новизна исследования заключается в:
— выявлении и конкретизации особенностей технологического процесса химических предприятий с наличием аммиака, общие требования к обеспечению технологических процессов химической промышленности, общие положения норм пожарной безопасности относительно деятельности химических производств;
— выявлении особенностей управления пожарной безопасностью на химических предприятия
— предложены некоторые технические устройства для оптимального и рационального решения по управлению системой ПБ в цехе по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Теоретическая значимость исследования заключается в:
— данных узкоспециализированных особенностей системы обеспечения ПБ на объектах химической промышленности, особенно с наличием аммиака;
— сформулированных алгоритмах действия персонала объекта на случай пожара, рекомендациях должностным лицам на пожаре;
— описании способов организации системы ПБ применимо к объектам химии;
— выявлении и анализе информации (характерные черты) на основе статистических данных о пожарах на ХОО, сравнении случаев из практики.
Практическая значимость исследования в рекомендации к применению сформулированных методах управления системой ПБ, а также внедрению приведенных технических устройств, которые способны повысить тактические возможности пожарных подразделений.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались:
— действующими нормативно-правовыми актами РФ актуальной редакции на 20.05.2020 г;
— системной проработкой проблемы обеспечения пожарной безопасности зданий ХОО на всех этапах, начиная от профилактики до тактики тушения крупного пожара;
— методическими рекомендациями и рекомендательными документами МЧС России, компетенция которых затрагивает здания объектов нефтехимии, резервуарных парков;
— глубиной исследования основных концепций ныне действующих тактических методов и приемов ликвидации ЧС и пожаров.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в написании научных статей, опубликованных в научном журнале.
На защиту выносятся:
— результаты анализа особенностей способов организации системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот»;
— итоги информационного обзора по различным техническим решениям в организации системы управления пожарной безопасностью химических предприятий;
— предлагаемые усовершенствованные технические решения непосредственно для системы управления пожарной безопасностью цеха по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот».
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, содержит 14 рисунков, 2 таблицы, список использованной литературы (40 источников). Основной текст работы изложен на 90 страницах.
Технологические процессы (производственные процессы, при осуществлении которых изменяют химический состав перерабатываемого продукта с целью получения вещества с другими свойствами, процессы хранения и слива-налива химически опасных веществ) следует разрабатывать на основании исходных данных на разработку документации ХОПО с учетом количества химически опасных веществ, а также анализа опасностей, возникающих при ведении процесса, условий возникновения и развития возможных аварийных ситуаций. Поэтому основным направлением по обеспечению пожарной безопасности является предотвращение пожаров на объектах химической промышленности, осуществление профилактических мероприятий ПБ. Необходимость соблюдения правил ПБ очень велика, поскольку при осуществлении технологического процесса предприятия на производстве обращаются ЛВЖ и ГЖ. Взрыв и пожары на химическом предприятии способны привести к ущербу жизни и здоровья людей и животных. Прежде всего, это работники предприятия, а также личный состав подразделений служб жизнеобеспечения, участвующий в ликвидации происходящих аварий/ЧС.
Анализ причин пожаров показывает, что основными являются:
— нарушение устройства и эксплуатации оборудования агрегатов и установок, участвующих в технологическом процессе химического производства;
— ненадлежащее состояние технических устройств, зданий и сооружений химических объектов;
— несовершенство технологий или конструктивные недостатки.
Статистические данные аварий показывают, что вероятность возникновения техногенной ЧС на ХОО ничтожно мала (1%), но опасность данного факта заключается в характере и масштабе последствий. Особенность аварий на ХОО - выход паровоздушной смеси АХОВ наносит губительный и молниеносный эффект на все элементы биосферного пространства.
Рассмотрение статистических данных обусловлено необходимостью поиска информации для комплексной оценки обеспечения безопасности, а также для получения достоверных результатов исследования.
Основные причины техногенных аварий (на химических предприятиях):
разгерметизация технологического оборудования;
нарушение правил охраны труда, техники безопасности и правильной эксплуатации технологического оборудования (человеческий фактор в ходе непосредственно самого технологического процесса);
слабый производственный контроль действующих предприятий (впоследствии руководитель объекта получает достоверную информацию о состоянии промышленной безопасности от сотрудников Ростехнадзора во время проверок).
Оценка эффективности МАС заключается в обеспечении процесса планирования распределения ресурсов для обеспечения ПБ химических предприятий. Это достигается рекомендациями практического характера по принятию решения о применении МАС, сравнении с другими подходами к решению задач вы области ПБ. Методическая база рассматриваемой системы основана на сравнении вариантов принятия решения управленческой задачи. Данная задача рассматривается с точки зрения изменения компонентов в анализируемой системе. Для того, чтобы выполнить сравнение, необходимо определить количественный коэффициент или показатель об однозначном применении МАС. Оценка по показателю эффективности может быть получена различными способами, как посредством анкетирования - так называемое «мнение эксперта», так методом анализа опыта принятия решения или методами математического моделирования. Первые два метода на практике осуществить непросто, эффективность применения низкая, поскольку «мнение эксперта» не даст точную оценку в условиях решаемой проблемы. Имеется в виду, что данный метода анализа связан несколько с понятием субъективного мнения. Также и метод опыта принятия решения, который может решить половину проблемы, но поскольку система изменяется по своим параметрам внутри среды, корреляция показателя эффективности будет увеличена. Система пожарной безопасности, как и вся система безопасности, постоянно изменяется по нормативной части, так и на практическом уровне. Следовательно, выявлен подходящий метод оценки эффективности и достоверности полученных результатов - математическое моделирование. Оно заключается в применении численных исследований в рамках опытно-теоретического метода. В рассматриваемой работе приведен опытно-теоретический метод, который основан на численном моделировании по вероятности ошибочного принятия решения для планирования ресурсов. Реализация метода начата с определения цели, разработки схемы исследования эффективности, далее гипотеза по распределению вероятности ошибочного мнения, далее разработка вероятностной модели параметра эффективности. И, наконец, формирование показателя эффективности и алгоритма по решению оценки эффективности и достоверности.
Анализ причин пожаров показывает, что основными являются:
— нарушение устройства и эксплуатации оборудования агрегатов и установок, участвующих в технологическом процессе химического производства;
— ненадлежащее состояние технических устройств, зданий и сооружений химических объектов;
— несовершенство технологий или конструктивные недостатки.
Статистические данные аварий показывают, что вероятность возникновения техногенной ЧС на ХОО ничтожно мала (1%), но опасность данного факта заключается в характере и масштабе последствий. Особенность аварий на ХОО - выход паровоздушной смеси АХОВ наносит губительный и молниеносный эффект на все элементы биосферного пространства.
Рассмотрение статистических данных обусловлено необходимостью поиска информации для комплексной оценки обеспечения безопасности, а также для получения достоверных результатов исследования.
Основные причины техногенных аварий (на химических предприятиях):
разгерметизация технологического оборудования;
нарушение правил охраны труда, техники безопасности и правильной эксплуатации технологического оборудования (человеческий фактор в ходе непосредственно самого технологического процесса);
слабый производственный контроль действующих предприятий (впоследствии руководитель объекта получает достоверную информацию о состоянии промышленной безопасности от сотрудников Ростехнадзора во время проверок).
Оценка эффективности МАС заключается в обеспечении процесса планирования распределения ресурсов для обеспечения ПБ химических предприятий. Это достигается рекомендациями практического характера по принятию решения о применении МАС, сравнении с другими подходами к решению задач вы области ПБ. Методическая база рассматриваемой системы основана на сравнении вариантов принятия решения управленческой задачи. Данная задача рассматривается с точки зрения изменения компонентов в анализируемой системе. Для того, чтобы выполнить сравнение, необходимо определить количественный коэффициент или показатель об однозначном применении МАС. Оценка по показателю эффективности может быть получена различными способами, как посредством анкетирования - так называемое «мнение эксперта», так методом анализа опыта принятия решения или методами математического моделирования. Первые два метода на практике осуществить непросто, эффективность применения низкая, поскольку «мнение эксперта» не даст точную оценку в условиях решаемой проблемы. Имеется в виду, что данный метода анализа связан несколько с понятием субъективного мнения. Также и метод опыта принятия решения, который может решить половину проблемы, но поскольку система изменяется по своим параметрам внутри среды, корреляция показателя эффективности будет увеличена. Система пожарной безопасности, как и вся система безопасности, постоянно изменяется по нормативной части, так и на практическом уровне. Следовательно, выявлен подходящий метод оценки эффективности и достоверности полученных результатов - математическое моделирование. Оно заключается в применении численных исследований в рамках опытно-теоретического метода. В рассматриваемой работе приведен опытно-теоретический метод, который основан на численном моделировании по вероятности ошибочного принятия решения для планирования ресурсов. Реализация метода начата с определения цели, разработки схемы исследования эффективности, далее гипотеза по распределению вероятности ошибочного мнения, далее разработка вероятностной модели параметра эффективности. И, наконец, формирование показателя эффективности и алгоритма по решению оценки эффективности и достоверности.