Введение 15
1 Обзор литературы 19
1.1 Краткая история робототехники, применяемой для тушения пожаров и
ликвидации ЧС в России 19
1.1.1 Хронология событий в г. Саров 21
1.1.2 Новые робототехнические средства 27
1.1.3 Вывод по разделу 31
1.2 Статистика пожаров и ликвидации ЧС на радиационно опасных объектах в
Российской Федерации и СССР 32
1.2.1 Краткая информация самых крупных аварий и катастроф в
Российской Федерации 33
1.2.2 Вывод по разделу 39
1.3 Статистика пожаров и ликвидации ЧС на радиационноопасных объектах в
России с применением робототехники 40
1.3.1 Применение РТС при ликвидации последствий аварии на
Чернобыльской АЭС 40
1.3.2 Применение РТС при ликвидации радиационной аварии в г. Саров 43
1.3.3 Применение РТС при ликвидации радиационного источника в
Чеченской республике 45
1.3.4 Вывод по разделу 46
1.4 Статистика пожаров и ликвидации ЧС на радиационно опасных объектах АО
«СХК» ЗАТО Северск 47
1.4.1 Авария на СХК 6 апреля 1993 года 50
1.4.2 Вывод по разделу 54
2 Объект и методы исследования 55
2.1 АО «СХК» ЗАТО Северск как представитель радиационно-опасного объекта 55
2.2 Силы и средства гарнизона пожарной охраны ЗАТО Северск, привлекаемые
для тушения пожаров на АО « СХК» 57
2.2.1 Пожарные автомобили гарнизона пожарной охраны ЗАТО Северск
привлекаемые для тушения пожаров и ликвидации ЧС на объектах
АО «СХК»
58
2.2.2 Средства индивидуальной защиты личного состава гарнизона
пожарной охраны ЗАТО Северск при тушении пожаров и ликвидации
ЧС на объектах АО «СХК»
64
2.3 Охрана труда и меры безопасности в ходе тушения пожаров и ликвидации
ЧС на объектах АО «СХК» при наличии РВ 64
2.3.1 Радиационная безопасность при тушении пожаров на объектах АО
«СХК» 66
2.4 Оперативно-тактическая характеристика завода «А» 68
2.4.1 Назначение, общая характеристика технологического процесса и
готовой продукции 68
2.4.2 Пожароопасность веществ и материалов, применяемых в
технологическом процессе 6813
2.4.3 Въезд и выезд на территорию 69
2.4.4 Наличие и характер средств связи 69
2.4.5 Характеристика противопожарного водоснабжения 69
3 Расчет сил и средств для тушения пожара в помещении с наличием
радиоактивных веществ на заводе «А» 71
3.1 Оперативно – тактическая характеристика здания № 1 71
3.1.1 Внешние размеры 71
3.1.2 Строительная часть 71
3.1.3 Инженерные коммуникации 71
3.1.4 Основные помещения представляющие пожарную опасность по
применяемым в технологическом процессе веществам и материалам 72
3.1.5 Наличие автоматических средств обнаружения и извещения о пожаре 72
3.1.6 Наличие стационарных установок пожаротушения 72
3.1.7 Противопожарное водоснабжение здания 73
3.2 Оперативно – тактическая характеристика помещения № «Б» 74
3.2.1 Размещение в здании № 1 74
3.2.2 Назначение 74
3.2.3 Внутренняя планировка и размещение производственного
оборудования 74
3.2.4 Строительная часть 74
3.2.5 Оборудование, вещества и материалы, представляющие пожарную
опасность 74
3.2.6 Возможность аварийной ситуации 75
3.3 Действия обслуживающего персонала и администрации завода при
ликвидации пожара, аварии или взрыва 75
3.3.1 Наличие, состояние и возможность использования местных средств
извещения 76
3.3.2 Наличие и характеристика местных средств тушения, состояние и
порядок приведения в действие 76
3.4 Противопожарное водоснабжение 77
3.5 Тактический замысел 78
3.6 Расчет сил и средств на тушение пожара в помещении «Б» (газоочистка)
здания 1 78
3.6.1 Вывод по разделу 82
3.7 Сосредоточение сил и средств на здание 1 82
3.7.1 Вывод по разделу 83
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 85
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 85
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 85
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений 86
4.1.3 Технология QuaD 87
4.1.4 SWOT-анализ 89
4.2 Определение возможных альтернатив проведения научных исследований 92
4.3 Планирование научно-исследовательских работ 9314
4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования 93
4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ 94
4.3.3 Разработка графика проведения научного исследования 95
4.3.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 99
4.3.4.1 Расчет материальных затрат НТИ 99
4.3.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ 100
4.3.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы 100
4.3.4.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые
отчисления)
103
4.3.4.5 Расчет затрат на научные и производственные командировки 104
4.3.4.6 Накладные расходы 104
4.3.4.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта 104
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 105
5 Социальная ответственность 108
5.1 Производственная безопасность 108
5.1.1 Вредные факторы 109
5.1.1.1 Физические 109
5.1.1.2 Химические 110
5.1.1.3 Психофизиологические 112
5.1.2 Опасные факторы 112
5.1.2.1 Физические 112
5.1.2.2 Химические 114
5.2 Экологическая безопасность 117
5.3 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 120
Заключение 121
Список литературы 123
Приложение А План – схема растановки сил и средств при тушении пожара без
применения РТС в здании №1 завода «А» 127
Приложение Б План – схема растановки сил и средств при тушении пожара с
применением РТС в здании №1 завода «А» 128
Приложение В План – схема растановки сил и средств при тушении пожара с
применением РТС в помещениях здания №1 завода «А» 129
Объектом исследования является завод «А» акционерного общества
«Сибирский химический комбинат».
Цель работы – расчетно-практическое обоснование мероприятий по
совершенствованию тактико-технических приемов обеспечения пожарной
безопасности на радиационно опасных при помощи робототехнических
средств.
Задачи исследования:
1. Провести анализ применения пожарных робототехнических
средств при тушении пожаров с наличием радиоактивности.
2. Обосновать необходимость внедрения пожарных
робототехнических средств на ядерном объекте.
3. Провести расчет сил и средств для тушения пожара в помещении с
наличием радиоактивных веществ (РВ).
4. Обосновать социальную ответственность и экономическую
целесообразность принятых проектных решений.
В результате работы были произведены расчеты сил и средств при
тушении пожара в помещении «Б» (газоочистка) находящегося в здании № 1
завода «А» ЗАТО Северска. Проведен анализ объекта. При проведении
анализов возможных аварий на радиационно опасном обьекте (РОО), было
доказано эффективное применение робототехнических средств. Предложена
разработка карточек и планов пожаротушения с применением РТС.
Область применения: пожарная безопасность.
Экономическая эффективность/значимость работы высокая.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время практически в любой отрасли хозяйства и науки
используются радиоактивные вещества и источники ионизирующих
излучений. Особенно высокими темпами развивается ядерная энергетика.
Атомная наука и техника таит в себе огромные возможности, но вместе с тем и
большую опасность для людей и окружающей среды, о чем свидетельствуют
аварии на атомных производствах в США, Англии, Франции, Японии и
России. Атомные технологии нашли свое применение в транспортной,
оборонной промышленности, энергетике и других отраслях. Ядерные
материалы (радиоактивные вещества) транспортируются, хранятся,
перерабатываются, все эти операции соответственно производятся на
радиационных опасных объектах [1].
Радиационный опасный объект – объект, на котором хранят,
перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества
при аварии, на котором или его разрушении может произойти облучение
ионизирующим излучением или радиоактивное загрязнение людей,
сельскохозяйственных животных и растений, объектов народного хозяйства, а
также окружающей природной среды [2].
К радиационно-опасным объектам относятся:
научные;
народно-хозяйственные (промышленные или оборонные
объекты);
железная дорога;
трубопроводный транспорт [2].
Крайне опасным последствием аварии на радиационно-опасном
объекте является выход радиоактивных продуктов или ионизирующего
излучения в окружающую среду в размерах выше допустимых норм, что
может привести к массовому облучению людей, животных и растений.
К типовым радиационно-опасным объектам относятся:16
– атомные станции;
– предприятия по переработке отработанного ядерного топлива и
захоронению радиоактивных отходов;
– предприятия по изготовлению ядерного топлива;
– научно-исследовательские и проектные организации, имеющие
ядерные установки и стенды;
– транспортные ядерные энергетические установки;
– военные объекты [2].
Потенциальная опасность радиационно опасных объектов определяется
количеством радиоактивных веществ, которое может поступить в
окружающую среду в результате аварии на радиационно опасных объектах, а
это в свою очередь зависит от мощности ядерной установки (радиоактивных
материалов и веществ) [3].
Исходя из прогноза центра стратегических исследований гражданской
защиты, в последние десятилетия в Российской Федерации в результате
крупных радиационных аварий, деятельности ядерных полигонов, нарушений
нормативных актов при использовании и захоронении радиоактивных веществ
сложилась неблагоприятная обстановка. Зонами экологического бедствия
названы особо загрязненные в результате Чернобыльской катастрофы и
производственной деятельности НПО «Маяк» регионы Европейской части
России и Южного Урала [3].
Ввод в действие и модернизация производственных мощностей,
повышение уровня применяемой техники и технологий привели к быстрому
росту энерговооруженности и потребления энергии в различных областях
промышленности. Совершенствование современного производства немыслимо
без кардинального улучшения структуры топливно-энергетического баланса в
направлении интенсивного развития атомной энергетики. Применение в них
большого количества сгораемых веществ и материалов, а также наличие
высоких температур и повышенных давлений в технологическом режиме
обуславливает высокую степень пожароопасности радиационно опасных17
объектов. Проблема безопасности радиационно опасных объектов стала
особенно острой после ряда крупных пожаров и аварий, происшедших как за
рубежом, так и в нашей стране. Радиоактивность не меняет характеристик
металлов, вступающих в реакцию горения, но утечка радиации может
подвергать опасности жизнь персонала, влиять на использование техники,
создать угрозу для безопасности населения. Пожар на объекте ядерной
энергетики может обернуться катастрофой для человека и окружающей среды
при сравнительно небольшом ущербе от самого пожара. Любой пожар
вызывает проблемы, и верно сказано, что нет двух одинаковых пожаров. На
радиационно опасных объектах пожары имеют свои особенности. Здесь
необходимо тщательно изучить их особенности и иметь хорошо отлаженную
систему организации пожаротушения. Причины возникновения пожаров на
радиационно опасных объектах практически те же самые, что и на других
крупных энергетических предприятиях. Однако характерной особенностью
при этом является то, что пожар на радиационно-опасном объекте, если он
быстро и умело, не ликвидирован, может привести к чрезвычайно
катастрофическим последствиям. По расчетам специалистов разрушение,
например, одной АЭС мощностью в млн. киловатт-часов было бы сопоставимо
с радиоактивным заражением при взрыве ядерной бомбы в одну мегатонну [3].
Очень немногие из пожаров на радиационно опасных объектах могут
повлиять на безопасность лиц, не находящихся в помещениях, в которых
возник пожар, а именно на личный состав подразделений пожарной охраны,
осуществляющий их тушение. В то же время пожар на радиационно-опасном
объекте, приводящий к выбросу радиоактивных частиц или газов в атмосферу,
может повлиять на большое число людей, находящихся вблизи него [1].
В процессе выполнения дипломного проекта по разработке новых
способов и приемов тушения пожаров на заводе «А» ЗАТО Северск можно
сделать следующие выводы:
1. Актуальность и статистика тушения пожаров и ликвидации ЧС на РОО
России и непосредственно на заводе «А» ЗАТО Северск показывают, что РОО
периодически являются источником радиоактивного излучения (загрязнения,
заражения) особенно в условиях возникновения аварийных ситуаций. Все это
обусловлено необходимостью обеспечения безопасности личного состава при
тушении пожара и ликвидации аварий в зонах с высокими уровнями
радиоактивного заражения в качестве применения РТС, в том числе на
объектах АО «СХК» ЗАТО Северск.
2. Проведенный анализ применения пожарных робототехнических средств
при тушении пожаров с наличием радиоактивности показал, что применение
робототехнических средств (комплексов) было единственно возможным
эффективным средством при проведении действий по ликвидации ЧС с
наличием РВ.
3. Обосновано необходимость внедрения пожарных робототехнических
средств на ядерном объекте.
4. Проведенный расчет сил и средств для тушения пожара в помещении с
наличием радиоактивных веществ показал, что применение РТС, имеющихся
на вооружении Специального управления №8 МЧС России в соответствии с их
назначением, позволит в условиях радиоактивного излучения (загрязнения,
заражения) произвести тушение пожара силами и средствами по 2-му номеру
(рангу) пожара и существенно снизить в последующем негативные
последствия.
5. Проведено прогнозирование и оценка возможной обстановки тушения
пожара в помещении с наличием РВ на заводе «А» с применением РТС,
имеющихся на вооружении Специального управления ФПС №8 МЧС России,123
которое показало, что уровни воздействия поражающих факторов радиации на
человека требуют:
- предложений по совершенствованию конструкций имеющихся РТС
для применения их в тушении пожара и ликвидации ЧС на РОО;
- рекомендаций по технологии и тактики применения РТС для тушения
пожара, ликвидации ЧС и их последствий на объектах АО «СХК».
6. Проведенный анализ социальной ответственности и экономической
целесообразности принятых проектных решений показал, что использование
РТС при тушении пожаров на РОО имеет высокую оцеку эффективности.
Вестник Восточно-Сибирского института МВД России: Новые
приемы и способы тушения пожаров на радиационно опасных объектах / И.И.
Ядройцев, О.И. Власюк. – М., 2011. – 6 с.
2. ГОСТ Р22.0.05 – 94: Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения. – М.: ВНИИ
ГОЧС, 1994. – 17 с.
3. Библиотека лекционного материала [электронный ресурс] / Центр
информ. технологий; ред. Горев О. В. – М., 2013. URL:
http://lektsiopedia.org/lek-14251.html, свободный – Загл. с экрана. – Яз. рус.,
англ.
4. Мир и безопасность № 3: Мобильные роботы как средство
дистанционной борьбы с пожарами / В. Корсунский. – М., 2007. – 31 с.
5. Специальная Техника: Технология применения управляемых
мобильных комплексов / А.Ф. Батанов, С.Н. Грицынин, С.В. Муркин. – М.,
1998-2016.
6. Межведомственная информационная система по вопросам
обеспечения радиационной безопасности населения и проблемам преодолений
последствий радиационных аварий [электронный ресурс] / Федеральная
целевая программа. – М., 2013. URL:
http://rb.mchs.gov.ru/mchs/radiation_accidents, свободный – Загл. с экрана. – Яз.
рус., англ.
7. ФГБУ ВНИИПО МЧС России [электронный ресурс] / НИЦ Р. –
М., 2001. URL: http://www.vniipo.ru/departments/nicntr.htm, свободный – Загл. с
экрана. – Яз. рус., англ.
8. Мобильная установка пожаротушения LUF 60 [электронный
ресурс] / Государственный официальный сайт МЧС России.– М., 2016. URL:
http://www.mchs.gov.ru/document/219120, свободный – Загл. с экрана. – Яз.
рус., англ.125
9. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков
чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации и федеральных округах /
С.К. Шойгу, Н.Н. Комедчиков. – М., 2010. – 696 с.
10. Производственное объединение «Маяк» (Челябинск-65). История
объединения. Основные производства. Хранение радиоактивных отходов и
отработавшего ядерного топлива / В. М. Кузнецов, А. Г. Назаров. – М.: КлючC, 2006. – 470 c.
11. Чернобыльская катастрофа (1986 г.): Катастрофы конца XX века /
Под общ. ред. д-ра техн. наук В. А. Владимирова. Министерство Российской
Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и
ликвидации последствий стихийных бедствий. – М.: УРСС, 1998. – 400 с.
12. Чрезвычайные ситуации в современном мире и проблемы
безопасности жизнедеятельности / В.И. Биненко, Г.Н. Храмов, В.В. Яковлев. –
Санкт-Петербург: 2004. – 400 с.
13. Экологическая оценка территории ЗАТО "Северск" и 30-
километровой зоны СХК: Сборник. – Томск: 2001. – 96 с.
14. Радиоактивное загрязнение местности в результате аварии на
радиохимическом заводе Томске-7: Метеорология и гидрология. /
Ю.А. Израэль, Е.М. Артемов, В.Г. Пахомов. – Томск: 1993. – 13 с.
15. Крупные радиационные аварии: последствия и защитные меры /
Р.М. Алексахина, Л.А. Булдакова, В.А. Губанова. – М.: 2001. – 751 с.
16. ФГКУ СУ ФПС № 8 МЧС России [электронный ресурс] /
Официальный сайт ГУ МЧС России по Томской области. – Томск, 2016. URL:
http://70.mchs.gov.ru/resources/FGKU_Specialnoe_upravlenie_FPS_8_MCHS_Ro,
свободный – Загл. с экрана. – Яз. рус., англ.
17. Приказ Минтруда России от 23.12.2014 №1100н "Об утверждении
Правил по охране труда в подразделениях федеральной противопожарной
службы Государственной противопожарной службы" – М.: 2014. – 65 с.