Устойчивость работы промышленного предприятия и методы ее оценки

Под устойчивостью функционирования предприятия понимают способность его в чрезвычайных ситуациях (ЧС) выпускать продукцию в запланированном объеме и номенклатуре (выполнять свои функции в соответствии с предназначением), а в случае аварии (повреждения) восстанавливать производство в минимально короткие сроки.

На устойчивость функционирования предприятия в ЧС влияют следующие факторы: надежность защиты работающих от последствий стихийных бедствий, аварий (катастроф), а также воздействия первичных и вторичных поражающих факторов ОМП и других современных средств нападения; способность инженерно-технического комплекса объекта противостоять в определенной степени этим воздействиям; надежность системы снабжения объекта всем необходимым для производства продукции (сырьем, топливом, электроэнергией, газом, водой и т.п.); устойчивость и непрерывность управления производством и ГО; подготовленность объекта к ведению спасательных и других неотложных работ (СиДНР) и работ по восстановлению нарушенного производства.

Перечисленные факторы определяют и основные требования к устойчивому функционированию предприятия в условиях ЧС и пути его повышения.

Особое значение приобретают в настоящее время требования к устойчивости функционирования промышленных производств в условиях ЧС мирного времени, чтобы в будущем исключить аварии типа Чернобыльской. Эти требования изложены в Нормах проектирования инженерно-технических мероприятий (ИТМ) ГО, а также в разработанных на их основе ведомственных нормативных документах, дополняющих и развивающих требования действующих норм применительно к отраслям.

Оценка устойчивости предприятий к воздействию различных поражающих факторов проводится с использованием специальных методик. Исходными данными для проведения расчетов по оценке устойчивости предприятия являются возможные максимальные значения параметров поражающих факторов; характеристики объекта и его элементов.

Параметры поражающих факторов обычно задаются вышестоящим органом обеспечения БЖД в условиях ЧС. Если такая информация не поступила, то максимальные значения поражающих факторов определяются расчетным путем. При отсутствии и этих данных характер и степень ожидаемых разрушений могут быть определены для различных значений интенсивности землетрясений или избыточного давления воздушной ударной волны ядерного взрыва, вызывающего в зданиях и сооружениях слабые, средние и сильные разрушения.

Оценка степени устойчивости объекта к воздействию сейсмической (ударной) волны заключается в выявлении основных элементов объекта (цехов, участков, систем), от которых зависят его функционирование и выпуск необходимой продукции; определении предела устойчивости каждого элемента и объекта в целом по минимальному пределу входящих в его состав элементов; сопоставлении найденного предела устойчивости объекта с ожидаемым максимальным значением сейсмической (ударной) волны и заключении о его устойчивости. Устойчивость самих элементов оценивается по средним разрушениям.

В выводах и предложениях на основе анализа результатов оценки устойчивости каждого элемента и объекта в целом даются рекомендации по целесообразному повышению устойчивости наиболее уязвимых элементов объекта.

Целесообразным пределом повышения устойчивости принято считать такое значение сейсмической (ударной) волны, при котором восстановление поврежденного объекта возможно в короткие сроки и экономически оправдано (обычно при получении объектом слабых и средних разрушений).

Оценка устойчивости объекта к воздействию светового излучения ядерного взрыва заключается в определении предела устойчивости здания к световому излучению и сопоставлении этого значения с ожидаемым максимальным световым импульсом на объекте.

Оценка устойчивости объекта к воздействию проникающей радиации ядерного взрыва заключается в определении максимального значения дозы излучения, ожидаемой на объекте, определении степени поражения людей и повреждения материалов и приборов, чувствительных к радиации (ЭВМ, оптические приборы, фотопленка и др.).

Те же принципы лежат и в основе методик оценки устойчивости к химическому заражению, а также к вторичным факторам поражения СДЯВ: затоплению местности и др.

Учитывая, что одной из наиболее распространенных причин возникновения ЧС является пожар, а сами промышленные предприятия часто находятся в черте города или населенного пункта, рассмотрим метод оценки и прогнозирования пожарной обстановки в населенном пункте.

Пожарная обстановка в населенном пункте определяется, исходя из характера застройки, огнестойкости зданий и категорий пожарной опасности объекта.

Исходными данными для оценки служат: расстояние между зданиями; длина фронта пожара; относительная влажность воздуха; тип защитных сооружений (встроенные, отдельно стоящие, негерметичные); скорость ветра.

Вначале расчета устанавливается степень огнестойкости зданий и сооружений объекта, исходя из типа материала и времени развития пожара:

I степень огнестойкости (tразв < 2 ч) — основные сооружения из негорючих материалов повышенной сопротивляемости;
II степень огнестойкости (tразв ≈ 2 ч) — основные сооружения — негорючие материалы;
III степень огнестойкости (tразв ≤ 1,5 ч) — сооружение каменные с деревянными отштукатуренными переборками;
VI степень огнестойкости (tразв ≤ 1 ч) — отштукатуренные деревянные здания;
V степень огнестойкости — деревянные здания и сооружения.

Затем устанавливается категория пожарной опасности (ПО) объекта, исходя из характера технологического процесса и типа промышленного производства.

Кроме того, учитывается, что в зданиях I—II степени огнестойкости пожар возникает от повреждения газовых и электрических сетей при взрывах с избыточным давлением ΔРф = 30...50 кПа, а IV—V — ΔРф ≈ 20 кПа.

Категории объектов по пожарной опасности (ПО):
А — нефтеперерабатывающие заводы; химические производства; склады бензина, растворителей, красок;
Б — производства приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, воздушные коммуникации;
В — деревообрабатывающие производства, склады леса, масел, текстильные производства, штапеля с деревянными лесами;
Г — металлургические производства, котельные, литейные, транспортные цеха;
Д — предприятия по холодной обработке металла, корпусные, механосборочные цеха.

На объектах категорий А и Б пожары возникают при разрушении систем жизнеобеспечения избыточным давлением ΔРф = 10...30 кПа.

Плотность застройки объекта, населенного пункта определяется по формуле:

(5.1)

где Sзд — площадь зданий, м2; Sр — площадь района, м2.

Вероятность возникновения и распространения пожара для средних топографических и климатических условий определяется как функция Р = ? (П) по графику.

Зависимость вероятности возникновения и распространения пожаров от плотности застройки

В других случаях вероятность Р, %, определяется в зависимости от расстояния между зданиями R:

при R = 10 м...................... Р = 65
при R = 20 м....................... Р = 27
при R = 30 м....................... Р = 23
при R = 50 м....................... Р = 3

Скорость распространения пожара Vn в населенных пунктах с деревянной застройкой при скорости ветра Vв = 3...4 м/с составляет 150...300 м/ч, а время развития пожара 0,5 ч.

В населенных пунктах с каменными зданиями (при той же скорости ветра) Vn = 60...120 м/ч.

При высокой и средней скорости распространения пожара (более 4 м/с) требуется срочная эвакуация населения.

Потребность в силах и средствах пожаротушения рассчитывается по формуле:

(5.2)

где Nотд — число отделений пожаротушения; LфР — длина фронта пожара, м.