НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНІЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

Бендюг Владислав Іванович

УДК 502.3+504.064

Система оцінки техногенної безпеки промислових підприємств: методологія
та алгоритм розрахунку

21.06.01 – Екологічна безпека

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі кібернетики хіміко-технологічних процесів
Національного технічного університету України “Київський політехнічний
інститут” Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Статюха Геннадій Олексійович,

Національний технічний університет України “Київський політехнічний
інститут” Міністерства освіти і науки України, м. Київ, завідувач
кафедри кібернетики хіміко-технологічних процесів

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Пирський Олексій Антонович,

Національний технічний університет України “Київський політехнічний
інститут” Міністерства освіти і науки України, м. Київ, професор кафедри
інженерної екології

доктор технічних наук, професор

Трофимчук Олександр Миколайович,

Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору
Національної академії наук України, м. Київ, заступник директора з
наукової роботи

Провідна установа: Національний університет “Львівська політехніка”
Міністерства освіти і науки України, м. Львів, кафедра екології та
охорони навколишнього середовища

Захист дисертації відбудеться “12” січня 2006 р. о 14 годині 30 хвилин
на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.05 в Національному
технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” за
адресою 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37, корпус 21, аудиторія 209

З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці ім. Г.
Денисенка Національного технічного університету України “Київський
політехнічний інститут” за адресою: 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37.

Автореферат розісланий “5” грудня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 26.002.05

к.т.н., професор В. Я. Круглицька Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Забезпечення екологічно та техногенно безпечних умов
життєдіяльності кожної особи і суспільства є одним із пріоритетних
національних інтересів України. Щорічно в нашій країні виникає близько
500 техногенних надзвичайних ситуацій та 300 – спричинених природними
факторами. Ці надзвичайні ситуації забирають життя багатьох людей,
завдають збитків державі в середньому до 800 млн. грн. щорічно. Сукупні
розміри прямих і опосередкованих втрат від вражаючих факторів НС
техногенного і природного характеру з кожним роком зростають на 10-30%.

Наявність в Україні розвиненої промисловості, надвисока її концентрація
в окремих регіонах, існування великих промислових комплексів, на яких
зосереджено потенційно небезпечні об’єкти різної категорії та
потужності, обумовлює велику вірогідність виникнення надзвичайних
ситуацій техногенного походження, які загрожують людині, економіці та
природному середовищу.

На території України функціонує понад 1,7 тис. промислових об’єктів, на
яких зберігається або використовується більше 300 тис. т небезпечних
хімічних речовин. У зонах можливого хімічного зараження від цих об’єктів
знаходяться понад 250 адміністративно-територіальних одиниць, в яких
мешкає близько 20 млн. чоловік. В Україні діє понад 1,5 тис. вибухо- і
пожежонебезпечних виробництв, на яких зосереджено понад 13,6 млн. т
твердих та рідких небезпечних речовин. Переважна більшість вибухо- і
пожежонебезпечних об’єктів розташована в центральних, східних та
південних областях країни.

Зростання ризику виникнення надзвичайних ситуацій в Україні має
додаткові підстави через економічну скруту: збільшується частка
застарілих технологій і зношення обладнання, скорочується фінансування
заходів із модернізації виробничих фондів і на ремонтно-профілактичні
роботи, знижується рівень виконавчої і технологічної дисципліни та ін.
Відповідно зростають непродуктивні витрати матеріальних і фінансових
ресурсів на локалізацію та ліквідацію надзвичайних ситуацій техногенного
характеру. Заходи щодо запобігання і реагуванню на техногенні
надзвичайні ситуації в Україні недостатньо ефективні.

У зв’язку з цим виникає потреба оцінки реальних існуючих загроз та
виявлення особливо небезпечних об’єктів з числа потенційно небезпечних
для можливості прийняття попереджувальних заходів та заходів по зниженню
рівня ризику особливо небезпечних промислових об’єктів.

На даний час в Україні не існує загально прийнятої методики оцінки
техногенної безпеки промислових підприємств. Серед існуючих підходів
немає єдиного, який би всебічно охопив всі аспекти техногенної безпеки
підприємства. Різні методології дають змогу оцінити певні сторони
проблеми. Дана робота є актуальною тому, що вона присвячена питанням
техногенної безпеки промислових підприємств, а саме пропонує підхід за
допомогою якого можливо оцінити ступінь техногенної небезпеки
промислових об’єктів та провести їх порівняльний аналіз.

Зв’язок роботи з науковими програмами. Дисертаційна робота виконувалась
в рамках науково-дослідної роботи на тему “Розробка та обґрунтування
індексних показників небезпечності потенційно екологічно – і технічно
небезпечних об’єктів, в обігу яких знаходяться шкідливі речовини”
(договір №36/5с, 2004), яка виконувалась згідно державного замовлення на
науково-технічні праці.

Мета і завдання дослідження. Для можливості оцінки потенційної небезпеки
промислових об’єктів необхідно створити методологію, яка б дала змогу
визначати рівень безпеки таких об’єктів. В зв’язку з цим метою даної
роботи було створення методології оцінки безпечності промислових
підприємств, яка б дозволила врахувати найбільш важливі загрози з боку
небезпечного об’єкту та різноманітні фактори, що впливають на його
небезпечність по відношенню до навколишнього природного середовища та
здоров’я людини. У відповідності до поставленої мети у роботі
вирішувались наступні задачі:

дослідження техногенної ситуації в Україні та виявлення найбільш
значущих небезпек з боку промислових об’єктів;

вивчення існуючих на даний момент підходів та методик, спрямованих на
визначення ступеню техногенного ризику промислових об’єктів;

створення методології для оцінки безпечності промислових підприємств з
використанням найбільш перспективних існуючих підходів;

розробка узагальнюючого критерію оцінки техногенної безпеки промислових
потенційно небезпечних об’єктів з можливістю його розширення за рахунок
інших показників безпечності;

збір і систематизація даних про небезпечні речовини та
кліматично-географічні умови регіонів України;

створення програмно-обчислювального комплексу на базі розробленої
методології оцінки безпечності промислових підприємств.

Об’єктом дослідження є промислові підприємства, на яких використовуються
чи зберігаються небезпечні речовини, предмет дослідження – техногенна
безпека промислових підприємств у випадку виникнення надзвичайних
ситуацій.

Методи дослідження. Методом дослідження у представленій роботі є
математичне моделювання. В основу розроблюваної методології був
покладений метод індексних оцінок, який базується на використанні
безрозмірних індексних показників, що дає змогу порівнювати різні
показники між собою. При створенні узагальнюючого критерію безпечності
промислових підприємств була використана функція бажаності Харінгтону,
що дозволило включати до складу узагальнюючого критерію індексні
показники безпечності, отримані за іншими методиками.

Наукова новизна одержаних результатів. До нових наукових результатів,
отриманих в даній роботі можна віднести наступні:

Розроблено коефіцієнт вибухонебезпеки речовини та коефіцієнт небезпеки
теплового випромінювання, які є складовими частинами системи оцінки
пожежної небезпеки та вибухової небезпеки, що дозволяє більш повно
оцінити потенційну небезпеку внаслідок вибуху чи виникнення пожежі на
об’єкті.

Розроблено коефіцієнт тривалості вражаючої дії та коефіцієнт зони
зараження, які є складовими частинами системи оцінки токсичної
небезпеки, що дозволяє краще уявити масштаб можливої небезпеки внаслідок
викиду чи розливу токсичної речовини.

Розроблено методологію оцінки безпеки промислових підприємств, що
складається з індексу потенційної шкоди, індексу ризику, індексу
пожежовибухонебезпечності і індексу токсичної небезпечності, та
алгоритми для їх розрахунку, що дозволяє оцінювати ступінь потенційної
небезпеки техногенного об’єкту внаслідок виникненні аварії, з
урахуванням різних факторів небезпеки.

Створено узагальнюючий критерій безпечності промислових підприємств у
вигляді індексу відносної небезпечності, а також критерій урахування
особливостей регіону розташування у вигляді індексу регіональної
небезпечності. Це дає змогу більш повно й всебічно оцінити безпечність
досліджуваного об’єкту та дозволяє обґрунтовувати розташування
техногенного об’єкту на певному промисловому майданчику.

Практичне значення отриманих результатів. Дослідження, проведені в
представленій роботі, дають змогу оцінити ступінь потенційної небезпеки
промислових підприємств та спростити розрахунки показників безпечності,
а також порівнювати безпечність різних об’єктів за єдиною шкалою,
зокрема:

оцінка безпечності об’єкту проводиться за допомогою безрозмірних
індексних показників безпечності, що дає змогу порівнювати між собою
об’єкти з різною природою небезпеки;

розроблена методологія дозволяє оцінювати безпеку існуючих об’єктів, а
також об’єктів, що проектуються за допомогою індексу регіональної
небезпечності;

створені бази даних, які містять інформацію з кліматичних, геологічних
та соціальних особливостей всіх регіонів України, а також перелік
небезпечних речовин з граничними кількостями дозволеними для зберігання
та основними фізико-хімічними властивостями;

створено програмно-обчислювальний комплекс “ARMA” на базі розробленої
методології, що спрощує і прискорює розрахунки показників безпечності
об’єкту;

з використанням розробленої методології була проведена оцінка
техногенної безпеки середньотемпературного та низькотемпературного
конверторів, задіяних в процесі конверсії окису вуглецю, а також складів
по збереженню рідкого аміаку підприємства “Азот”.

Результати дисертаційної роботи були впроваджені в Міністерстві екології
та природних ресурсів, як складова частина у “Тимчасовій методиці оцінки
небезпечних видів діяльності промислових підприємств”. Створений на базі
розробленої методології програмно-обчислювальний комплекс “ARMA”
впроваджений в навчальний процес на кафедрі кібернетики
хіміко-технологічних процесів Національного технічного університету
України “КПІ” та на кафедрі екології Відкритого міжнародного
університету розвитку людини “Україна”. Результати дисертаційної роботи
впроваджені в КП “Науково-дослідний інститут соціально-економічних
проблем міста” у вигляді методології оцінки безпечності промислових
підприємств та програмно-інформаційного забезпечення, а також надані у
дослідно-промислову експлуатацію до Харківського державного відділення
комплексних досліджень і оцінки впливу на навколишнє середовище (ХДВ
КДІОВНС) інституту УкрНДІІНТВ Держбуду України.

Особистий внесок здобувача у публікаціях, написаних у співавторстві
полягає в такому: у роботах [1, 9] запропоновані індекси відносної
небезпечності та регіональної небезпечності для оцінки техногенної
безпеки промислових об’єктів, а також проведені розрахунки безпечності
середньотемпературного та низькотемпературного конверторів; у роботах
[2, 16] запропонований індекс пожежовибухонебезпечності для оцінки
пожежонебезпеки та вибухонебезпеки, а також індекс токсичної
небезпечності для оцінки токсичної небезпеки промислових об’єктів; у
роботах [7, 13] запропоновано застосувати функцію бажаності Харінгтона
як узагальнюючий критерій оцінки безпечності промислових підприємств,
виконані відповідні розрахунки для приведення індексних показників
небезпечності до єдиної безрозмірної шкали; у роботі [3] запропоновано
застосовувати для оцінки ризику промислових об’єктів методологію на
основі індексів ризику та потенційної шкоди; у роботі [4] запропоновано
індекс регіональної небезпечності для оцінки доцільності розташування
промислового об’єкту на певному промисловому майданчику, а також
проведені розрахунки безпечності об’єкту; у роботах [5, 14]
представлений створений програмно-обчислювальний комплекс на основі
методології оцінки безпечності промислових підприємств, у роботах [8,
15] а також проведені розрахунки показників безпечності; створені бази
даних, необхідні для визначення техногенного ризику та система керування
базами даних; у роботі [11] здійснений порівняльний розрахунок
техногенного ризику промислового об’єкту за різними методологіями.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційного
дослідження доповідалися та одержали схвалення на міжнародній
науково-технічній конференції “Сучасні проблеми хімічної технології
неорганічних речовин”, Одеса, 2001 р.; на V Міжнародній
науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених
“Екологія. Людина. Суспільство”, Київ, 2002 р.; на 15-му міжнародному
конгресі з хімічної інженерії CHISA 2002, м. Прага, 2002 р.; на VI
Міжнародній науково-практичній конференції студентів, аспірантів та
молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство”, Київ, 2003 р.; на XVI
Міжнародній науковій конференції “Математичні методи в техніці й
технологіях”, Ростов-на-Дону, 2003 р.; на міжнародній конференції
“Комплексне використання сировини, енерго- та ресурсозберігаючі
технології у виробництві неорганічних речовин”, Черкаси, 2004 р.; на
XVII Міжнародній науковій конференції “Математичні методи в техніці й
технологіях”, Кострома, 2004 р.; на 16-му міжнародному конгресі з
хімічної інженерії CHISA 2004, м. Прага, 2004 р.

Публікації. За темою дисертаційного дослідження опубліковано 16 наукових
праць, в тому числі 8 статей у фахових виданнях, 6 матеріалів
міжнародних наукових конференцій та 2 тези доповідей міжнародного
конгресу.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з переліку
умовних позначень, вступу, п’яти розділів, висновків, списку
використаних джерел та додатків. Загальний обсяг дисертації – 193
сторінки, в тому числі основна частина – 129 сторінок. Дисертація
містить 39 таблиць та 17 рисунків. До дисертації додається 8 додатків на
54 сторінках. Бібліографія містить 80 назв.

Основний зміст роботи

В першому розділі “Сучасні підходи до проблеми оцінки техногенного
ризику” проаналізовано сучасний стан техногенної обстановки в Україні,
проведено огляд та критичний аналіз літературних джерел та обрані
основні напрямки розв’язку поставленої наукової задачі. На основі
розгляду підходів до проблеми оцінки ризику показано недоліки та
переваги імовірнісних, статистичних, експертних та індексних методів
оцінки техногенного ризику. Більш детально проаналізовані методи з
використанням індексних оцінок. За результатами розгляду запропоновано
розробити методологію для оцінки безпечності промислових підприємств.
Методом дослідження для методології, що розроблювалась, був обраний
метод із використанням безрозмірних індексних оцінок як індикаторів
безпечності промислового об’єкту.

У другому розділі “Індексні показники оцінки техногенної безпеки
промислових підприємств” особливу увагу приділено методу оцінки ризику
на основі індексних показників, який був взятий за основу дослідження.
Індексні методи на відміну від інших досить зручні у використанні, вони
менш критичні до недостатньої кількості і нечіткості вихідних даних,
більш прості з математичної точки зору, їх можна використовувати як для
оцінки небезпеки частих, так і досить рідких подій, якими є надзвичайні
ситуації на промислових підприємствах з тяжкими наслідками. Виходячи з
цього, в основу методології оцінки безпечності промислових підприємств
був покладений метод індексних оцінок. Початковими індексними
показниками були обрані індекс ризику й індекс потенційної шкоди.

Індекс ризику функціонування джерела небезпеки на промисловому
підприємстві є комбінованим показником, який враховує гарантований
термін експлуатації обладнання, працюючого в небезпечних операціях, а
також ендогенні і екзогенні фактори, які істотно впливають на його
безпечність. Під екзогенним фактором мається на увазі фактор (параметр
стану), здатний, під дією природних або техногенних процесів, не
пов’язаних з діяльністю даного підприємства (виробничим циклом даного
джерела небезпеки), прийняти значення, яке суттєво впливає на
безпечність підприємства. До ендогенних відносяться фактори (параметри
стану), що характеризують технологічний процес, його устаткування та
якість обслуговування, зміна яких здатна суттєво вплинути на безпечність
промислового підприємства.

Приведене значення індексу ризику одного джерела небезпеки
розраховується за формулою:

(1)

– кількість зовнішніх факторів, що істотно впливають на безпеку.

Основну небезпеку спричиняє наявність на промислових підприємствах
різних токсичних, вибухових чи пожежонебезпечних речовин. Для врахування
можливих шкідливих наслідків в залежності від кількості потенційно
небезпечної речовини на об’єкті як показник безпечності промислового
підприємства пропонується застосовувати індекс потенційної шкоди.
Основою оцінки потенційної шкоди є граничні норми зберігання небезпечних
речовин (сполук) і максимальні кількості небезпечних речовин, які можуть
знаходитися на підприємстві фактично (2).

(2)

– гранична кількість небезпечної речовини, кг; n – число небезпечних
речовин різного типу, що використовуються на даному потенційно
небезпечному об’єкті.

У третьому розділі “Формування узагальнюючого критерію оцінки
безпечності промислових підприємств” описуються розроблені індекси
пожежовибухонебезпечності, токсичної небезпечності та алгоритми їх
розрахунку. Узагальнюючим критерієм безпечності промислових підприємств
обрано індекс відносної небезпечності, створений на основі чотирьох
індексів небезпечності. Також у цьому розділі розглядається індекс
регіональної небезпечності, якій базується на отриманих значеннях
індексу відносної небезпечності та факторах, що враховують регіональну
специфіку місця розташування потенційно небезпечного об’єкту.

Включення індексів пожежовибухонебезпечності і токсичної небезпеки в
розроблену автором методологію дозволяє більш широко охопити фактори, що
впливають на ступінь потенційної небезпеки промислового об’єкта, а також
побічно оцінити масштаби можливих наслідків аварій за участю
пожежонебезпечних, вибухонебезпечних і сильнодіючих отруйних речовин.
Коефіцієнти, що входять до складу індексів небезпеки, відбивають різні
аспекти вибухової, пожежної й токсичної небезпеки, що дозволяє намітити
дійові заходи щодо зниження рівня небезпеки і зменшення матеріальних
витрат на ліквідацію наслідків можливих аварій.

Приведене значення індексу пожежовибухонебезпечності дозволяє врахувати
небезпеку від наявності на досліджуваному об’єкті пожежонебезпечних та
вибухонебезпечних речовин:

(3)

– коефіцієнт врахування небезпеки технологічних параметрів процесу.

, приведене значення якого обчислюється за формулою:

(4)

– коефіцієнт, що враховує небезпеку технологічних параметрів процесу.

.

(5)

– індекс відносної небезпечності i-го джерела небезпеки; n – кількість
джерел небезпеки промислового підприємства.

була використана узагальнена функцієя бажаності Харингтона:

(6)

– приведене значення індексу токсичної небезпечності.

На основі розрахованих індексів відносної небезпечності пропонується
віднесення промислових підприємств до категорії небезпеки за табл. 1.

Таблиця 1

Категорія небезпеки

5 Особливо небезпечні підприємства

Відповідно до запропонованого алгоритму вираз (6) для розрахунку індексу
відносної небезпечності може доповнюватись новими індексами
небезпечності, які використовуються в інших методиках, що дозволить
більш повно й всебічно оцінити безпечність досліджуваного об’єкту за
різними критеріями. У залежності від значимості і важливості того, чи
іншого індексу небезпечності йому можна надавати відповідний ваговий
коефіцієнт при отриманні емпіричної залежності для знаходження
узагальненого індексу відносної небезпечності об’єкту.

Для визначення шкідливого впливу промислового об’єкту при виникненні
аварії з урахуванням особливостей регіону розташування в даній роботі
автором пропонується використати індекс регіональної небезпечності.

; (7)

– кількість регіональних факторів, що враховуються.

b † E

???

??????????

??&? ?????

?????? ?????? ???????k????????

??????????

j

j

?? ????????

r

r

???$?

r

r

???$?

AEµEµae?„»3/4»TH1/4UeuqbQI=

r

r

розміщення потенційно небезпечного об’єкту на обраному промисловому
майданчику в зв’язку з можливими наслідками (економічними, екологічними,
соціальними та ін.) надзвичайних ситуацій на промислових підприємствах.
Класифікація промислових підприємств за можливим масштабом надзвичайної
ситуації у відповідності із цим показником здійснюється з використанням
табл. 2.

Схематичне зображення розробленої методології оцінки безпечності
промислових підприємств наведене на рис. 1.

Таблиця 2

Ранжирування промислових підприємств за масштабом небезпеки

Загальнодержавний

В четвертому розділі “Автоматизована система оцінки безпечності
промислових підприємств” описується створений на базі розробленої
методології програмно-обчислювальний комплекс “ARMA”. В даному розділі
також обґрунтовується необхідність створення баз даних для обчислень
безпечності промислових підприємств та описується їх структура.

Рис. 1. Структурна схема методології оцінки безпечності промислових
об’єктів

Програмний комплекс полегшує процес оцінки ризику і безпечності
потенційно небезпечного об’єкту, автоматизує роботу з банками даних,
видає результати розрахунку ризику у вигляді інформативного звіту, з
можливістю виведення його на друкувальний пристрій чи збереження. Це
полегшує контроль і відстеження зміни рівня безпеки підприємства в часі
з уживанням відповідних заходів, спрямованих на зниження рівня небезпеки
до прийнятного значення.

. База даних, що має назву “Глибина зони зараження”, призначена для
вибору глибини зони зараження сильнодіючими отруйними речовинами. В
останню базу даних “Звіт” заносяться результати розрахунків, виконаних
за розробленою методологією.

Для спрощення збору і систематизації вихідних даних з потенційно
небезпечного промислового об’єкту, необхідних для проведення розрахунків
безпечності за допомогою розробленої методології та
програмно-інформаційного комплексу, створений перевірочний лист джерела
небезпеки.

В п’ятому розділі “Оцінка безпечності потенційно небезпечних об’єктів
підприємства по виготовленню аміаку” для розрахунку техногенної безпеки
промислових підприємств на основі створеної методології із використанням
розробленого програмно-обчислювального комплексу ARMA були розглянуті
середньотемпературний і низькотемпературний конвертори, задіяні в
процесі конверсії оксиду вуглецю при виробництві синтез-газу
(азотно-воднева суміш) для одержання аміаку та склади для збереження
аміаку під тиском на підприємстві “Азот” (рис. 2).

Згідно результатів розрахунків середньотемпературний та
низькотемпературний конвертори у залежності від отриманих значень
індексу відносної небезпечності та індексу регіональної небезпечності
віднесені до об’єктів середньої небезпечності за категорією небезпеки та
носять місцевий масштаб небезпеки.

Склад рідкого аміаку №2 та склад рідкого аміаку №3 віднесені до
небезпечних об’єктів за категорією небезпеки та носять регіональний
масштаб небезпеки. Визначення безпечності промислового підприємства
відбувається по найбільш небезпечному його об’єкту. У відповідності з
цим підприємство “Азот” може бути віднесене за категорією небезпеки до
небезпечних підприємств та має регіональний масштаб небезпеки. У зв’язку
з тим, що найбільший внесок в рівень небезпечності об’єкту вносить
збереження аміаку у великих об’ємах на складах №2 та №3, необхідно
зменшити кількості аміаку на цих об’єктах, територіально рознести їх та
провести відповідні превентивні заходи і підвищити рівень готовності до
локалізації наслідків можливої аварії.

Рис. 2. Схема конверсії оксиду вуглецю під тиском 3,0 МПа в агрегатах
потужністю 600 т на добу NH3 АМ-600:

1 – охолоджувач газу II ступеню; 2 – зволожувач перед
середньотемпературною конверсією; 3 – зволожувач перед
низькотемпературною конверсією; 4 – конвертор CO II ступеню; 5 – вузол
охолодження конвертованого газу; 6 – відцентровий насос конденсату на
упорскування; 7 – фільтр газового конденсату; 8 – охолоджувач газу III
ступеня; 9 – конвертор CO I ступеня.

висновки

В даній роботі вирішена актуальна задача по створенню методології оцінки
техногенної безпеки промислових підприємств. В основу створеної
методології був покладений метод, який базується на безрозмірних
індексних показниках техногенного ризику. Були отримані наступні
практичні та наукові результати.

Розроблено систему індексних оцінок пожежонебезпеки, вибухонебезпеки і
токсичної небезпеки та створено алгоритми їх розрахунку. Індекс
пожежовибухонебезпечності створений за рахунок включення до його складу
розроблених коефіцієнтів небезпеки теплового випромінювання та
коефіцієнту вибухонебезпеки. Індекс токсичної небезпечності створений з
використанням розроблених коефіцієнтів зони зараження та тривалості
вражаючої дії.

Розроблена методологія оцінки техногенного ризику, яка базується на
індексах ризику, потенційної шкоди, пожежовибухонебезпечності і
токсичної небезпечності. Індекс ризику враховує гарантований термін
експлуатації обладнання, працюючого в небезпечних операціях, а також
ендогенні і екзогенні фактори, які істотно впливають на його
безпечність. Індекс потенційної шкоди визначає серйозність можливих
наслідків надзвичайної ситуації в залежності від типу і кількості
небезпечної речовини.

Узагальнюючим критерієм безпечності промислового об’єкту обрано індекс
відносної небезпечності, розроблений з використанням функції бажаності
Харінгтона. Відповідно до запропонованого алгоритму індекс відносної
небезпечності може доповнюватись новими безрозмірними індексами
небезпечності з інших методик, що дозволяє детальніше оцінювати
безпечність досліджуваного об’єкту. У залежності від значимості і
важливості того чи іншого індексу небезпечності йому можна надавати
відповідний ваговий коефіцієнт при отриманні емпіричної залежності для
знаходження узагальненого індексу відносної небезпечності об’єкту.

Розроблено індекс регіональної небезпечності на основі індексу відносної
небезпечності. Індекс регіональної небезпечності дозволяє врахувати
соціальні та географічні особливості розташування підприємства, що
впливають на можливу шкоду в наслідок виникнення аварії. В залежності
від отриманого значення індексу робиться висновок про можливий масштаб
небезпеки за чотирьохрівневою шкалою.

Оцінка безпечності об’єкту проводиться за допомогою безрозмірних
індексних показників безпечності, що дає змогу порівнювати між собою
об’єкти з різною природою небезпеки.

Створені бази даних, які містять інформацію про кліматично-географічні
особливості всіх регіонів України, а також перелік небезпечних речовин з
граничними кількостями дозволеними для зберігання та деякими
фізико-хімічними властивостями.

На основі розробленої методології створено програмний комплекс,
призначений для виявлення промислових об’єктів підвищеної небезпеки
серед потенційно небезпечних та їх ранжирування по категоріям небезпеки
за п’ятиступеневою шкалою. При визначенні категорії небезпеки
враховуються фактори техногенного та природного походження, які суттєво
впливають на безпечність підприємства. Програмний комплекс дозволяє при
потребі розширювати перелік цих факторів, що надає йому більшої
гнучкості.

Проведена оцінка безпечності середньотемпературного,
низькотемпературного конверторів та складів для збереження рідкого
аміаку під тиском №2 та №3 підприємства “Азот”. В результаті розрахунків
підприємство може бути віднесене до категорії небезпечних підприємств з
регіональним масштабом небезпеки. Для зниження рівня небезпечності
необхідно зменшити кількості аміаку на складах, територіально рознести
їх та покращити превентивні заходи і рівень готовності до локалізації
наслідків можливої аварії.

список опублікованих праць здобувача

Статюха Г.А., Бойко Т.В., Голик В.В., Бендюг В.И. Оценка риска
потенциально опасных промышленных объектов на примере процесса конверсии
оксида углерода при синтезе аммиака // Труды Одесского политехнического
университета. – 2001. – №3. – С. 284-288. (Здобувачем запропоновані
індекси відносної небезпечності та регіональної небезпечності для оцінки
техногенної безпеки промислових об’єктів, а також проведені розрахунки
безпечності середньотемпературного та низькотемпературного конверторів).

Статюха Г.О., Бойко Т.В., Бендюг В.І. Использование индексов
пожаровзрывоопасности и токсической опасности при оценке техногенного
риска промышленных объектов // Труды Одесского политехнического
университета. Научный и производственно-практический сборник по
техническим и естественным наукам. Спецвыпуск. – 2002. – С. 61-63.
(Здобувачем запропонований індекс пожежовибухонебезпечності для оцінки
пожежонебезпеки та вибухонебезпеки, а також індекс токсичної
небезпечності для оцінки токсичної небезпеки промислових об’єктів).

Статюха Г.О., Бойко Т.В., Бендюг В.І. До питання оцінки безпечності
промислових об’єктів в аспекті сталого розвитку // Екологія довкілля та
безпека життєдіяльності. – 2003. – № 3. – С. 57-61. (Здобувачем
запропоновано в якості узагальнюючого критерію оцінки безпечності
промислових підприємств застосувати функцію бажаності Харінгтона,
виконані відповідні розрахунки для приведення індексних показників
небезпечності до єдиної безрозмірної шкали).

Статюха Г.О., Бойко Т.В., Бендюг В.І. Розробка методики оцінки
небезпечних видів діяльності промислових підприємств // Екологія і
ресурси. – 2003. –№7. – С. 46-55. (Здобувачем запропоновано
застосовувати для оцінки ризику промислових об’єктів методологію на
основі індексів ризику та потенційної шкоди).

Статюха Г.О., Бойко Т.В., Бендюг В.І. Розробка методики оцінки
небезпечних видів діяльності промислових підприємств. Частина 2. Індекс
регіональної небезпечності, приклад розрахунків із застосуванням
запропонованої методики // Екологія і ресурси. – 2003. – №8. – С. 22-31.
(Здобувачем запропоновано індекс регіональної небезпечності для оцінки
доцільності розташування промислового об’єкту на певному промисловому
майданчику, а також проведені розрахунки безпечності об’єкту).

Бендюг В.І., Бойко Т.В., Статюха Г.О. Розробка програмного комплексу
визначення безпечності промислових підприємств // Вісник Житомирського
державного технологічного університету. – 2004. – №2. – С. 155-163.
(Здобувачем розроблений програмно-обчислювальний комплекс на основі
методології оцінки безпечності промислових підприємств та проведені
розрахунки з його використанням).

Бендюг В.І. Оцінка техногенної безпеки промислових підприємств:
методологія та програмне забезпечення // Зб. наук. пр. Луганського
державного аграрного університету. Сер. техніч. науки. – 2004. –
№40(52). – С. 366-374.

Статюха Г.О., Бойко Т.В., Бендюг В.І. Створення інформаційного
забезпечення для системи оцінки техногенного ризику // Вісник ЧДТУ. –
2004. — №3. – С. 135-138. (Здобувачем розроблена система керування
інформаційно-екологічнною базою даних).

Статюха Г.А., Бойко Т.В., Голик В.В., Бендюг В.И. Оценка техногенной
безопасности химических предприятий на примере процесса конверсии оксида
углерода при синтезе аммиака // Сб. тр. Междунар. научно-технич. конф.
“Современные проблемы химической технологии неорганических веществ”. –
Одесса, 2001. – Т. 2. – С. 208-211. (Здобувачем здійснене дослідження
безпечності процесу конверсії окису вуглецю).

Бендюг В.І. Прогнозування можливих негативних наслідків для
навколишнього середовища від техногенних інцидентів на промислових
підприємствах // Зб. тез доп. V Міжнар. науково-практич. конф.
студентів, аспірантів та молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство”.
– Київ, 2002. – С. 210-211.

Statyukha G., Bojko T. and Bendyug V. For the question of technogenious
hazard estimation of industrial objects from the position of
sustainability // Summaries of 15th International Congress of Chemical
and Process Engineering “Chisa 2002”. – Praha (Czech Republic), 2002. –
P.15.8. (Здобувачем здійснений порівняльний розрахунок техногенного
ризику промислового об’єкту за різними методологіями).

Бендюг В.І. Проблеми екологічної експертизи та аудиту промислових
підприємств // Зб. тез доп. VI Міжнар. науково-практич. конф. студентів,
аспірантів та молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство”. – Київ,
2003. – С. 224-225.

Статюха Г.А., Бойко Т.В., Бендюг В.И. К вопросу оценки экологической
безопасности технологических процессов // Сб. тр. XVI Междунар. науч.
конф. “Математические методы в технике и технологиях” (ММТТ-16). –
Ростов н/Д., 2003. – Т. 4. – С. 3-5. (Здобувачем запропоновано індекс
відносної небезпечності в якості узагальнюючого критерію безпечності
промислових об’єктів та розроблена шкала для категорування об’єкту по
ступені небезпечності).

Статюха Г.А., Бойко Т.В., Бендюг В.И. Программный комплекс оценки
экологической безопасности промышленных производств // Сб. тр. XVII
Междунар. науч. конф. “Математические методы в технике и технологиях”
(ММТТ-17). – Кострома, 2004. – Т. 4. – С. 40-41. (Здобувачем
запропоновано використання програмно-обчислювального комплексу для
оцінки безпечності промислових об’єктів).

Статюха Г.О., Бойко Т.В., Бендюг В.І. Інформаційне забезпечення системи
оцінки техногенного ризику // Зб. наук. пр. Міжнар. науково-практич.
конф. “Комплексне використання сировини, енерго- та ресурсозберігаючі
технології у виробництві неорганічних речовин”. – Черкаси, 2004.– С.
144-145. (Здобувачем створені бази даних необхідні для розрахунку
техногенного ризику та система керування базами даних).

Statyukha G., Pidmohilnyy M., Bojko T. and Bendyug V. Assessment
explosion-proof and fire risk industrial targets in a context of
strategy of sustainable development // Summaries of 16th International
Congress of Chemical and Process Engineering “Chisa 2004”. – Praha
(Czech Republic), 2004. – P5.70. (Здобувачем розроблений коефіцієнт
небезпеки теплового випромінювання).

анотація

Бендюг В.І. Система оцінки техногенної безпеки промислових підприємств:
методологія та алгоритм розрахунку. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за
спеціальністю 21.06.01 – Екологічна безпека. Київ, 2005 рік.

Запропонований новий підхід до оцінки техногенного ризику промислових
підприємств, який базується на використанні безрозмірних індексних
показників. Небезпечність підприємства розглядається з умови наявності
на ньому токсичних, пожежо- та вибухонебезпечних речовин. Автором
розроблена методологія оцінки безпечності промислових підприємств на
основі індексів ризику та потенційної шкоди. Розроблені та включені до
методології індекси пожежовибухонебезпечності та токсичної
небезпечності. В якості узагальнюючого критерію техногенної безпеки
підприємства запропонований індекс відносної небезпечності, який був
розроблений з використанням функції бажаності Харінгтону на базі
чотирьох основних індексних показників методології. По отриманим
значенням індексу відносної небезпечності відбувається віднесення
підприємства до певної категорії небезпеки: безпечне, мало небезпечне,
середньої небезпечності, небезпечне чи особливо небезпечне підприємство.
Небезпеку розташування підприємства на певному промисловому майданчику
враховує розроблений індекс регіональної небезпечності, в залежності від
значення якого здійснюється ранжирування підприємства за можливим
масштабом небезпеки внаслідок виникнення надзвичайної ситуації:
об’єктовий, місцевий, регіональний чи загальнодержавний масштаб. Такий
підхід забезпечує обґрунтованість прийняття адміністративних рішень щодо
сталого розвитку регіонів держави

Ключові слова: безпечність промислового підприємства, ідентифікація
об’єктів підвищеної небезпеки, індекс ризику, потенційно небезпечний
об’єкт, небезпечна речовина, техногенна безпека, сталий розвиток.

АННОТАЦИЯ

Бендюг В.И. Система оценки техногенной безопасности промышленных
предприятий: методология и алгоритм расчёта. – Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по
специальности 21.06.01 – Экологическая безопасность. Киев, 2005 год.

В работе предложен новый подход к оценке техногенного риска промышленных
предприятий базирующийся на использовании безразмерных индексных
показателей. Опасность предприятия рассматривается из условия наличия на
нем опасных веществ, которые могут вызвать взрывную, пожарную или
токсичную опасность при возникновении чрезвычайной ситуации. Доработана
методология оценки безопасности промышленных предприятий на основе
индексов риска и потенциального ущерба.

Индекс риска функционирования источника опасности на промышленном
предприятии является комбинированным показателем, который учитывает
гарантийный срок эксплуатации оборудования, работающего в опасных
операциях, а также эндогенные и экзогенные факторы, которые существенным
образом влияют на его безопасность. Под экзогенным фактором
подразумевается фактор (параметр состояния), способный, под действием
естественных или техногенных процессов, не связанных с деятельностью
данного предприятия (производственным циклом данного источника
опасности), принять значение, которое существенно влияет на безопасность
предприятия. К эндогенным, относятся факторы (параметры состояния),
которые характеризуют технологический процесс, его оборудование и
качество обслуживания. Изменение данных факторов способно существенно
повлиять на безопасность промышленного предприятия. Эндогенными
факторами являются, прежде всего, технологические параметры проведения
производственных процессов, которые существенным образом отличаются от
параметров окружающей среды. Экзогенные факторы могут быть как
техногенной природы (транспортные аварии, которые могут привести к
опасному нарушению нормального технологического процесса), так и
стихийной природы (землетрясения, оползни, ураганы и т. д.).

Индекс потенциального ущерба определяет серьезность возможных
последствий чрезвычайных ситуаций. Основой оценки потенциального ущерба
являются предельные нормы хранения опасных веществ (соединений) и
максимальные количества опасных веществ, которые могут находиться на
предприятии фактически.

Разработаны и включены в методологию индексы пожаровзрывоопасности и
токсичной опасности. Данные индексы позволяют более широко охватить
факторы, влияющие на степень потенциальной опасности промышленного
объекта, а также косвенно оценить масштабы возможных последствий аварий
с участием пожароопасных, взрывоопасных и сильнодействующих ядовитых
веществ. Индексы пожаровзрывоопасности и токсичной опасности учитывают
физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства потенциально опасных
веществ, техническое оформление процесса и т.п. Коэффициенты, которые
входят в состав индексов опасности, отражают разные аспекты взрывной,
пожарной и токсичной опасности, что позволяет наметить действующие
мероприятия по снижению уровня опасности и уменьшение материальных
затрат на ликвидацию последствий возможных аварий.

В качестве обобщающего критерия техногенной безопасности предприятия
предложены индекс относительной опасности, который был разработан с
использованием функции желательности Харингтона на базе четырех основных
индексных показателей методологии. В зависимости от полученных значений
индекса относительной опасности происходит отнесение предприятия к
определенной категории опасности по пятиступенчатой шкале: безопасное,
мало опасное, средней опасности, опасное или особенно опасное
предприятие.

Соответственно предложенному алгоритму выражение для расчета индекса
относительной опасности может дополняться новыми индексами опасности,
которые используются в других методиках, что позволяет более полно и
всесторонне оценить безопасность исследуемого объекту по разным
критериям. В зависимости от значимости и важности того или иного индекса
опасности ему можно присваивать соответствующий весовой коэффициент при
получении эмпирической зависимости для нахождения обобщенного индекса
относительной опасности объекта.

Разработан индекс региональной опасности. Он используется в качестве
комплексной оценки для определения целесообразности размещения
предприятия на определенной промышленной площадке в связи с возможными
последствиями (экономическими, экологическими, социальными и т.д.)
чрезвычайных ситуаций. По полученному значению индекса региональной
опасности осуществляется ранжирование предприятия в зависимости от
возможного масштаба опасности вследствие возникновения чрезвычайной
ситуации по четырёхуровневой шкале: объектный, местный, региональный или
общегосударственный масштаб.

Созданы базы данных по климато-географическим условиям всех регионов
Украины и физико-химическим свойствам потенциально опасных веществ.
Разработан программно-вычислительный комплекс на основе методологии
оценки безопасности промышленных предприятий.

Ключевые слова: безопасность промышленного предприятия, идентификация
объектов повышенной опасности, индекс риска, опасное вещество,
потенциально опасный объект, техногенная безопасность, устойчивое
развитие.

THE SUMMARY

Bendyug V.I. System for an estimation technogenious safety of the
industrial enterprises: methodology and algorithm of calculation. – The
manuscript.

The thesis to take the Candidate degree in technical sciences by the
speciality 21.06.01 – Ecological safety. Kiev, 2005.

The new approach for an estimation of the industrial enterprises
technogenious risk which is based on the usage of dimensionless index
parameters is offered. The enterprise danger is considered as depended
on the toxic, fire and explosive substances presence. The methodology of
safety estimation for the industrial enterprises is developed on the
basis of indexes of risk and potential damage. The indices of fire,
explosion and toxic danger are developed and included to the common
methodology.

As a generalized criterion of technogenious safety, the index of
relative danger is offered. It was developed with use of function of
Harington’s desirability on the basis of four basic index parameters. On
received value of an index of relative danger, the decision making is
realized to the enterprise to the certain category of danger: safe,
poorly dangerous, the average danger, dangerous or especially dangerous.
The danger from the location of enterprise takes into account the
developed index of regional danger depending. This value helps to carry
out the ranking of enterprises for the possible scale of danger owing to
the occurrence of an extreme situation: object, local, regional or
nation-wide scale.

Key words: safety of the industrial enterprise, identification of
objects of the increased danger, an index of the risk, the dangerous
substance, potentially dangerous object, technogenious safety,
sustainable development.

PAGE 19

Похожие записи